銅合金線材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及銅合金線材及其制造方法，特別設(shè)及磁導(dǎo)線用極細(xì)銅合金線材及其制 造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著電子設(shè)備的發(fā)展，正在推進(jìn)電子部件的小型化，對(duì)于線徑為O.lmmW下的極 細(xì)銅合金線（圓線）的需求正在增加。例如，在移動(dòng)電話、智能手機(jī)等中使用的微型揚(yáng)聲器用 線圈是將線徑為O.lmmW下的極細(xì)線(磁導(dǎo)線)纏繞成線圈狀而加工制造的。
[0003] 該繞線加工中，需要能夠形成轉(zhuǎn)彎的程度的初性(伸長(zhǎng)率），w往使用了初性優(yōu)異 的純銅。然而，純銅雖導(dǎo)電性優(yōu)異、但強(qiáng)度低。并且，由于伴隨線圈振動(dòng)的耐疲勞性低，因此 存在著線圈壽命短的問題。此外，要求進(jìn)一步提高能夠由長(zhǎng)條的銅合金線材進(jìn)行線圈繞線 加工的線圈成型性。
[0004] 為了解決運(yùn)些問題，有文獻(xiàn)提出了幾乎不降低電導(dǎo)率而能夠提高拉伸強(qiáng)度的技 術(shù)，該技術(shù)使用了含有2質(zhì)量％~15質(zhì)量％Ag的高濃度的Cu-Ag合金，并規(guī)定最終加工的加 工度，由此可兼顧伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度(專利文獻(xiàn)1)。另外，一般來說，進(jìn)行了加工的金屬或合金的 拉伸強(qiáng)度上升、伸長(zhǎng)率降低。因此，通過對(duì)其施加一定溫度W上的熱處理，則伸長(zhǎng)率再次恢 復(fù)，強(qiáng)度降低。于是，有文獻(xiàn)提出了通過使該熱處理的溫度為軟化溫度W下來進(jìn)行加工，從 而即便是低濃度的合金也可兼顧強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率的技術(shù)(專利文獻(xiàn)2)。但是，該方法難W控制 熱處理溫度、時(shí)間。于是，有文獻(xiàn)提出了下述技術(shù):通過在銅中添加0.05質(zhì)量％~0.2質(zhì)量％ 的Ag和0.003質(zhì)量％~0.01質(zhì)量％的Zr，從而使軟化溫度范圍變寬，進(jìn)行可兼顧強(qiáng)度與伸長(zhǎng) 率的半軟化處理(專利文獻(xiàn)3)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-280860號(hào)公報(bào) [000引專利文獻(xiàn)2:日本專利3941304號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特公平4-77060號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的課題
[0011] 但是，伴隨著磁導(dǎo)線長(zhǎng)壽命化的要求和電子部件的進(jìn)一步小型化導(dǎo)致的磁導(dǎo)線的 極細(xì)化(例如線徑為〇.〇7mmW下）的要求，要求兼顧銅合金線材的高強(qiáng)度化和伸長(zhǎng)率提高， 并且還要求線圈繞線加工性的提高、W及耐彎曲疲勞特性的進(jìn)一步提高。耐彎曲疲勞特性 是線圈壽命的標(biāo)準(zhǔn)之一。
[001^ 專利文獻(xiàn)1中記載的方法是針對(duì)含有至2%~15%的高濃度的Ag的高成本合金。因 此，要求一種對(duì)于更低濃度的Cu-Ag合金或不含Ag的銅合金也可充分發(fā)揮強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的 技術(shù)。另外，如專利文獻(xiàn)1中記載的那樣，若為了進(jìn)一步提高強(qiáng)度而增加 Ag含量，則相反地導(dǎo) 電性會(huì)降低。此外，Ag是提高耐熱性的元素，熱處理變得困難。并且，在加工至極細(xì)線的情況 下，僅規(guī)定最終加工度有時(shí)無法充分顯示出特性。
[0013] 利用專利文獻(xiàn)2中記載的銅合金，難W在確保電導(dǎo)率、伸長(zhǎng)率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步 的高強(qiáng)度化、耐彎曲疲勞性的提高。
[0014] 此外，向低濃度的化-Ag合金中添加微量的Zr而進(jìn)行半軟化處理的方法(專利文獻(xiàn) 3)能夠容易地兼顧伸長(zhǎng)率與強(qiáng)度。但是從高強(qiáng)度化的方面考慮不充分。
[0015] 另外，最近，作為磁導(dǎo)線的形狀不限于圓線，還在研究采用方線或扁平線。在運(yùn)些 方線或扁平線的情況下，也要求按照與上述圓線的線徑相當(dāng)?shù)某潭戎瞥珊穸缺〉木€材。
[0016] 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而進(jìn)行的，其課題在于W低成本提供一種高 強(qiáng)度與良好的伸長(zhǎng)率的平衡優(yōu)異、并且使用該銅合金線材得到的線圈的特性(線圈壽命、線 圈成型性)優(yōu)異的例如用于磁導(dǎo)線等的銅合金線材。
[0017] 用于解決課題的方案
[0018] 本發(fā)明人為了開發(fā)出高強(qiáng)度與良好的伸長(zhǎng)率的平衡優(yōu)異、并且使用該銅合金線材 得到的線圈的特性(線圈壽命、線圈成型性)也優(yōu)異的例如用于磁導(dǎo)線等的銅合金線材，對(duì) 各種銅合金、其熱處理和加工條件進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)銅合金線材的再結(jié) 晶織構(gòu)，可得到能夠W高水平兼顧拉伸強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率、其線圈特性(線圈壽命、線圈成型性） 也優(yōu)異的銅合金線材?；谠摷夹g(shù)思想完成了本發(fā)明。
[0019] 目P，根據(jù)本發(fā)明可提供W下技術(shù)方案。
[0020] (1)-種銅合金線材，該銅合金線材含有0.1質(zhì)量％~4質(zhì)量％的4曰，余部由化和不 可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，其中，具有<100〉取向的晶粒的面積率為總測(cè)定面積的30% W上。
[0021 ] (2) -種銅合金線材，該銅合金線材含有W各自的含量計(jì)為0.05質(zhì)量％~0.3質(zhì) 量％的選自由5]1、]\%、2]1、1]1、化、(：〇、21'和化組成的組中的至少一種，余部由化和不可避免的 雜質(zhì)構(gòu)成，其中，具有<100〉取向的晶粒的面積率為總測(cè)定面積的30% W上。
[0022] (3) -種銅合金線材，該銅合金線材含有0.1質(zhì)量％~4質(zhì)量及W各自的 含量計(jì)為0.05質(zhì)量％~0.3質(zhì)量％的選自由511、1邑、化、111、化、(：〇、2'和化組成的組中的至少 一種，余部由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，其中，具有<100〉取向的晶粒的面積率為總測(cè)定面 積的30% W上。
[0023] (4)如（1)~(3)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其中，上述具有< 100〉取向的晶粒的 面積率為總測(cè)定面積的50% W上。
[0024] (5)如（1)~(4)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其中，上述具有<100〉取向的晶粒的 面積率小于總測(cè)定面積的75%。
[0025] (6)如（1)~(5)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其中，母材的平均結(jié)晶粒徑為0.2皿 W上如mW下。
[0026] (7)如（1)~(6)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其中，將上述線材的橫截面的半徑表 示為r(mm)或?qū)⒕€材的厚度表示為t(mm)的情況下，將從該橫截面的中屯、0起朝向線材最外 表面至0.7r或0.7t為止的區(qū)域作為中屯、部、將其外側(cè)的至線材最外表面為止作為外周部 時(shí)，外周部的具有< 100〉取向的晶粒相對(duì)于總測(cè)定面積的面積率10 (100)與中屯、部的具有< 100〉取向的晶粒相對(duì)于總測(cè)定面積的面積率I i (100)滿足10 (100)/1 i (100 )〉1.2所表示的 關(guān)系。
[0027] (8)如（1)~(6)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其中，將上述線材的橫截面的半徑表 示為r(mm)或?qū)⒕€材的厚度表示為t(mm)的情況下，將從該橫截面的中屯、0起朝向線材最外 表面至0.7r或0.7t為止的區(qū)域作為中屯、部、將其外側(cè)的至線材最外表面為止作為外周部 時(shí)，外周部的具有< 100〉取向的晶粒相對(duì)于總測(cè)定面積的面積率10 (100)與中屯、部的具有< 100〉取向的晶粒相對(duì)于總測(cè)定面積的面積率I i (100)滿足10 (100)/1 i (100) <0.8所表示的 關(guān)系。
[0028] (9)如（1)~(8)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其特征在于，具有<100〉取向的晶粒 的面積率為總測(cè)定面積的55% W上，并且具有<111〉取向的晶粒的面積率為總測(cè)定面積的 25% W下。
[0029] (10)如（1)~(8)中任一項(xiàng)所述的銅合金線材，其中，上述具有<100〉取向的晶粒的 面積率是如下計(jì)算出的：在EBS的去中，使銅合金線材樣品的橫截面平滑而作為測(cè)定面，對(duì)于 該銅合金線材樣品，調(diào)整成真空度為1〇- 4化~1〇-5化左右、加速電壓為20V~30V、用0IM軟件 計(jì)算的可靠性指數(shù)CI值為0.2W上的測(cè)定條件后，對(duì)于上述測(cè)定面，在銅合金線材樣品的整 個(gè)直徑方向W0.02皿的步距測(cè)定晶粒所具有的取向，基于該測(cè)定的結(jié)果，計(jì)算出具有<100〉 取向的晶粒相對(duì)于總測(cè)定面積的面積率。
[0030] (11)-種銅合金線材的制造方法，其中，將提供下述合金組成的銅合金材料烙解、 鑄造，得到拉線巧，該合金組成含有0.1質(zhì)量％~4質(zhì)量％的4肖，余部由Cu和不可避免的雜質(zhì) 構(gòu)成，
[0031] 對(duì)于該拉線巧，依次重復(fù)至少各1次的加工度η為0.5 W上4W下的冷加工和中間退 火，得到規(guī)定線徑的線材，此處，在W分批式進(jìn)行上述中間退火的情況下，在不活性氣體氣 氛下于400°C~800°C進(jìn)行30分鐘~2小時(shí)的熱處理，或者在W連續(xù)式進(jìn)行上述中間退火的 情況下，在不活性氣體氣氛下于500°C~850°C進(jìn)行0.1秒~5秒的熱處理，之后，
[0032] 對(duì)于該線材，依次進(jìn)行加工度η為0.5 W上4 W下的最終冷加工和最終退火，此處， 在W分批式進(jìn)行上述最終退火的情況下，在不活性氣體氣氛下于350°C~500°C進(jìn)行30分鐘 ~2小時(shí)的熱處理，或者在W連續(xù)式進(jìn)行上述最終退火的情況下，在不活性氣體氣氛下于 400°C~700°C進(jìn)行0.1秒~5秒的熱處理。
[0033] (12)-種銅合金線材的制造方法，其中，將提供下述合金組成的銅合金材料烙解、 鑄造，得到拉線巧，該合金組成含有W各自的含量計(jì)為0.05質(zhì)量％~0.3質(zhì)量％的選自由 811、1旨、211、111、化、(：〇、2'和化組成的組中的至少一種，余部由化和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，
[0034] 對(duì)于該拉線巧，依次重復(fù)至少各1次的加工度η為0.5 W上4W下的冷加工和中間退 火，得到規(guī)定線徑的線材，此處，（Α)在含有Zr的情況下，在W分批式進(jìn)行上述中間退火的情 況下，在不活性氣體氣氛下于400°C~800°C進(jìn)行30分鐘~2小時(shí)的熱處理，或者在W連續(xù)式 進(jìn)行上述中間退火的情況下，在不活性氣體氣氛下于500°C~850°C進(jìn)行0.1秒~5秒的熱處 理，或者(B)在不含有Zr的情況下，在W分批式進(jìn)行上述中間退火的情況下，在不活性氣體 氣氛下于300°C~800°C進(jìn)行30分鐘~2小時(shí)的熱處理，或者在W連續(xù)式進(jìn)行上述中間退火 的情況下，在不活性氣體氣氛下于400°C~850°C進(jìn)行0.1秒~5秒的熱處理，之后，
[0035] 對(duì)于該線材，依次進(jìn)行加工度η為0.5 W上4 W下的最終冷加工和最終退火，此處， (Α)在含有Zr的情況下，在W分批式進(jìn)行上述最終退火的情況下，在不活性氣體氣氛下于 350°C~500°C進(jìn)行30分鐘~2小時(shí)的熱處理，或者在W連續(xù)式進(jìn)行上述最終退火的情況下， 在不活性氣體氣氛下于400°C~700°C進(jìn)行0.1秒~5秒的熱處理，或者(B)在不含有Zr的情 況下，在W分批式進(jìn)行上述最終退火的情況下，在不活性氣體氣氛下于300°C~500°C進(jìn)行 30分鐘~2小時(shí)的熱處理，或者在W連續(xù)式進(jìn)行上述最終退火的情況下，在不活性氣體氣氛 下于300°C~