铜合金线、铜合金绞合线、电线、带端子电线及铜合金线的制造方法技术

本发明专利技术提供了：一种具有优异导电率、高强度和优异伸长率的铜合金线；一种包含铜合金线的铜合金绞合线；一种其中铜合金线或铜合金绞合线作为电线导体的电线；一种包括上述电线的带端子电线；以及铜合金线的制造方法。所述铜合金线的化学组成包含：0.2质量％至1质量％(包括端点)的Mg；0.02质量％至0.1质量％(包括端点)的P；以及包含Cu和不可避免的杂质的余量。所述铜合金线具有60％IACS以上的导电率、400MPa以上的拉伸强度以及5％以上的断裂伸长率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及：各自用作电线等的导体的铜合金线及铜合金绞合线；包括作为导体的铜合金线或铜合金绞合线的电线；包括上述电线的带端子电线；以及铜合金线的制造方法。本专利技术尤其涉及导电性优异、具有高强度且伸长率优异的铜合金线。
技术介绍
通常，作为电线的导体的材料，使用了具有高导电性的纯铜或铜合金。日本专利特开No.2008-016284号公报(专利文献1)公开了一种作为汽车用电线导体的绞合线。所公开的绞合线通过绞合二元合金(如Cu-Mg合金或Cu-Sn合金)的硬质构成线而制成。日本专利特开No.2008-016284号公报(专利文献1)还公开了：上述硬质构成线具有高的拉伸强度，因而该绞合线不易断裂；在汽车用电线的端部将端子与导体压接来使用该电线的情况下，将端子固定在导体上的强度(端子固定强度)优异；并且在将电线上连接的端子插入到连接器外壳中时电线不容易弯曲。日本专利特开No.58-197242号公报(专利文献2)公开了一种作为放电加工用电极线的铜合金线，其包含各自具有特定范围的含量的Mg和P，以及Sn等。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特开No.2008-016284号公报专利文献2：日本专利特开No.58-197242号公报
技术实现思路
技术问题期望的是研发一种用作为构成电线导体的线材的铜合金线，其具有优异的导电性和高强度，还具有优异的弯曲性能和耐冲击性。特别是，为了减轻重量，期望的是使构成汽车所用电线的导体的线材具有小直径(例如0.3mm以下)。期望的是研发一种具有如此小直径并仍然具有高导电性(具体而言60％IACS以上的导电率)和高强度(具体而言400MPa以上的拉伸强度)、并且还耐弯曲和耐冲击、且作为代表伸长率也很优异的铜合金线。在日本专利特开No.2008-016284号公报(专利文献1)中公开的绞合线同时满足上述导电性所要求的范围和拉伸强度所要求的范围。然而，该绞合线过硬，因而其韧性低。在例如布线(routed)时线材发生弯曲的情况下或在将端子插入连接器外壳时线材受到冲击的情况下，例如，会发生开裂或者线材可能会断裂。与此相反，为了确保柔韧性而通过软化制得的软质材料过于柔软，因而其强度低。尽管日本专利特开No.58-197242号公报(专利文献2)公开了Mg和P的共存提高了强度，但其没有具体公开拉伸强度。此外，根据日本专利特开No.58-197242号公报(专利文献2)，对不仅强度方面优异而且对于弯曲和冲击也表现优异的结构及其制造方法没有研究。因此，本专利技术的一个目的在于提供一种导电性优异、具有高强度且伸长率也优异的铜合金线，以及这种铜合金线的制造方法。本专利技术的另一个目的在于提供包含上述铜合金线的铜合金绞合线，包括上述铜合金线或上述铜合金绞合线的电线，以及包括上述电线的带端子电线。问题的解决方案本专利技术的铜合金线的组成包含：0.2质量％以上1质量％以下的Mg；0.02质量％以上0.1质量％以下的P；以及包含Cu和不可避免的杂质的余量，该铜合金线具有60％IACS以上的导电率、400MPa以上的拉伸强度、以及5％以上的断裂伸长率。本专利技术的铜合金线的制造方法包括如下固溶步骤、析出步骤和加工步骤。固溶步骤：准备固溶材料的步骤，所述固溶材料的组成包含：0.2质量％以上1质量％以下的Mg；0.02质量％以上0.1质量％以下的P；以及包含Cu和不可避免的杂质的余量，在所述固溶材料中Mg和P溶于Cu中。析出步骤：加热所述固溶材料以制备时效材料的步骤，所述时效材料具有这样的结构，其中含Mg和P的化合物分散在基质中。加工步骤：对所述时效材料进行多个道次地拉丝以制备拉丝材料的步骤，该拉丝材料具有预定的最终线径、60％IACS以上的导电率、以及400MPa以上的拉伸强度。在加工步骤中，对中间线径超过所述最终线径1倍且为最终线径10倍以下的中间材料进行中间软化处理。本专利技术的有益效果本专利技术的铜合金线具有高导电率、高强度和优异的伸长率。本专利技术的制造铜合金线的方法可以用于制造具有高导电率、高强度和优异伸长率的铜合金线。附图说明图1示出了试验例1所制备的样品No.1至3的时效材料的横截面的显微照片。图2是示意性示出了实施方案中铜合金绞合线的横截面的示意性结构图。图3是示意性示出了实施方案中电线的横截面的示意性结构图。图4是示意性示出了实施方案中带端子电线的示意性结构图。图5是示出了实施方案中铜合金线的制造步骤的实例的流程图。图6是示出了实施方案中铜合金绞合线的制造步骤的实例的流程图。具体实施方式[本专利技术的实施方案的说明]根据本专利技术的专利技术人的研究结果，发现通过限定特定范围的Mg(镁)含量和特定范围的P(磷)含量，并且在制造方法中(i)使含Mg和P的化合物析出从而产生极细的析出物和(ii)在拉丝过程中的特定时间点进行软化处理，可以得到导电率优异、具有高强度且伸长率也优异的铜合金线。基于上述发现完成本专利技术。首先，将逐一说明本专利技术实施方案的细节。(1)根据一个实施方案的铜合金线的组成包含：0.2质量％以上1质量％以下的Mg；0.02质量％以上0.1质量％以下的P；以及包含Cu和不可避免的杂质的余量，所述铜合金线具有60％IACS以上的导电率、400MPa以上的拉伸强度、以及5％以上的断裂伸长率。该实施方案中的铜合金线具有Mg和P各自在特定范围内的特定的组成。因而该铜合金线具有优异的导电率、高强度和优异的伸长率。例如，即使当线材具有例如0.3mm以下的小直径时，该线材仍可以满足导电率、拉伸强度和断裂伸长率的上述范围。因此，该实施方案中的铜合金线适用于为了减轻重量而期望具有小直径的电线中，尤其可以用作汽车用电线的导体。在该实施方案的铜合金线用作汽车用电线的导体的情况下，该铜合金线的高强度产生了以下效果(i)和(ii)，而其高韧性产生了以下效果(iii)。(i)导体和连接到导体端部的端子之间的连接状态可以从使用开始至结束都保持为令人满意。即，可以在长时间内保持高的端子固定强度。(ii)不易发生由于汽车振动导致反复弯曲而造成的断裂，即耐疲劳性优异。(iii)即使在布线(wirerouting)或将端子插入连接器外壳期间线材弯曲或受到冲击，也不易发生开裂和断裂，即弯曲性能和耐冲击性优异。(2)作为根据本专利技术实施方案的铜合金线的一例，所述铜合金线可以是以下形式：其中铜合金线具有其中分散有析出物的结构，所述析出物包括含Mg和P的化合物，并且析出物的平均粒径为500nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金线，其包含：0.2质量％以上1质量％以下的Mg；0.02质量％以上0.1质量％以下的P；以及包含Cu和不可避免的杂质的余量，所述铜合金线具有60％IACS以上的导电率，400MPa以上的拉伸强度，以及5％以上的断裂伸长率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 JP 2013-2622321.一种铜合金线，其包含：0.2质量％以上1质量％以下的Mg；0.02质量％以上0.1质
量％以下的P；以及包含Cu和不可避免的杂质的余量，
所述铜合金线具有
60％IACS以上的导电率，
400MPa以上的拉伸强度，以及
5％以上的断裂伸长率。
2.根据权利要求1所述的铜合金线，其中
所述铜合金线具有其中分散有析出物的结构，
所述析出物包括含所述Mg和所述P的化合物，并且
所述析出物的平均粒径为500nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的铜合金线，进一步包含：总量为0.01质量％以上0.5质量％
以下的选自Fe、Sn、Ag、In、Sr、Zn、Ni和Al中的至少一种元素。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铜合金线，其中所述Mg与所述P的质量比Mg/P为4
以上30以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜合金线，其中所述铜合金线的线径为0.35mm以
下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的铜合金线，其中含所述Cu的基质的平均粒径为10
μm以下。
7.一种铜合金绞合线，其包含根据权利要求1至6中任一项所述的铜合金线。
8.一种铜合金绞合线，其是一种压缩成型的绞合线，包含根据权利要求1至6中任一项
所述的铜合金线。
9.根据权利要求7或8所述的铜合金绞合线，其中所述铜合金绞合线的横截面面积为
0.05mm2以上0.5mm2以下。
10.根据权利要求7至9中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上明子，桑原铁也，中井由弘，西川太一郎，小林启之，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，株式会社自动网络技术研究所，住友电装株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP