[发明专利]铜合金线及铜合金线的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如在汽车或设备的配线等中使用的铜合金线及铜合金线的制造方法。

背景技术

以往，例如如专利文献1、2所示，作为汽车配线用及设备配线用电线，提供有在捻合多条铜线而成的电线导体上包覆绝缘被膜的电线。并且，为了有效地进行配线等，提供有捆扎多条这些电线的线束。

近年来，从环保的观点出发，为了降低从汽车排出的二氧化碳量，强烈要求汽车车身的轻量化。另一方面，汽车的电子化得到发展，而且混合动力汽车或电动汽车也得到发展，用于汽车的电力系统的组件数加速增加。由此，预计今后连结这些组件的线束的使用量会进一步增加，要求该线束的轻量化。

在此，作为使线束轻量化的方法，谋求着电线及铜线的细径化。并且，通过电线导体及铜线的细径化，还一同实现线束的轻量化及小型化，由此还有能够有效利用配线空间的优点。

以往，作为上述铜线，主要使用由韧铜构成的铜线，为了吸收由组装线束时或安装汽车后的震动引起的冲击，使用以高温进行热处理的软铜线。软铜线柔软且伸展性较高，因此能够吸收来自外部的冲击，而对瞬间施加的拉伸荷载却极其脆弱，容易超越弹性变形区域而到达塑性变形区域，若施加更强的荷载，则会导致断裂。即，在由韧铜构成的铜线中，伸展性虽充分但强度不足。

在这种由韧铜构成的铜线中，由于无法充分确保强度，因此未能实现基于细径化的轻量化、小型化。

因此，作为已提高强度的铜线，例如如专利文献3、4所示，提供由含有0.2～2.5质量％Sn的掺Sn铜构成的铜合金线。

掺Sn铜为通过Sn固溶于铜的母相中来提高强度的固溶强化型铜合金，与上述韧铜相比，强度得到充分的提高。

专利文献1：日本特开2008-016284号公报

专利文献2：日本特开平6-150732号公报

专利文献3：日本特开2008-027640号公报

专利文献4：日本特开第2709178号公报

但是，掺Sn铜等固溶强化型铜合金中，在通过冷加工来成型的状态下，强度虽高但伸展性不足，组装线束时，易产生跳线或缠线，难以处理。作为改善该掺Sn铜的伸展性的方法，可考虑通过热处理使组织恢复的方法。然而，掺Sn铜中，若热处理温度达到软化点，则抗拉强度及伸展性急剧变化，因此难以调整热处理条件来控制抗拉强度及伸展性。

因此，即使是在使用掺Sn铜时，也无法兼顾伸展性及强度，未能实现铜线的细径化。

发明内容

本发明是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供一种强度及伸展性优异且能够实现线束的细径化的铜合金线及铜合金线的制造方法。

为了解决前述课题，本发明所涉及的铜合金线由含有Co、P及Sn的析出强化型铜合金构成，通过观察刚刚实施中间时效热处理之后的剖面组织所观察到的析出物的平均粒径为15nm以下，且粒径为5nm以下的析出物的个数为所观察到的所有析出物的10％以上，在该中间时效热处理之后，实施冷加工及最终时效热处理。

上述本发明所涉及的铜合金线中，其由含有Co、P及Sn的析出强化型铜合金构成，通过观察刚刚实施中间时效热处理之后的剖面组织所观察到的析出物的平均粒径为15nm以下，且粒径为5nm以下的析出物的个数为所观察到的所有析出物的10％以上，因此在铜的母相中分散有多个由包含Co及P的化合物构成的小粒径的析出物。其中，若在中间时效热处理之后实施冷加工，则产生位错，在小粒径的析出物部分形成位错环。并且，小粒径的析出物通过位错被剪切而分断，从而再固溶于铜的母相中。

并且，若对该铜合金线实施最终时效热处理，则已再固溶的由包含Co及P的化合物构成的析出物以位错环作为析出位置再次析出，导电率得到提高，并且通过析出强化，强度也得到提高。并且，通过该热处理，位错得到解放，伸展性得以恢复。由此，能够获得强度及伸展性优异的铜合金线。

另外，关于冷加工后的最终时效热处理，可在铜合金线的状态下实施，也可在捻线加工多个铜合金线之后实施。

其中，优选所述析出强化型铜合金的组成包含0.12质量％以上0.40质量％以下的Co、0.040质量％以上0.16质量％以下的P及0.005质量％以上0.70质量％以下的Sn，余量为Cu及不可避免的杂质。

在该结构的铜合金线中，铜的母相中分散有由包含Co及P的化合物构成的析出物，能够实现强度、导电率的提高。