(57)【要約】【課題】  靱性と導電率が高く、被溶接材料との合金化を抑制し溶着打点数（耐溶着性）を向上させた電極材料及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  一般式：Ｃｕbal.Ｘａ（但し、ＸはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは質量％で１.５％以下であり、残部が不可避的不純物を含むＣｕである）で示される合金素材を加熱温度３００〜５００℃でその押出方向を途中で内角１８０°未満の側方に変化させて剪断変形を与えて押出すことにより、平均結晶粒径が３μｍ以下の等軸状結晶粒からなる組織中に平均粒子径５０ｎｍ以下の微細粒子が析出してなる組織構造を有する電極材料を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：Ｃｕbal.Ｘａ（但し、ＸはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは質量％で１.５％以下であり、残部が不可避的不純物を含むＣｕである）で示される組成からなり、平均結晶粒径が３μｍ以下の等軸状結晶粒からなる組織中に平均粒子径５０ｎｍ以下の微細粒子が析出してなる組織構造を有することを特徴とする電極材料。
【請求項２】
上記微細粒子の析出分散状態が、平均粒子間距離で２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電極材料。
【請求項３】
上記微細粒子が、Ｃｒ、Ｃｕ3Ｚｒ、Ｃｕ9Ｚｒ2、Ｆｅ、Ｃｕ3Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２記載の電極材料。
【請求項４】
一般式：Ｃｕbal.Ｘａ（但し、ＸはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは質量％で１.５％以下であり、残部が不可避的不純物を含むＣｕである）で示されるＣｕ系合金素材を、加熱温度３００〜５００℃でその押出方向を途中で内角１８０°未満の側方に変化させて剪断変形を与えることによって押出すことを特徴とする電極材料の製造方法。
【請求項５】
前記剪断変形により合金素材に２２０％以上の伸びに相当する塑性変形（歪）を与えることを特徴とする請求項４記載の電極材料の製造方法。
【請求項６】
前記押出しを行うにあたって、事前に合金素材に温度３５０〜７００℃で熱処理を施すことを特徴とする請求項４又は５記載の電極材料の製造方法。
【請求項７】
前記押出し後、温度３５０〜７００℃で熱処理を施すことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電極材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、マグネシウム、鉄及びこれらの合金、さらにはその金属めっき材等からなる被溶接材料を溶接する際に用いる電極材料及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電極材料としてはクロム銅（Ｃｕ−Ｃｒ）、アルミナ分散銅（Ａｌ2Ｏ3分散銅）からなる材料が用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１には、Ｃｒ−Ｃｕ合金からなる溶接用電極材料は約１０００℃の高温で製造されるため合金中の結晶粒が粗大化して耐摩耗性、耐熱性が低くなるという欠点があるが、このＣｒ−Ｃｕ合金にホウ素を０．０１〜０．２重量％添加することにより合金の結晶粒を微細化して耐熱性、高温硬度を向上させることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、溶接用電極材料の合金組成をＣｒ０．４〜１．０重量％、Ｓｎ０．０５〜０．２重量％、残部を不可避不純物を含む銅からなるものとすることにより、電極先端部の変形損耗を減少させて寿命を向上させることが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、溶接用電極材料の組成を、Ｚｒ０．０５〜１重量％、Ｃｒ３〜２０重量％、残部Ｃｕからなる合金組成とすることにより、導電率が高めると共に耐摩耗性を向上させて、スポット溶接の打点数を増大させることが記載されている。
【０００６】
しかしながら、クロム銅からなる電極材料は、Ｃｒの固溶量が多いため導電率及び熱伝導率が低く、さらに結晶粒径が数十μｍと大きいため、靱性が低いといった問題がある。また、電極材料として用いた場合には、導電率及び熱伝導率が低いため、少ない打点回数で電極先端径が拡大して溶接電流密度が低下するため連続打点性が低く、さらに、導電率、熱伝導率及び靱性が低いため、被溶接材料と合金化しやすく溶着打点数が低いといった問題を有する。
【０００７】
一方、アルミナ分散銅からなる電極材料は材料自体が脆く、電極材料として使用すると電極先端の損耗が著しい。さらに、導電率及び熱伝導率が低いため、連続打点性と溶着打点数が低いといった問題を有する。
【０００８】
また、近年Ｃｕ−０.４４％Ｃｒ−０.２％Ｚｒからなる合金素材に側方押出（ＥＣＡＰ：equal−channel angular pressing ）を施し、結晶粒径を微細化させ、機械的強度、耐熱性、導電率の高い電極材料を提供することが提案されている（非特許文献１参照）。
上記特許文献１に記載の合金は、機械的強度、耐熱性に優れているものの、導電率は７５〜８０％ＩＡＣＳと低く、被溶接材料と合金化しやすく溶着打点数が低いといった改善の余地を残している。
【０００９】
【特許文献１】特公昭５６−３１１９６号公報
【特許文献２】特開昭６２−３８８５号公報
【特許文献３】特開平６−７３４７３号公報
【非特許文献１】Acta Materialia 50（2002）1639-1651“Structure and properties of ultra-fine grain Cu-Cr-Zr alloy produced by equal-channel angular pressing”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は上述の問題を解消すべくなされたものであり、結晶粒を微細化させることにより靱性を向上し、さらに微細析出物の析出を促進させることにより導電率を向上させ、電極材料としての連続打点性（電極寿命）と溶着打点数（耐溶着性）の向上を図ることができる電極材料及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、その構成は以下に記載する通りである。
（１）一般式：Ｃｕbal.Ｘａ（但し、ＸはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは質量％で１.５％以下であり、残部が不可避的不純物を含むＣｕである）で示される組成からなり、平均結晶粒径が３μｍ以下の等軸状結晶粒からなる組織中に平均粒子径５０ｎｍ以下の微細粒子が析出してなる組織構造を有することを特徴とする電極材料。
（２）上記微細粒子の析出分散状態が、平均粒子間距離で２００ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）記載の電極材料。
（３）上記微細粒子が、Ｃｒ、Ｃｕ3Ｚｒ、Ｃｕ9Ｚｒ2、Ｆｅ、Ｃｕ3Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の電極材料。
【００１２】
（４）一般式：Ｃｕbal.Ｘａ（但し、ＸはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは質量％で１.５％以下であり、残部が不可避的不純物を含むＣｕである）で示されるＣｕ系合金素材を、加熱温度３００〜５００℃でその押出方向を途中で内角１８０°未満の側方に変化させて剪断変形を与えることによって押出すことを特徴とする電極材料の製造方法。
（５）前記剪断変形により合金素材に２２０％以上の伸びに相当する塑性変形（歪）を与えることを特徴とする上記（４）記載の電極材料の製造方法。
（６）前記押出しを行うにあたって、事前に合金素材に温度３５０〜７００℃で熱処理を施すことを特徴とする上記（４）又は（５）記載の電極材料の製造方法。
（７）前記押出し後、温度３５０〜７００℃で熱処理を施すことを特徴とする上記（４）〜（６）のいずれかに記載の電極材料の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電極材料及びその製造方法によれば、結晶粒を微細化させることにより靱性を向上させ、かつ微細析出物の析出を促進させることにより導電率を向上させ、電極材料としての連続打点性（電極寿命）と溶着打点数（耐溶着性）を向上させることができる電極材料を提供することできる。さらに、前記優れた特性を備えた電極材料を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明において、合金素材に剪断変形を与える具体的手段としては側方押出法（ＥＣＡＥ法：equal-channel angular extrusion）が有効である。ＥＣＡＥ法は、合金素材の持つ断面積を変化させずに、その押出方向を途中で内角１８０°未満（より好ましくは内角６０〜１２０°の範囲）の側方に変化させるものであり、合金素材に２２０％以上、さらには１００００％以上の伸びに相当する塑性変形（歪）を与えることが可能である。これによって、等軸状で平均結晶粒径を３μｍ以下、更に平均粒子径５０ｎｍ以下の微細粒子の析出を促進することができ、高強度、耐熱性を材料に付与できるものである。
【００１５】
本発明におけるＥＣＡＥ法は、図１に示すように、内面で同一断面積を持つ2つの押出しコンテナー、又はコンテナー１とダイ２を１８０°未満の適当な角度（２φ）で接合し、一方のコンテナー１に合金素材Ｓを挿入し、ラム３によって次のコンテナー１又はダイ２に向けて押出すことによって、材料に側方方向の剪断変形を加える方法であり、好ましくはこの工程を複数回行う。この方法を合金素材に適用することにより、非常に単純な工程で、しかも断面積を減少させることなく、結晶粒が３μｍ以下に微細化され、靭性を大きく改善することができる（特開平９−１３７２４４号公報参照）。
【００１６】
また、そのプロセスは、鋳造組織、合金成分のマクロ、ミクロ的な偏析の破壊、均質化にも効果を持っており、合金素材では一般に行われている高温・長時間の均質化熱処理を省略することも可能である。さらに、たとえダイ２において断面積の減少を伴っても、その効果は変わらない。
【００１７】
本発明におけるＥＣＡＥ法で合金素材に加えられる剪断変形量は、２つのコンテナー又はコンテナーとダイの接合角度によって異なる。一般に、このような剪断変形による押出し１回当たりの歪量Δεｉは下記式（１）で与えられる。
【００１８】
Δεｉ＝（２／√３）・ｃｏｔａｎφ   ・・・（１）
ＥＲＲ＝（Ａ0／Ａ）＝ｅｘｐ（Δεｉ） ・・・（２）
ＥＡＲ＝｛１−（１／ＥＲＲ）｝×１００ ・・・（３）
ＥＥ＝（ＥＲＲ−１）×１００         ・・・（４）
（但し、Δεｉは歪量、φは接合角度の１／２、ＥＲＲは加工前後の面積比、Ａ0は加工前の断面積、Ａは加工後の断面積、ＥＡＲは加工前後の相当断面減少率、ＥＥは相当歪（伸びと同義）を表す。）
【００１９】
即ち、２つのコンテナー又はコンテナーとダイの接合の内角が直角（９０°）の場合、１回の側方押出で歪量は１.１５（相当伸び：２２０％）、１２０°の場合、歪量は０.６７（相当伸び：９５％）で与えられる。断面積が同一のまま直角に側方押出しすることによって、圧延による圧下率（断面減少率）６９％に相当する加工を加えることができる。
【００２０】
上記プロセスを繰り返すことによって、材料の断面積を変えずに材料中に無限に歪を蓄積することができる。その繰返しによって材料に与えられる積算歪量εｔは下記式（５）で与えられる。
εｔ＝Δεｉ×Ｎ  ・・・（５）
（但し、εｔは積算歪量、Ｎは押出回数を表す。）
【００２１】
この繰り返し回数（Ｎ）は、理論的には多いほどよいが、実際には合金によってある回数でその効果に飽和状態が見られる。一般の展伸用合金素材では、繰り返し回数４回（接合角度が直角の場合、積算歪量：４.６、相当伸び：１００００％）で十分な効果を得ることができる。圧延によっても無限に歪を蓄積することができるが、その場合、断面積は無限に小さくなり、この点において側方押出法とは対照的である。
【００２２】
本発明において、上記ＥＣＡＥ法は温度３００〜５００℃で行うことが重要である。この温度範囲内とするのは、前記温度が３００℃未満の場合、機械的強度は向上するものの、微細析出物の析出促進が充分に行えず導電率を向上させることができなくなるためであり、また前記温度が５００℃を超える場合、結晶粒の微細化、かつ析出粒子の微細化が行えず、機械的強度等の向上が行えず、さらに析出していた分散粒子の再固溶が起こり、導電率を向上させることができなくなるためである。
【００２３】
さらに、本発明においては、上記ＥＣＡＥ法を施すにあたって、事前に温度３５０〜７００℃の範囲内で熱処理（以後、事前熱処理ともいう）を施すことが好ましい。この事前熱処理を施すことにより、微細析出物が分散し、ＥＣＡＥ過程で導入された転位等のピンニングに寄与して、結晶粒を微細化させることができる。前記温度が３５０℃未満の場合、析出が起こらず、また前記温度が７００℃を超える場合、結晶粒径及び析出物が粗大化しすぎて、ＥＣＡＥ法を施しても適切な結晶粒径或いは析出物の大きさにコントロールすることができなくなる。事前熱処理時間については、少なくとも３０分以上であれば上記効果が期待できる。なお、上限については特に制限はないが、経済性等を考慮した場合、１００時間以内であることが望ましい。
【００２４】
また、本発明においては、上記ＥＣＡＥ法を施した後、温度３５０〜７００℃の範囲内で熱処理（以後、事後熱処理ともいう）を施すことが好ましく、この事後熱処理を施すことにより、析出物を均一微細に析出分散させることができるため、電極材料として導電率を向上させることができる。前記温度が３５０℃未満の場合、前記析出物の析出量が不足し、導電率の向上に繋がらない。また前記温度が７００℃を超える場合、析出していた分散粒子の再固溶が起きて導電率の低下を招きやすくなる。熱処理時間については、少なくとも１０分以上であれば上記効果が期待できる。なお、上限については特に制限はないが、経済性等を考慮した場合、５０時間以内であることが望ましい。
【００２５】
本発明においては、前記事前熱処理及び前記事後熱処理を併用することが、平均結晶粒径及び微細析出物を適切な大きさにコントロールし、また、微細析出物を均一微細分散させ、その析出量をコントロールする上で、特に好ましい。
【００２６】
本発明が適用されるＣｕ系合金素材としては、一般式：Ｃｕbal.Ｘａ（但し、ＸはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは質量％で１.５％以下であり、残部が不可避的不純物を含むＣｕである）で示される組成からなる合金が好ましい。Ｘ元素は、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｐ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種の元素であり、これらの元素は１.５質量％以下の添加で本発明の目的である耐熱性の向上に寄与する微細な析出物を析出することができる。なお、下限については特に規定していないが微細析出物を析出させる観点から０.０１質量％以上とすることが望ましい。
【００２７】
さらに、その具体的組成としては、Ｃｕ−（〜１.５％）Ｃｒ、Ｃｕ−（〜０.２％）Ｚｒ、Ｃｕ−（〜１.３％）Ｃｒ−（〜０.２％）Ｚｒ、Ｃｕ−（〜１.０％）Ｆｅ−（〜０.２％）Ｐ、Ｃｕ−（〜０.５％）Ａｇ等の合金が特に好ましい。
【００２８】
また、本発明に有効な電極材料の組織構造は、平均結晶粒径が３μｍ以下の等軸状結晶粒からなる組織中に平均粒子径（分散粒子径）が５０ｎｍ以下の微細粒子が析出してなる組織構造である。このような組織構造とすることにより室温硬度（Ｈｖ）を１００以上、導電率（ＩＡＣＳ）を９０％以上とすることができ、さらには、平均結晶粒径が１μｍ以下、微細析出物の大きさ（分散粒子径）が２５ｎｍ以下の組織構造とすることにより室温硬度（Ｈｖ）を１２０以上、導電率（ＩＡＣＳ）を９０％以上とすることができる。
【００２９】
また、耐熱性の向上に寄与する微細析出物の分散状態は、平均粒子間距離で２００ｎｍ以下であり、好ましくは、１００ｎｍ以下である。直径５０ｎｍ以下の粒子が、上記間隔で分散することで、６００℃数時間保持後の硬度低下を抑制することが可能になる。なお、本発明において、析出する微細析出物の具体的な例としては、Ｃｒ、Ｃｕ3Ｚｒ及びＣｕ9Ｚｒ2などのＣｕ−Ｚｒ系、Ｆｅ、Ｃｕ3Ｐ、Ａｇ等がある。
【００３０】
以下、実施例並びに比較例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明が以下の実施例に示した具体的な態様に限定されるものでないことはもとよりである。
【実施例１】
【００３１】
高周波溶解炉で電気銅、各地金をアルゴン雰囲気中にて溶解し、黒鉛鋳型に鋳造して、直径４０ｍｍ、長さ３００ｍｍの鋳塊を得た。得られた鋳塊の組成を表１に示す。この鋳塊を９００℃の温度で２５ｍｍ角の棒材に押出加工した。押出後、１０００℃で２時間溶体化処理し、表２に示す熱処理（事前熱処理）を行った。事前熱処理後、各材料を図１に示す直角で連結した２つのコンテナーの一方に挿入し、表３に示す条件で側方押出を行い、２５ｍｍ角の側方押出処理材を得た。側方押出処理後、各材料に対して表４に示す条件で熱処理（事後熱処理）を行い最終処理材を得た。
【００３２】
【表１】
2005081371.tif 000002
【００３３】
【表２】
2005081371.tif 000003
【００３４】
【表３】
2005081371.tif 000004
【００３５】
【表４】
2005081371.tif 000005
【００３６】
最終処理材の組織写真を図２に示す。側方押出前の結晶粒径は５０〜１００  μｍであったが、最終処理材の平均結晶粒径は等軸状で３μｍ以下、微細析出物の大きさは５０ｎｍ以下まで微細化されていた。また、微細析出物の粒子間距離も２００ｎｍ以下であり、微細析出物は組織中に均一微細に分散している。
【００３７】
最終処理材の室温硬度（Ｈｖ）と室温での導電率（％ＩＡＣＳ）の測定結果を表５（表５−１〜表５−８）に示した。本発明材は、表５−９に示した従来の材料（比較材）と比較すると室温硬度（Ｈｖ）は同等もしくは若干低いが、導電率（％ＩＡＣＳ）は９０％以上まで増加していることがわかる。なお、硬度測定は荷重５０ｇｆのマイクロビッカース硬度計にて硬さを測定した結果である。また、導電率測定は上記最終処理材表面を鏡面研磨し、これをデジタル導電率計（オートシグマ３０００）の測定プローブを試料表面に接触させてその数値を測定した結果である。
【００３８】
＜電極寿命評価＞
電極寿命を評価するために、先端径φ６ｍｍ（４０Ｒ）の電極に成形し、溶接母材として板厚１ｍｍのＡｌ−Ｍｇ系合金板のショットダルフィニッシュ材を酸洗した後、市販の低粘度鉱物油を塗布したものを使用し、単相交流定置式スポット溶接機を使用して、電極を水冷しながらスポット溶接試験を行った。溶接電流は２６ｋＡ、通電時間は４サイクル、加圧力は４００ｋｇｆとした。溶接条件はＷＥＳ７３０２に準じ、径５ｍｍのナゲットが得られる条件とし、連続溶接速度は１回／２ｓとした。電極寿命は、溶接部を剥がしてナゲット径（長軸と短軸を足して２で割った値）が５ｍｍを下回った打点回数で評価した。電極寿命は次の評価基準により評価した。
（電極寿命評価基準）
○：連続打点１０００回以上
×：連続打点１０００回未満
【００３９】
＜耐溶着性評価＞
耐溶着性は、次のような方法で評価した。電極寿命評価試験において、電極材と被溶接材料が張り付いた場合、電極材を引張試験機で引張って分離した時の荷重を測定し、その荷重が１０kgfを超える時を「溶着」とした。また、溶着に至るまでの打点回数を溶着打点数とし、溶着打点数の平均値を「平均溶着打点数」と称し、溶着の発生頻度を示す指標とした。平均溶着打点数が大きいほど溶着しにくいことを意味する。耐溶着性は以下の評価基準により評価した。
（耐溶着性評価基準）
○：平均溶着打点数５００回以上
△：平均溶着打点数１００回〜４９９回
×：平均溶着打点数１００回未満
【００４０】
＜総合評価＞
連続打点性（電極寿命）および耐溶着性について総合的に評価した結果を次のような基準で総合評価し、表５の最下欄に示した。
（総合評価基準）
◎：連続打点性および耐溶着性の評価がともに○
○：連続打点性および耐溶着性の評価が○もしくは△
×：連続打点性および耐溶着性の評価に×を含む
【００４１】
本発明材Ｎｏ.１５，１８，２４〜２６，２９，３２，３５，３７，３８，４１，４３，４４，４６，４７，４９〜５２，５８，６１，６３，６４，６７，７０，７２，７３，７６，７８は、導電率（％ＩＡＣＳ）が低い（表中には示されていないが熱伝導率も低い）ためジュール発熱が高く、かつ抜熱速度が低いため結晶粒が成長し、靱性が低下し、かつ被溶接材と合金化しやすくなり、平均溶着間隔が５００回未満となった。
【００４２】
比較材Ｎｏ．１はＣｒの固溶量が多く導電率（％ＩＡＣＳ）が低過ぎる（表中には示されていないが熱伝導率も低過ぎる）ため、ジュール発熱が非常に高く、かつ冷却効率が悪く電極材の温度が上昇し硬さが著しく低下した。その結果、少ない打点回数で電極材先端径が拡大し溶接電流密度が低下するため、連続打点性は低い。耐溶着性については、導電率（％ＩＡＣＳ）が低過ぎる（表中には示されていないが熱伝導率も低過ぎる）ため、また、結晶粒径が数十μｍと大きいことにより靱性が低いため、被溶接材と合金化しやすく平均溶着打点数が少ない。
【００４３】
比較材Ｎｏ．２は、脆く電極先端の損耗が著しいため、また、導電率（％ＩＡＣＳ）が低過ぎる（表中には示されていないが熱伝導率も低過ぎる）ため溶着しやすい。
以上より、高硬度、高導電率（％ＩＡＣＳ）及び微細結晶粒の材料は、溶接特性に優れるということが明らかになった。
【００４４】
【表５】
2005081371.tif 000006
【００４５】
【表６】
2005081371.tif 000007
【００４６】
【表７】
2005081371.tif 000008
【実施例２】
【００４７】
実施例１と同様にＣｕ−１.０％Ｃｒからなる棒材を作製し、押出後、１０００℃で２時間溶体化処理し、４５０℃で２時間事前熱処理を行った。
事前熱処理後、室温硬度及び導電率を測定した結果、硬度は１６０、導電率は８０％であった。各材料は図１に示す直角で連結した２つのコンテナーの一方に挿入し、温度３５０℃の条件で側方押出を行い、２５ｍｍ角の側方押出処理材を得た。側方押出処理後、室温硬度及び導電率を測定した結果、硬度は１４３、導電率は９０％であった。
さらに、各材料を(1)４２５℃で１０分、(2)４２５℃で８時間の条件でそれぞれ熱処理を行い最終処理材を得た。
最終処理材は(1)硬度１５６、導電率９０％、平均再結晶粒径１μｍ以下、微細析出物の平均粒子径１〜２０ｎｍ、微細析出物Ｃｒの平均粒子間距離も１００ｎｍ以下、(2)硬度１２０、導電率９３％、平均再結晶粒径１μｍ以下、微細析出物の平均粒子径５〜４０ｎｍ、微細析出物Ｃｒの平均粒子間距離も１５０ｎｍ以下であった。
【実施例３】
【００４８】
実施例１と同様にＣｕ−１.０％Ｃｒからなる棒材を作製し、押出後、１０００℃で２時間溶体化処理し、４５０℃で２時間事前熱処理を行った。事前熱処理後、各材料は図１に示す直角で連結した２つのコンテナーの一方に挿入し、温度５００℃の条件で側方押出を行い、２５ｍｍ角の側方押出処理材を得た。得られた側方押出処理材を最終処理材とした。最終処理材は硬度１１０、導電率９５％、平均再結晶粒径３μｍ以下、微細析出物の平均粒子径５〜４０ｎｍ、微細析出物Ｃｒの平均粒子間距離も１５０ｎｍ以下であった。
【実施例４】
【００４９】
実施例１と同様の電極材を用い、溶接母材として、板厚０.８ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板（平均メッキ付着量：６０ｇ／ｍ2）を使用し、単相交流定置式スポット溶接機を使用して、電極を水冷しながらスポット溶接試験を行った。溶接電流は８.３ｋＡ、通電時間は１０サイクル（５０Ｈｚ）、加圧力は２００ｋｇｆとした。溶接条件は、径５ｍｍのナゲットが得られる条件とし、連続溶接速度は１回／１ｓとした。電極寿命、耐溶着性は、実施例１と同様の方法、基準で評価し、また、実施例１と同様な基準で総合的に評価した結果を総合評価としてそれぞれ表６−１〜表６−９に示した。
【００５０】
本発明材１８、３２、３５、３８、４４、４７、４９、５０、５８、６４、７０、７３、７６は、導電率（％ＩＡＣＳ）が低い（表中には示されていないが熱伝導率も低い）ためジュール発熱が高く、かつ抜熱速度が低いため結晶粒が成長し、靭性が低下し、かつ被溶接材と合金化しやすくなり、平均溶着間隔が５００回未満となった。
【００５１】
比較材Ｎｏ．１はＣｒの固溶量が多く導電率（％ＩＡＣＳ）が低過ぎる（表中には示されていないが熱伝導率も低過ぎる）ため、ジュール発熱が非常に高く、かつ冷却効率が悪く電極材の温度が上昇し硬さが著しく低下した。その結果、少ない打点回数で電極材先端径が拡大し溶接電流密度が低下するため、連続打点性は低い。耐溶着性については、導電率（％ＩＡＣＳ）が低過ぎる（表中には示されていないが熱伝導率も低過ぎる）ため、また、結晶粒径が数十μｍと大きいことにより靭性が低いため、被溶接材と合金化しやすく平均溶着打点数が少ない。
【００５２】
比較材Ｎｏ．２は、脆く電極先端の損耗が著しいため、また、導電率（％ＩＡＣＳ）が低過ぎる（表中には示されていないが熱伝導率も低過ぎる）ため溶着しやすい。
以上より、高硬度、高導電率（％ＩＡＣＳ）及び微細結晶粒の材料は、溶接特性に優れるということが明らかになった。
【００５３】
【表８】
2005081371.tif 000009
【００５４】
【表９】
2005081371.tif 000010
【００５５】
【表１０】
2005081371.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の電極材料は靱性及び導電率が高く、連続打点性（電極寿命）と溶着打点数（耐溶着性）に優れるので、アルミニウム、マグネシウム、鉄及びこれらの合金、さらにはその金属めっき材等からなる被溶接材料を溶接する際に用いる電極材料としての利用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ＥＣＡＥ法成形装置の一例を示す図である。
【図２】最終処理材の金属組織を示す図である（ＥＢＳＰによるもの）。
【符号の説明】
【００５８】
１  コンテナー
２  ダイ
３  ラム
Ｓ  合金素材
【図１】
2005081371.tif 000012
【図２】
2005081371.tif 000013