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铜合金线材的制造方法

作者:小紫紫 来源:www.chinajingde.com 发布于:2020-05-26 9:44:39
【背景技术】
[0002] 伴随着电子设备的发展,正在推进电子部件的小型化,对于线径为O.lmmW下的极 细铜合金线(圆线)的需求正在增加。例如,在移动电话、智能手机等中使用的微型扬声器用 线圈是将线径为O.lmmW下的极细线(磁导线)缠绕成线圈状而加工制造的。
[0003] 该绕线加工中,需要能够形成转弯的程度的初性(伸长率),w往使用了初性优异 的纯铜。然而,纯铜虽导电性优异、但强度低。并且,由于伴随线圈振动的耐疲劳性低,因此 存在着线圈寿命短的问题。此外,要求进一步提高能够由长条的铜合金线材进行线圈绕线 加工的线圈成型性。
[0004] 为了解决运些问题,有文献提出了几乎不降低电导率而能够提高拉伸强度的技 术,该技术使用了含有2质量%~15质量%Ag的高浓度的Cu-Ag合金,并规定最终加工的加 工度,由此可兼顾伸长率和强度(专利文献1)。另外,一般来说,进行了加工的金属或合金的 拉伸强度上升、伸长率降低。因此,通过对其施加一定溫度W上的热处理,则伸长率再次恢 复,强度降低。于是,有文献提出了通过使该热处理的溫度为软化溫度W下来进行加工,从 而即便是低浓度的合金也可兼顾强度与伸长率的技术(专利文献2)。但是,该方法难W控制 热处理溫度、时间。于是,有文献提出了下述技术:通过在铜中添加0.05质量%~0.2质量% 的Ag和0.003质量%~0.01质量%的Zr,从而使软化溫度范围变宽,进行可兼顾强度与伸长 率的半软化处理(专利文献3)。

【发明内容】
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 但是,伴随着磁导线长寿命化的要求和电子部件的进一步小型化导致的磁导线的 极细化(例如线径为〇.〇7mmW下)的要求,要求兼顾铜合金线材的高强度化和伸长率提高, 并且还要求线圈绕线加工性的提高、W及耐弯曲疲劳特性的进一步提高。耐弯曲疲劳特性 是线圈寿命的标准之一。
[001^ 专利文献1中记载的方法是针对含有至2%~15%的高浓度的Ag的高成本合金。因 此,要求一种对于更低浓度的Cu-Ag合金或不含Ag的铜合金也可充分发挥强度和伸长率的 技术。另外,如专利文献1中记载的那样,若为了进一步提高强度而增加 Ag含量,则相反地导 电性会降低。此外,Ag是提高耐热性的元素,热处理变得困难。并且,在加工至极细线的情况 下,仅规定最终加工度有时无法充分显示出特性。
[0013] 利用专利文献2中记载的铜合金,难W在确保电导率、伸长率的同时,实现进一步 的高强度化、耐弯曲疲劳性的提高。
[0014] 此外,向低浓度的化-Ag合金中添加微量的Zr而进行半软化处理的方法(专利文献 3)能够容易地兼顾伸长率与强度。但是从高强度化的方面考虑不充分。
[0015] 另外,最近,作为磁导线的形状不限于圆线,还在研究采用方线或扁平线。在运些 方线或扁平线的情况下,也要求按照与上述圆线的线径相当的程度制成厚度薄的线材。
[0016] 本发明是鉴于上述现有技术中的问题而进行的,其课题在于W低成本提供一种高 强度与良好的伸长率的平衡优异、并且使用该铜合金线材得到的线圈的特性(线圈寿命、线 圈成型性)优异的例如用于磁导线等的铜合金线材。
[0017] 用于解决课题的方案
[0018] 本发明人为了开发出高强度与良好的伸长率的平衡优异、并且使用该铜合金线材 得到的线圈的特性(线圈寿命、线圈成型性)也优异的例如用于磁导线等的铜合金线材,对 各种铜合金、其热处理和加工条件进行了深入研究。结果发现,通过调节铜合金线材的再结 晶织构,可得到能够W高水平兼顾拉伸强度与伸长率、其线圈特性(线圈寿命、线圈成型性) 也优异的铜合金线材。基于该技术思想完成了本发明。
[0019] 目P,根据本发明可提供W下技术方案。
[0020] (1)-种铜合金线材,该铜合金线材含有0.1质量%~4质量%的4曰,余部由化和不 可避免的杂质构成,其中,具有<100〉取向的晶粒的面积率为总测定面积的30% W上。
[0021 ] (2) -种铜合金线材,该铜合金线材含有W各自的含量计为0.05质量%~0.3质 量%的选自由5]1、]\%、2]1、1]1、化、(:〇、21'和化组成的组中的至少一种,余部由化和不可避免的 杂质构成,其中,具有<100〉取向的晶粒的面积率为总测定面积的30% W上。
[0022] (3) -种铜合金线材,该铜合金线材含有0.1质量%~4质量及W各自的 含量计为0.05质量%~0.3质量%的选自由511、1邑、化、111、化、(:〇、2'和化组成的组中的至少 一种,余部由Cu和不可避免的杂质构成,其中,具有<100〉取向的晶粒的面积率为总测定面 积的30% W上。
[0023] (4)如(1)~(3)中任一项所述的铜合金线材,其中,上述具有< 100〉取向的晶粒的 面积率为总测定面积的50% W上。
[0024] (5)如(1)~(4)中任一项所述的铜合金线材,其中,上述具有<100〉取向的晶粒的 面积率小于总测定面积的75%。
[0025] (6)如(1)~(5)中任一项所述的铜合金线材,其中,母材的平均结晶粒径为0.2皿 W上如mW下。
[0026] (7)如(1)~(6)中任一项所述的铜合金线材,其中,将上述线材的横截面的半径表 示为r(mm)或将线材的厚度表示为t(mm)的情况下,将从该横截面的中屯、0起朝向线材最外 表面至0.7r或0.7t为止的区域作为中屯、部、将其外侧的至线材最外表面为止作为外周部 时,外周部的具有< 100〉取向的晶粒相对于总测定面积的面积率10 (100)与中屯、部的具有< 100〉取向的晶粒相对于总测定面积的面积率I i (100)满足10 (100)/1 i (100 )〉1.2所表示的 关系。
[0027] (8)如(1)~(6)中任一项所述的铜合金线材,其中,将上述线材的横截面的半径表 示为r(mm)或将线材的厚度表示为t(mm)的情况下,将从该横截面的中屯、0起朝向线材最外 表面至0.7r或0.7t为止的区域作为中屯、部、将其外侧的至线材最外表面为止作为外周部 时,外周部的具有< 100〉取向的晶粒相对于总测定面积的面积率10 (100)与中屯、部的具有< 100〉取向的晶粒相对于总测定面积的面积率I i (100)满足10 (100)/1 i (100) <0.8所表示的 关系。
[0028] (9)如(1)~(8)中任一项所述的铜合金线材,其特征在于,具有<100〉取向的晶粒 的面积率为总测定面积的55% W上,并且具有<111〉取向的晶粒的面积率为总测定面积的 25% W下。
[0029] (10)如(1)~(8)中任一项所述的铜合金线材,其中,上述具有<100〉取向的晶粒的 面积率是如下计算出的:在EBS的去中,使铜合金线材样品的横截面平滑而作为测定面,对于 该铜合金线材样品,调整成真空度为1〇- 4化~1〇-5化左右、加速电压为20V~30V、用0IM软件 计算的可靠性指数CI值为0.2W上的测定条件后,对于上述测定面,在铜合金线材样品的整 个直径方向W0.02皿的步距测定晶粒所具有的取向,基于该测定的结果,计算出具有<100〉 取向的晶粒相对于总测定面积的面积率。
[0030] (11)-种铜合金线材的制造方法,其中,将提供下述合金组成的铜合金材料烙解、 铸造,得到拉线巧,该合金组成含有0.1质量%~4质量%的4肖,余部由Cu和不可避免的杂质 构成,
[0031] 对于该拉线巧,依次重复至少各1次的加工度η为0.5 W上4W下的冷加工和中间退 火,得到规定线径的线材,此处,在W分批式进行上述中间退火的情况下,在不活性气体气 氛下于400°C~800°C进行30分钟~2小时的热处理,或者在W连续式进行上述中间退火的 情况下,在不活性气体气氛下于500°C~850°C进行0.1秒~5秒的热处理,之后,
[0032] 对于该线材,依次进行加工度η为0.5 W上4 W下的最终冷加工和最终退火,此处, 在W分批式进行上述最终退火的情况下,在不活性气体气氛下于350°C~500°C进行30分钟 ~2小时的热处理,或者在W连续式进行上述最终退火的情况下,在不活性气体气氛下于 400°C~700°C进行0.1秒~5秒的热处理。
[0033] (12)-种铜合金线材的制造方法,其中,将提供下述合金组成的铜合金材料烙解、 铸造,得到拉线巧,该合金组成含有W各自的含量计为0.05质量%~0.3质量%的选自由 811、1旨、211、111、化、(:〇、2'和化组成的组中的至少一种,余部由化和不可避免的杂质构成,
[0034] 对于该拉线巧,依次重复至少各1次的加工度η为0.5 W上4W下的冷加工和中间退 火,得到规定线径的线材,此处,(Α)在含有Zr的情况下,在W分批式进行上述中间退火的情 况下,在不活性气体气氛下于400°C~800°C进行30分钟~2小时的热处理,或者在W连续式 进行上述中间退火的情况下,在不活性气体气氛下于500°C~850°C进行0.1秒~5秒的热处 理,或者(B)在不含有Zr的情况下,在W分批式进行上述中间退火的情况下,在不活性气体 气氛下于300°C~800°C进行30分钟~2小时的热处理,或者在W连续式进行上述中间退火 的情况下,在不活性气体气氛下于400°C~850°C进行0.1秒~5秒的热处理,之后,
[0035] 对于该线材,依次进行加工度η为0.5 W上4 W下的最终冷加工和最终退火,此处, (Α)在含有Zr的情况下,在W分批式进行上述最终退火的情况下,在不活性气体气氛下于 350°C~500°C进行30分钟~2小时的热处理,或者在W连续式进行上述最终退火的情况下, 在不活性气体气氛下于400°C~700°C进行0.1秒~5秒的热处理,或者(B)在不含有Zr的情 况下,在W分批式进行上述最终退火的情况下,在不活性气体气氛下于300°C~500°C进行 30分钟~2小时的热处理,或者在W连续式进行上述最终退火的情况下,在不活性气体气氛 下于300°C~
 


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