(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕに０．０１〜０．５０重量％のＺｒを添加したＣｕ−Ｚｒ合金の鋳造材に９５０℃以上、３０分以上の溶体化処理を行って最終線径に伸線した銅合金線を準備し、
前記銅合金線を張力を加えた状態で管状炉内を走行させつつ還元ガス雰囲気で５００℃〜９００℃、１〜１０秒の熱処理を施してＣｕ−Ｚｒ系の析出物を形成させたＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造方法において、
前記管状炉は、前後段の熱処理ステージを有し、後段の熱処理ステージは、前段の熱処理ステージより熱処理温度及び熱処理時間が大であることを特徴とするＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造方法。
【請求項２】
前記管状炉は、長さ方向に均一化された熱処理温度を有する請求項１記載のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータのインターフェース用ケーブル等の極細導線として使用されるＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線及びその製造方法に関し、特に、導電率が高く硬材に近い引張り強度と焼鈍材に近い伸びを持たせた半硬材のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パソコン及ぴ周辺機器の高性能化に伴い、それに使用されるインターフェース用ケーブルも高性能化、高品質化が要求されている。このインターフェース用ケーブルに用いられる導体には、ケーブルの使用環境においては、優れた屈曲特性が、及び端末の加工の際には、導体素線がばらけにくいといった端末加工性が要求される。通常、導体には銅及び銅合金線の硬質材もしくは軟質材が用いられている。銅合金線の硬質材は強度が大きいために屈曲特性に優れているという利点があるが、伸びが不足していることから端末加工性が悪いという欠点がある。一方、軟質材は伸びが大きく端末加工性に優れているが、強度が不足しているため耐屈曲性が小さいという不具合がある。そのため、インターフェース用ケーブルに用いられる導体として、これら両方の特性を併せ持つ半硬材で高導電率の導電用極細合金線が求められている。
【０００３】
このような導電用極細合金線としては、一般に、素線（極細線）を撚線した撚線導体線や素線を可撓性の線状又は帯状の絶縁体に巻き付けてなる巻付導体線が使用されている。この導体線を構成する極細線には、その径が０．０２〜０．１０mm程度のものが多く使用され、また、その合金線には、従来からＣｕ−Ｚｒ合金等の銅合金線が使用されている。
【０００４】
従来のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金の製造方法においては、極細線用にＣｕ−Ｚｒ合金の極細線を所定のサイズに伸線した後、これをポビンに巻き、４００〜５００℃で２時間程度の熱処理を行い時効させて、Ｃｕ−Ｚｒ合金の銅合金を製造している。この様にして、製造された従来の銅合金は、その引張り強度が３５〜４０kgf/mm2 、伸びが５〜８％、及び導電率が９０％ＩＡＣＳ程度になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のＣｕ−Ｚｒ合金等の銅合金及びその製造方法によれば、その製造工程における熱処理（時効処理）の際に、線の一部が加熱によって粘着し、次の線を巻き換える工程の際に、断線を生じたり、表面に傷が付いたりして表面品質を著しく低下させてしまうという問題があった。例えば、特開平４−１７６８４９号公報は、Ｃｕに０．０５〜０．５０重量％のＺｒを添加し、中間線径で４００〜６００℃の熱処理を施し、Ｃｕ3 Ｚｒを析出させた銅合金細線を示しているが、これもその特性を満たしていない。
【０００６】
また、従来のＣｕ−Ｚｒ合金等の銅合金及びその製造方法によれば、製造される銅合金の引張り強度が３５〜４０kgf/mm2 であり、伸びが５〜８％であるが、近年においては、４０kgf/mm2 以上の引張り強度のより高い屈曲性が求められ、また、より高い伸びによって端末加工性を改善する必要があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、線と線とが粘着せず、引張り強度が４０kgf/mm2 以上、伸びが８％以上、及び導電率が９０％ＩＡＣＳ以上であるＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の目的は、熱処理の時効時に線と線とが粘着せず、かつ線全体が均一に加熱され機械特性のぱらつきが小さいＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線及びその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上に述べた目的を実現するため、Ｃｕに０．０１〜０．５０重量％のＺｒを添加したＣｕ−Ｚｒ合金の鋳造材に９５０℃以上、３０分以上の溶体化処理を行って最終線径に伸線した銅合金線を準備し、銅合金線に張力を加えた状態で管状炉内を走行させつつ還元ガス雰囲気で５００℃〜９００℃、１〜１０秒の高温短時間で熱処理（時効処理）を施し、その管状炉は、前後段の熱処理ステージを有し、後段の熱処理ステージは、前段の熱処理ステージより熱処理温度及び熱処理時間が大である構成としたため、粘着を起こさせることなくＣｕ−Ｚｒ系の析出物を形成させることを特徴とするＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線及びその製造方法を詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造装置の一形態を示す。この装置は、Ｃｕ−Ｚｒ合金の鋳造材に９５０℃以上、３０分以上の溶体化処理を行って最終線径に伸線した銅合金線４を送り出す送出し機１と、銅合金線４を還元ガス雰囲気で加熱処理する管状炉２と、管状炉２で処理された銅合金線５を巻き取る巻取り機３とを備えている。また、送出し機１は、素材となる銅合金線４を巻き付けてある送出しボビン１ａと、送出しボビン１ａから送出される銅合金線４の送出し方向を決定するガイド・ローラ１ｂと、銅合金線４の張力を調整するテンション・ローラ１ｃを備えている。また、巻取り機３は、銅合金線５に所定の張力を与え、巻取り方向を決定するガイド・ローラ３ｂと、製造された銅合金線５を巻き取る巻取りボビン３ａを備えている。
【００１３】
図２は、上記装置によってＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線を製造する方法を示す。先ず、送出し機１は、Ｃｕ−Ｚｒ合金の鋳造材に９５０℃以上、３０分以上の溶体化処理を行って最終線径に伸線した銅合金線４が巻き付けてある送出しボビン１ａから、テンション・ローラ１ｃによってガイド・ローラ１ｂを介して所定の速度で銅合金線４を管状炉２に送出す（２０１）。均熱帯内での温度差が±１℃程度の管状炉２では、Ａｒ＋７％Ｈ2 ガスフロー等の還元ガス雰囲気中に銅合金線４を所定の温度と時間で走行させ均一に加熱する（２０２）。この還元ガス雰囲気での加熱によって銅合金線５が製造され、ガイド・ローラ３ｂを介して巻取りボビン３ａに巻き取る（２０３）。この様にして、Ｃｕ−Ｚｒ合金の銅合金線５が製造され、この製造において、銅合金線４を所定の温度と時間で均一に加熱しているため、巻取りボビン３ａに巻き取られた銅合金線５同士の粘着が全く無くなった。
【００１４】
次に、上述の装置と製造方法によって加熱時間と加熱温度をそれぞれ変えて、Ｃｕ−Ｚｒ合金の銅合金線を製造し、その特性を従来の銅合金線と比較した。
【００１５】
表１は、図１の管状炉２、即ち、図２のステップ２０２での条件と、その条件によって製造された銅合金線５の特性試験の結果を示す。ここで、素材となる銅合金線４の外径は、０．０８mmとし、従来のＣｕ−Ｚｒ合金線をサンプル４とした。ただし、サンブル４は、製造された銅合金線５同士が粘着してしまった。
【００１６】
【表１】
0003680541.tif 000002
【００１７】
ここで、Ｚｒの添加量を０．０１〜０．５０重量％とした。これは、０．０１重量％以下では５００〜９００℃でＣｕ3 Ｚｒの析出量が少ないため強度向上の効果が得られなくなるからであり、また０．５０重量％以下としたのは、それ以上添加しても強度、導電率は飽和し、むしろ晶出物が多くなり、銅合金線５を極細線にした場合、断線し易くなるからである。
【００１８】
また、Ｃｕ−Ｚｒ合金の銅合金線５の素材には、Ｃｕ−Ｚｒ合金の鋳造材に９５０℃以上、３０分以上の溶体化処理を行って最終線径に伸線したものであり、またその線を撚り合わせた撚り線であってもよい。ここで、９５０℃で３０分以上の溶体化処理をするのは、Ｚｒを十分に固溶させないと、後の時効処理においてＣｕ3 Ｚｒの析出量が不足し、強度が向上しない場合があるからである。
【００１９】
また、表１に示したように、管状炉２内の銅合金線４の熱処理温度は、５００〜９００℃が望ましい。５００℃以下では時効処理に時間がかかり、Ｃｕ3 Ｚｒの析出が十分に生じず、また９００℃以上ではＣｕ3 Ｚｒの析出物が粗大化してしまい十分な強度が得られないからである。更に、サンプル１〜３の結果より、熱処理時間は、１〜１０秒が望ましい。
【００２０】
従って、本発明のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造方法で製造された本発明に適合するサンブル１〜３の銅合金線５は、サンプル４〜８の銅合金線に比べて、引張り強度、伸び、導電率に優れ、かつ銅合金線同士が粘着しなかった。
【００２１】
以上、本発明のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線及びその製造方法について説明したが、熱処理の際に管状炉２内に２段以上の温度分布を設けてもよい。こうすることによって、さらに高い特性のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線を得ることができる。たとえぱ、第１段目に処理温度が６００℃、処理時間が１．２秒の熱処理を行った後、第２段目に処理温度が７００℃、処理時間が３．６秒で再度熱処理を行うと、引張り強度が４５kgf/mm2 、伸びが８．５％、導電率が９０％ＩＡＣＳ程度の銅合金線を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明のＣｕ−Ｚｒ合金の銅合金線の製造方法によれば、Ｃｕ−Ｚｒ合金の鋳造材に９５０℃以上、３０分以上の溶体化処理を行って最終線径に伸線した銅合金線を、張力を加えた状態で管状炉内を走行させつつ処理温度が５００〜９００℃、処理時間が１〜１０秒で均一に加熱し、その管状炉は、前後段の熱処理ステージを有し、後段の熱処理ステージは、前段の熱処理ステージより熱処理温度及び熱処理時間が大である構成としたため、製造される銅合金線同士の粘着がなくなり、また、従来以上に優れた特性（引張り強度４０kgf/mm2 以上、伸び８％以上、導電率９０％ＩＡＣＳ以上）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の銅合金線を製造する装置を示す概略図である。
【図２】本発明の銅合金線の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１  送出し機
１ａ  送出しボビン
１ｂ  ガイド・ローラ
１ｃ  テンション・ローラ
２  管状炉
３  巻取り機
３ａ  巻取りボビン
３ｂ  ガイド・ローラ
４  銅線
５  銅合金線
【図１】
0003680541.tif 000003
【図２】
0003680541.tif 000004