DE10392428T5

DE10392428T5 - Hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation

Info

Publication number: DE10392428T5
Application number: DE10392428T
Authority: DE
Inventors: Katsumasa Hasegawa; Kuniteru Mihara; Katsuhiko Uda; Takashi Miyoshi
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2005-06-30
Also published as: US20060196586A1; KR20040089731A; KR100787269B1; WO2003076672A1; US20050028907A1; JPWO2003076672A1; US7648601B2; JP4177266B2

Abstract

Hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hochfesten Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Hintergrundwissen
Bis jetzt ist für Drahtprodukte, bei denen es nötig ist, daß sie hochfest sind und eine hohe Leitfähigkeit aufweisen, ausschließlich eine bearbeitete Beryllium-Kupferlegierung verwendet worden, die durch Zugabe von Beryllium zu Kupfer hergestellt wurde. Andererseits sind Legierungen vom Ausscheidungstyp selten auf dem Gebiet der Drähte benutzt worden.
Jedoch weisen die herkömmlichen Drähte, repräsentiert durch Drähte, die Beryllium-Kupferlegierung verwenden, die folgenden Probleme auf:

(1) Beryllium-Kupferlegierung ist teurer als Legierungen, wie zum Beispiel Phosphorbronze;
(2) Bei der Verwendung von Beryllium, einer schädlichen Substanz, können Hygiene und Sicherheitsprobleme für die Arbeiter auftreten;
(3) Während Phosphorbronze als ein Ersatz für Beryllium-Kupferlegierung verwendet wird, sind sowohl die Leitfähigkeit als auch die Festigkeit der ersteren gering;
(4) Die Festigkeit einer Niedrig-Beryllium-Kupferlegierung (ein Berylliumanteil von 1,0 Gew.-% oder weniger) ist gering; und
(5) während Hoch-Beryllium-Kupferlegierung (ein Berylliumanteil von 1,5 Gew.-% oder mehr) eine niedrige Leitfähigkeit und eine hohe Festigkeit hat, ist die Qualität zu gut für die neuere Lebensdauer des Produkts.

Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hochfesten Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welcher 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S umfaßt, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung einen hochfesten Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welcher 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S umfaßt, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung einen hochfesten Leitkupferlegierungsdraht mit einer hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welcher irgendeine der oben genannten Kupferlegierungen umfaßt, und welcher weiterhin mindestens eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,005 bis 0,3 Gew.-% Ag, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Mn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Fe, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Cr, 0,05 bis 2 Gew.-% Co und 0,005 bis 0,1 Gew.-% P, in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 2 Gew.-% enthält, wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welches umfaßt: Grob Vorziehen einer Kupferlegierung, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welches umfaßt: Grob Vorziehen einer Kupferlegierung, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahts einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahts mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Draht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welches umfaßt: Grob Vorziehen einer der vorhergenannten Kupferlegierungen, welche weiter mindestens eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,005 bis 0,3 Gew.-% Ag, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Mn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Fe, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Cr, 0,05 bis 2 Gew.-% Co und 0,005 bis 0,1 Gew.-% P, in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 2 Gew.-% enthält, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Andere und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger aus der folgenden Beschreibung hervorgehen.
Beste Art zur Ausführung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Mittel bereitgestellt:

(1) Ein hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat;
(2) Ein hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat;
(3) Ein hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation gemäß (1) oder (2), weiter umfassend mindestens eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,005 bis 0,3 Gew.-% Ag, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Mn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Fe, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Cr, 0,05 bis 2 Gew.-% Co und 0,005 bis 0,1 Gew.-% P, in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 2 Gew.-%, wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat;
(4) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen einer Kupferlegierung, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
(5) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen einer Kupferlegierung, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
(6) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß (1) oder (2), weiter enthaltend mindestens eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,005 bis 0,3 Gew.-% Ag, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Mn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Fe, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Cr, 0,05 bis 2 Gew.-% Co und 0,005 bis 0,1 Gew.-% P, in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 2 Gew.-%, um einen Vorziehdraht herzustellen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
(7) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht herzustellen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen des Vorziehdrahtes mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4, Altern bei von 400°C bis 550°C für 1,5 Stunden oder mehr, und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 1000 MPa oder mehr (im allgemeinen 1300 MPa oder weniger) und eine Leitfähigkeit von 20% IACS oder mehr (im allgemeinen 60% IACS oder weniger) hat;
(8) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen, Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen des Vorziehdrahtes mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4; Altern bei von 400°C bis 550°C für 1,5 Stunden oder mehr; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr; und Glühen bei von 350°C bis 500°C für 1,5 Stunden oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 40% IACS oder mehr (im allgemeinen 60% IACS oder weniger) und eine Zugfestigkeit von 700 MPa oder mehr (im allgemeinen 1300 MPa oder weniger) hat;
(9) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Ziehen des Vorziehdrahtes mit einem Verkleinerungsverhältnis von 7 oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 1000 MPa oder mehr (im allgemeinen 1300 MPa oder weniger) und eine Leitfähigkeit von 20% IACS oder mehr (im allgemeinen 60% IACS oder weniger) hat;
(10) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 7 oder mehr; und Glühen für 1,5 Stunden oder mehr bei einer Temperatur von 200°C bis 400°C, so daß die Zugfestigkeit nicht verschlechtert wird, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 1000 MPa oder mehr (im allgemeinen 1300 MPa oder weniger) und eine Leitfähigkeit von 20% IACS oder mehr (im allgemeinen 60% IACS oder weniger) hat;
(11) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr, Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis weniger als 3, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 40% IACS oder mehr (im allgemeinen 60% IACS oder weniger) und eine Zugfestigkeit von 700 MPa oder mehr (im allgemeinen 1300 MPa oder weniger) hat;
(12) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0,7 bis 4; Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von weniger als 6, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 900 MPa bis 1100 MPa und eine Leitfähigkeit von 30% bis 45% IACS hat;
(13) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4; Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr; und dann zwei- oder mehrmaliges Wiederholen einer Reihe von Schritten (I) und (II), wobei Schritt (I) ein Schritt des Ziehens mit einem Verkleinerungsverhältnis von größer 0 und 4 oder weniger ist, und Schritt (II) nach Schritt (I) ein Schritt des Glühens bei einer Temperatur niedriger als die erste Alterungstemperatur in einem Bereich von 300°C bis 550°C für 1,5 Stunden oder mehr ist; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 900 bis 1100 MPa und eine Leitfähigkeit von 30% bis 45% IACS hat; und
(14) Ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einer nach (1) bis (3), um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 700 bis 1100 MPa und eine Leitfähigkeit von 20% bis 50% IACS hat.

Die vorliegende Erfindung wird unten detaillierter beschrieben.
Jeder Bestandteil, der in einem hochfesten hochleitfähigen Legierungsdraht der vorliegenden Erfindung, der für Teile von elektronischen und elektrischen Maschinen und Geräten verwendet wird, enthalten ist, wird zuerst erklärt werden.
Es ist im Fachgebiet bekannt, daß der Zusatz von Ni und Si zu Cu wegen der Ausscheidung einer Ni-Si-Verbindung (eine Ni₂Si-Phase) in der Cu-Matrix die Festigkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Legierung erhöht.
Aufgrund einer geringen Menge der Ausscheidungen kann eine gewünschte mechanische Festigkeit nicht erhalten werden, wenn der Anteil von Ni weniger als 1,0 Gew.-% ist. Im Gegenteil, wenn der Anteil des zugegebenen Ni 4,5 Gew.-% übersteigt, werden während Gießen und Hitzebehandlung (zum Beispiel einer Lösungsbehandlung, einer Alterungsbehandlung und einer Glühbehandlung) Ausscheidungen erzeugt, die nicht zur Erhöhung der Festigkeit beitragen würden und nicht nur einen Mißerfolg beim Erhalten der Festigkeit, die mit der Menge der Zugabe vergleichbar ist, verursachen, sondern auch eine nachteilige Auswirkung auf die Zieheigenschaft und die Biegeeigenschaft haben.
Bezüglich des Anteils von Si wird die geeignetste Menge der Zugabe von Si bestimmt, indem der Anteil der Zugabe von Ni bestimmt wird, da angenommen wird, daß die Ausscheidung der Verbindung von Ni und Si hauptsächlich die Ni₂Si-Phase umfaßt. Eine ausreichende Festigkeit kann nicht erhalten werden, wenn der Anteil von Si weniger als 0,2 Gew.-% beträgt, ebenso wie wenn der Anteil von Ni klein ist. Im Gegenteil, wenn der Anteil von Si 1,1 Gew.-% übersteigt, tritt dasselbe Problem auf, wie wenn der Anteil von Ni groß ist.
Der Anteil von Ni wird so eingestellt, daß er vorzugsweise 1,7 bis 4,5 Gew.-% ist, stärker bevorzugt 2,0 bis 4,0 Gew.-%, und der Anteil von Si wird so eingestellt, daß er vorzugsweise 0,4 bis 1,1 Gew.-% ist, stärker bevorzugt 0,45 bis 1,0 Gew.-%.
Sn und Zn sind entscheidende zugesetzte Elemente für die Bildung der vorliegenden Erfindung. Ein gutes Gleichgewicht von Eigenschaften wird durch eine gegenseitige Wechselwirkung dieser Elemente erreicht.
Sn verbessert die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation sowie die Zieheigenschaft. Solche verbessernden Auswirkungen können nicht erreicht werden, wenn der Anteil von Sn weniger als 0,05 Gew.-% ist, während die elektrische Leitfähigkeit durch Zugabe von mehr als 1,5 Gew.-% Sn abnimmt.
Zn ist in der Lage, die Biegeeigenschaft zu verbessern. Zn wird bevorzugt in einem Anteil von 0,2 Gew.-% oder mehr zugegeben, da Zn die Beständigkeit eines Sn-Überzugs oder einer Lötzinnauftragung gegenüber Abblättern bei Hitze und die Beständigkeit gegenüber Migration verbessern kann. Andererseits ist die Zugabe von mehr als 1,5 Gew.-% Zn nicht bevorzugt im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit.
Der Anteil von Sn in der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise 0,05 bis 1,0 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%, während der Anteil von Zn vorzugsweise 0,2 bis 1,0 Gew.-% ist, stärker bevorzugt 0,4 bis 0,6 Gew.-%.
S ist ein Element, das die Hitzebearbeitbarkeit verschlechtert und der Anteil davon ist auf weniger als 0,005 Gew.-% eingeschränkt. Es ist insbesondere bevorzugt, den Anteil von S auf den Bereich von 0 bis weniger als 0,002 Gew.-% zu beschränken.
Die Gründe für die Beschränkung der Anteile von Ag, Mn, Mg, Fe, Cr, Co und P für den Fall, in dem diese Elemente enthalten sind, werden im folgenden beschrieben werden. Ag, Mn, Mg, Fe, Cr, Co und P haben gemeinsam ähnliche Funktionen bezüglich der Verbesserung der Formbarkeit. Der Gesamtanteil von einem oder mehreren Elementen, ausgewählt aus Ag, Mn, Mg, Fe, Cr, Co und P, falls vorhanden, ist 0,005 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 1,5 Gew.-%.
Ag verbessert die Hitzebeständigkeit und Festigkeit, während es die Biegeeigenschaften verbessert, indem es verhindert, daß Kristallkörner grob werden. Diese Wirkung kann bei einem Anteil von Ag von weniger als 0,005 Gew.-% nicht vollständig erreicht werden, während die Zugabe einer Menge, die 0,3 Gew.-% übersteigt, die Herstellungskosten erhöht, auch wenn die Menge die Eigenschaften nicht nachteilig beeinflußt. Aus diesen Gesichtspunkten ist der Anteil von Ag, falls vorhanden, 0,005 Gew.-% bis 0,3 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,2 Gew.-%.
Mn ist wirksam zum Erhöhen der Festigkeit, während es die Hitzebearbeitbarkeit verbessert. Ein Anteil von Mn von weniger als 0,01 Gew.-% gibt nur einen kleinen Effekt, während ein Anteil, der 0,5 Gew.-% übersteigt, nicht nur keinen Effekt ergibt, der mit der Menge der Zugabe vergleichbar ist, sondern auch die elektrische Leitfähigkeit verschlechtert. Demgemäß beträgt der Anteil von Mn, falls vorhanden, 0,01 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 Gew.-%.
Obwohl Mg die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation verbessert, wird die Biegeeigenschaft nachteilig durch Mg beeinflußt. Vom Gesichtspunkt der Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation ist der Anteil von Mg wünschenswert 0,01 Gew.-% oder mehr, und, je größer der Anteil ist, desto besser. Andererseits ist eine gute Biegeeigenschaft schwierig zu erhalten, wenn der Anteil bezüglich der Verbesserung der Biegeeigenschaft 0,2 Gew.-% übersteigt. Demgemäß ist der Anteil von Mg, falls vorhanden, 0,01 bis 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,15 Gew.-%.
Fe und Cr verbinden sich mit Si, um eine Fe-Si-Verbindung und eine Cr-Si-Verbindung zu bilden, welche die Festigkeit erhöhen. Die Elemente fangen Si ab, das in der Kupfermatrix zurückbleibt, ohne eine Verbindung mit Ni zu bilden, und sind dadurch wirksam zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit. Da die Fe-Si-Verbindung und die Cr-Si-Verbindung eine niedrige Ausscheidungshärtefähigkeit haben, ist es nicht vorteilhaft, eine große Menge dieser Verbindungen zu bilden. Die Biegeeigenschaft wird verschlechtert, wenn der Anteil von Fe oder Cr 0,2 Gew.-% übersteigt. Demgemäß sind die Anteile an Fe und Cr, falls vorhanden, jeweils 0,005 bis 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-%.
Co bildet eine Verbindung mit Si, wie es Ni tut, um die Festigkeit zu verbessern. Während Legierungen der Cu-Ni-Si-Serien verwendet werden, weil Co teurer ist als Ni, können in der vorliegenden Erfindung Legierungen der Cu-Co-Si-Serien und Cu-Ni-Co-Si-Serien ausgewählt werden, falls sie unter Berücksichtigung der Kosten annehmbar sind. Die Festigkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Legierungen der Cu-Co-Si-Serien werden durch Alterungsausscheidung verbessert und sind geringfügig besser als jene der Legierungen der Cu-Ni-Si-Serien. Demgemäß sind die vorherigen Legierungen wirksam bei Teilen, in welchen thermische Leitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit wichtig sind. Da die Co-Si-Verbindung eine geringfügig höhere Ausscheidungshärtungsfähigkeit hat, neigt die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation ebenfalls dazu, ein wenig verbessert zu werden. Demgemäß beträgt der Anteil von Co, falls vorhanden, 0,05 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,08 bis 1,5 Gew.-%.
Phosphor (P) hat eine Wirkung zur Erhöhung der Festigkeit, während er die elektrische Leitfähigkeit verbessert. Ein großer Anteil von P verringert die Biegeeigenschaft aufgrund von erhöhter Korngrenzenausscheidung. Demgemäß ist der Anteil von P, falls vorhanden, vorzugsweise 0,005 bis 0,1 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,01 bis 0,05 Gew.-%.
Während die Menge der Zugabe von gleichzeitig mindestens zwei dieser obigen Elemente in Abhängigkeit von den benötigten Eigenschaften geeignet bestimmt werden kann, wurde bestimmt, daß deren Gesamtanteil 0,005 bis 2,0 Gew.-% ist, unter Berücksichtigung von Hitzebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Abblättern des Zinnüberzugs unter Hitze, Beständigkeit gegenüber Abblättern der Lötzinnauftragung unter dem Einfluß von Hitze und elektrischer Leitfähigkeit.
In der vorliegenden Erfindung können andere Elemente, wie z.B. B, Ti, Zr, V, Al, Pb und Bi in einer Gesamtmenge von allgemein 0,01 bis 0,5 Gew.-% und vorzugsweise 0,01 bis 0,3 Gew.-% zugegeben werden, solange wesentliche Eigenschaften, wie z.B. mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit, nicht verschlechtert werden. Da zum Beispiel B wirksam unterdrückt, daß Kristallkörner rauh werden und dadurch die Festigkeit verbessert, wird das Element wirksam in einer Menge von 0,005 bis 0,1 Gew.-% in einem solchen Maß zugegeben, daß es die elektrische Leitfähigkeit nicht verringert. Ti, Zr, V, Al, Pb und Bi können enthalten sein, wobei der Anteil jedes Elements allgemein im Bereich von 0,005 bis 0,15 Gew.-% ist, vorzugsweise im Bereich von 0,005 bis 0,1 Gew.-% liegt. Wenn die Anteile von Pb und Bi zu groß sind, kann z.B. der erhaltene Kupferlegierungsdraht schlecht bezüglich der Biegeeigenschaft sein.
In den Kupferlegierungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfaßt der Ausgleich zu den oben beschriebenen Komponenten Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Die folgenden Zusammensetzungsbereiche sind Beispiele für die bevorzugten Zusammensetzungsbereiche der Kupferlegierungen, die für den Draht der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Das erste Beispiel der Zusammensetzung der Kupferlegierung umfaßt 1,0 bis 3,0 Gew.-% Ni, 0,2 bis 0,7 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Stärker bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 1,8 bis 3,0 Gew.-% Ni, 0,4 bis 0,7 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,35 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Weiter bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 2,2 bis 2,4 Gew.-% Ni, 0,52 bis 0,57 Gew.-% Si, 0,12 bis 0,26 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist.
Das zweite Beispiel der Zusammensetzung der Kupferlegierung umfaßt 1,0 bis 3,0 Gew.-% Ni, 0,2 bis 0,7 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Stärker bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 1,8 bis 3,0 Gew.-% Ni, 0,4 bis 0,7 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,35 Gew.-% Sn, 0,3 bis 0,8 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Weiter bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 2,2 bis 2,4 Gew.-% Ni, 0,52 bis 0,57 Gew.-% Si, 0,12 bis 0,26 Gew.-% Sn, 0,45 bis 0,55 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist.
Das dritte Beispiel der Zusammensetzung der Kupferlegierung umfaßt 1,0 bis 3,0 Gew.-% Ni, 0,2 bis 0,7 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Stärker bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 1,8 bis 3,0 Gew.-% Ni, 0,4 bis 0,7 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,35 Gew.-% Sn, 0,3 bis 0,8 Gew.-% Zn, 0,05 bis 0,17 Gew.-% Mg und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Weiter bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 2,2 bis 2,4 Gew.-% Ni, 0,52 bis 0,57 Gew.-% Si, 0,12 bis 0,26 Gew.-% Sn, 0,45 bis 0,55 Gew.-% Zn, 0,08 bis 0,16 Gew.-% Mg und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist.
Das vierte Beispiel der Zusammensetzung der Kupferlegierung umfaßt 3,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,7 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Stärker bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 3,5 bis 4,0 Gew.-% Ni, 0,8 bis 1,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,35 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Weiter bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 3,6 bis 3,9 Gew.-% Ni, 0,85 bis 0,95 Gew.-% Si, 0,12 bis 0,26 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist.
Das fünfte Beispiel der Zusammensetzung der Kupferlegierung umfaßt 3,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,7 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 Gew.-% (einschließlich Null) S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Stärker bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 3,5 bis 4,0 Gew.-% Ni, 0,8 bis 1,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,35 Gew.-% Sn, 0,3 bis 0,8 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Weiter bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 3,6 bis 3,9 Gew.-% Ni, 0,85 bis 0,95 Gew.-% Si, 0,12 bis 0,26 Gew.-% Sn, 0,45 bis 0,55 Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist.
Das sechste Beispiel der Zusammensetzung der Kupferlegierung umfaßt 3,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,7 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Stärker bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 3,5 bis 4,0 Gew.-% Ni, 0,8 bis 1,0 Gew.-% Si, 0,1 bis 0,35 Gew.-% Sn, 0,3 bis 0,8 Gew.-% Zn, 0,05 bis 0,17 Gew.-% Mg und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Weiter bevorzugt umfaßt die Kupferlegierung 3,6 bis 3,9 Gew.-% Ni, 0,85 bis 0,95 Gew.-% Si, 0,12 bis 0,26 Gew.-% Sn, 0,45 bis 0,55 Gew.-% Zn, 0,08 bis 0,16 Gew.-% Mg und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist.
Während das Verfahren zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahtes, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nicht besonders eingeschränkt ist, umfassen Beispiele für das Verfahren die folgenden Verfahren nach dem Grob Vorziehen, um die Kupferlegierung in Vorziehdrähte zu formen.

Lösungsbehandlung → Alterungsbehandlung
Lösungsbehandlung → Alterungsbehandlung → Ziehen
Lösungsbehandlung → Ziehen
Lösungsbehandlung → Ziehen → Alterungsbehandlung
Lösungsbehandlung → Ziehen → Alterungsbehandlung → Ziehen
Der durch eines der obigen Verfahren hergestellte Draht kann einer Glühbehandlung unterzogen werden, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.
Das Verfahren zum Grob Vorziehen zur Formen des Vorziehdrahtes der Kupferlegierung umfaßt Gießen in einen Knüppel, Formen eines Extrusionsstabs durch einen heißen Extruder und Grob Vorziehen, um einen Vorziehdraht durch Drahtziehen und dergleichen zu formen. Selbstverständlich ist ein weiteres Ziehen in den späteren Schritten nicht immer notwendig, vorausgesetzt, daß der Durchmesser des Vorziehdrahtes, der grob vorgezogen wurde, dem endgültigen Durchmesser des gewünschten Drahtes angepaßt ist.
Für die Lösungsbehandlung wird der Vorziehdraht, der durch Grob Vorziehen geformt wurde, vorzugsweise bei von 700 bis 950°C für 10 Minuten oder mehr gehalten, stärker bevorzugt bei von 800°C bis 950°C für 10 Minuten bis 180 Minuten und besonders bevorzugt bei von 850 bis 950°C für von 10 Minuten bis 120 Minuten. Für die Alterungsbehandlung wird der Vorziehdraht vorzugsweise bei von 350 bis 600°C für von 1,5 Stunden bis 10 Stunden gehalten, stärker bevorzugt bei von 400°C bis 600°C für von 2 Stunden bis 8 Stunden und besonders bevorzugt bei von 450 bis 600°C für von 2 Stunden bis 6 Stunden. Durch die Alterungsbehandlung wird die Ausscheidung von intermetallischen Verbindungen verstärkt, um die elektrische Leitfähigkeit und die Festigkeit zu verbessern. Ziehen (oder Drahtziehen) bedeutet, daß der durch das Grob Vorziehen erhaltene Vorziehdraht zu einem Draht mit einen gewünschten Durchmesser gezogen wird. Drahtziehen wird vorzugsweise bei Raumtemperatur mit einem Verkleinerungsverhältnis (η) von 0 bis 10 angewendet. Das Verkleinerungsverhältnis ist durch einen Wert definiert, der aus η = ln (S₀/S) berechnet wird, wobei S₀ eine Querschnittsfläche des Querschnitts ist, wenn der Draht vor dem Drahtziehen in die Richtung geschnitten wird, die vertikal zur Richtung des Ziehen des Drahtes ist, und S ist eine Querschnittsfläche nach dem Drahtziehen. Ein Verkleinerungsverhältnis (η) von 0 bei einem Schritt bedeutet, daß in diesem Schritt kein Ziehen des Drahtes angewendet wird.
Das Verfahren zum Formen von Blech- (oder Stangen-) Materialien kann in dem Verfahren zur Herstellung des Drahtes der vorliegenden Erfindung nicht direkt eingesetzt werden. Während das Blechmaterial höchstens mit einem Verkleinerungsverhältnis von bis zu etwa 3 durch Walzen bearbeitet wird, sollte das Drahtmaterial leicht mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr durch Ziehen bearbeitet werden. Die Zunahme der Festigkeit des Drahtmaterials ist größer, wenn es mit den Blech- oder Stangen-) Materialien verglichen wird, da das Drahtmaterial im allgemeinen mit einem höheren Grad des Verkleinerungsverhältnisses bearbeitet wird. Desweiteren ist sogar bei der Herstellung von Drähten mit einem niedrigen Grad des Verkleinerungsverhältnisses, die Beziehung zwischen der Temperatur in der Alterungsbehandlung und den Eigenschaften (Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und dergleichen) verschieden von dem bei der Herstellung der Blechmaterialien.
Im allgemeinen wird das Drahtmaterial beim Herstellungsverfahren des Drahtes gemäß der vorliegenden Erfindung dem Ziehen unterzogen, obwohl, abhängig von einer Zusammensetzung einer Kupferlegierung oder einem Hitzebehandlungsschritt, in einigen Fällen kein Ziehen nach der Lösungsbehandlung angewendet wird. Die Anwendung des Ziehens trägt dazu bei, daß die Festigkeit des erhaltenen Drahtes erhöht und die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation verringert wird. Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme speziell für die Drahtherstellung und stellt Drähte mit gewünschter Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation bereit.
Der Draht der vorliegenden Erfindung ist hervorragend bezüglich der Zieheigenschaft. Zieheigenschaft, wie hier verwendet, bezieht sich auf die Eigenschaft (Formbarkeit) zum wiederholten Ziehen eines vorgegebenen Drahtes, wobei ein Brechen des Drahtes selten auftritt und die Abnutzung einer Ziehlochplatte, während des wiederholten Ziehens klein ist. Die Zieheigenschaft wird z.B. durch Zählen der Häufigkeit des Auftretens des Brechens des Drahtes bestimmt, wenn ein Material mit einer vorgegebenen Länge (oder einem vorgegebenen Gewicht) dem Ziehen unterzogen wird. Bezüglich der Abnutzung der Ziehlochplatten gibt es ein Verfahren, nach dem die Abnutzung der Ziehlochplatten z.B. durch Messen der Durchmesser des Drahtes zu Beginn des Ziehens und nach Beendigung des Ziehens bestimmt wird, wenn ein Material mit einer vorgegebenen Länge (oder einem vorgegebenen Gewicht) dem Ziehen unterzogen wird.
Als Nächstes werden im folgenden bevorzugte Verfahren zur Herstellung des hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, welcher für elektronische und elektrische Apparate und Werkzeuge verwendet wird.
Die Erfinder haben Experimente durchgeführt, indem die Kombinationen zwischen Lösungsbehandlung, Alterungsbehandlung und Ziebedingungen verschieden geändert wurden. Als Folge wurde gefunden, daß das Ausscheidungsverhalten der Cu-Ni-Si-Verbindung, die für die Erhöhung der Festigkeit und elektrischen Leitfähigkeit verantwortlich ist, durch das Verkleinerungsverhältnis oder dergleichen in den Herstellungsschritten des Drahtes beeinflußt wird.
In dem Herstellungsverfahren des Kupferlegierungsdrahtes der vorliegenden Erfindung wird der Draht einem Fertigziehen unterzogen, wobei der Draht auf einen gewünschten Durchmesser fertiggestellt wird, zum Beispiel, nach dem der Lösungsbehandlung folgendem Altern oder nach dem dem Ziehen nach der Lösungsbehandlung folgendem Altern.
Die Verfahren zum Erhalten eines besonders hochfesten Drahtes werden unten beschrieben werden.
<Die oben unter Punkt (7) und (8) beschriebenen Verfahren>
Bezüglich der Zunahme der Festigkeit durch sowohl Kalthärten beim Zwischenziehen als auch beim Ausscheidungshärten bei der Alterungsbehandlung ist das Maß der Zunahme der Festigkeit bei der Alterungsbehandlung klein, wenn das 4 übersteigende Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen angewendet wird, und weiterhin wird der Draht durch die Alterungsbehandlung weicher, wenn das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen zu hoch ist. Demgemäß wird das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen so definiert, daß es von 0 bis 4 ist, vorzugsweise von 0,5 bis 3. Andererseits kann ein Drahtmaterial mit einer mechanischen Festigkeit, die so hoch wie 1000 MPa oder mehr ist, kaum erhalten werden, wenn das Verkleinerungsverhältnis beim abschließenden Fertigziehen kleiner als 3 ist. Demgemäß wird das Verkleinerungsverhältnis beim Fertigziehen so bestimmt, daß es 3 oder mehr ist, vorzugsweise von 4 bis 10.
Dann kann durch eine Glühbehandlung die elektrische Leitfähigkeit, die Biegeeigenschaft und die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation verbessert werden. Die Glühbehandlung wird bei von 350°C bis 500°C für 1,5 Stunden oder mehr angewendet, vorzugsweise bei von 400°C bis 500°C für von 2 Stunden bis 8 Stunden.
<Die oben unter Punkt (9) und (10) beschrieben Verfahren>
Obwohl die Festigkeit ebenfalls durch Ziehen ohne Anwendung der Alterungsbehandlung nach der Lösungsbehandlung erhöht wird, kann bei einem Verkleinerungsverhältnis von weniger als 7 keine ausreichende Festigkeit erhalten werden. Demgemäß wird das Verkleinerungsverhältnis so bestimmt, daß es 7 oder mehr ist, vorzugsweise von 8,5 bis 10.
Die elektrische Leitfähigkeit, Biegeeigenschaft und Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation können durch Anwendung einer Glühbehandlung bis zu einem Maß verbessert werden, daß die Zugfestigkeit nicht abnimmt. Der Draht wird bei von 200°C bis 400°C für 1,5 Stunden oder mehr geglüht, vorzugsweise bei von 250°C bis 350°C für von 2 Stunden bis 8 Stunden.
Die Verfahren zum Erhalten eines Drahtes mit höherer Leitfähigkeit werden unten beschrieben werden.
<Die oben unter Punkt (11) beschriebenen Verfahren>
Das Maß der Zunahme der elektrische Leitfähigkeit nach der Alterungsbehandlung wird mehr erhöht als das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen höher ist, wenn die Alterungsbehandlung angewendet wird, nachdem das Zwischenziehen nach der Lösungsbehandlung angewendet wurde. Andererseits wird die elektrische Leitfähigkeit mehr verringert als das Verkleinerungsverhältnis beim Fertigziehen höher ist, wenn der Draht einem Fertigziehen nach der Alterungsbehandlung unterzogen wird. Deshalb ist es bevorzugt, daß das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen größer gemacht wird und das Verkleinerungsverhältnis beim Fertigziehen so klein wie möglich gemacht wird, oder das Fertigziehen überhaupt nicht angewendet wird, um einen Draht mit einer höheren elektrischen Leitfähigkeit zu erhalten. Demgemäß wird das Verkleinerungsverhältnis nach der Lösungsbehandlung (beim Zwischenziehen) so bestimmt, daß es 3 oder mehr ist, vorzugsweise von 4 bis 10, und das Verkleinerungsverhältnis nach der Alterungsbehandlung (beim Fertigziehen) wird so bestimmt, daß es von 0 bis weniger als 3 ist, vorzugsweise von 0,5 bis 2. Die obige Alterungsbehandlung wird bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr angewendet, vorzugsweise bei von 450°C bis 550°C für von 2 Stunden bis 8 Stunden.
Die Verfahren zum Erhalten eines Drahtes mit guter Ausgewogenheit zwischen mechanischer Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit werden unten beschrieben werden.
<Die oben unter Punkt (12) beschriebenen Verfahren>
Eine gute Ausgewogenheit zwischen dem Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen und dem Verkleinerungsverhältnis beim Fertigziehen ist notwendig, um den Draht mit guter Ausgewogenheit zwischen der Festigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit zu erhalten. Wenn das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen weniger als 0,7 ist, kann eine ausreichende Verbesserung der Leitfähigkeit bei der nachfolgenden Alterungsbehandlung nicht erhalten werden und die elektrische Leitfähigkeit nimmt beim Fertigziehen nach der Alterungsbehandlung eher ab. Wenn das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen 4 übersteigt, wird die elektrische Leitfähigkeit bei der Alterungsbehandlung im hohen Maße verbessert, das Alterungshärten zeigt sich jedoch nicht bei der Festigkeit und der Draht wird eher weicher. In diesem Fall, wenn der Draht im Schritt des Fertigziehens nach der Alterungsbehandlung einem Ziehen mit einem hohen Maß an Verkleinerungsverhältnis unterzogen wird, um die Verringerung der Festigkeit aufgrund der Erweichung zu kompensieren, wird die elektrische Leitfähigkeit verringert. Demgemäß beträgt das Verkleinerungsverhältnis beim Zwischenziehen zwischen der Lösungsbehandlung und der Alterungsbehandlung von 0,7 bis 4, vorzugsweise von 1 bis 3. Das Verkleinerungsverhältnis beim Fertigziehen ist so definiert, daß es weniger als 6 ist, vorzugsweise von 0,5 bis 5, weil, wenn das Verkleinerungsverhältnis 6 oder mehr ist, die Leitfähigkeit auf weniger als 30% IACS bei der Anwendung eines Ziehens abnimmt. Die obige Alterungsbehandlung wird bevorzugt bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr angewendet, stärker bevorzugt bei von 450°C bis 550°C für von 2 bis 8 Stunden.
<Die oben unter Punkt (13) beschriebenen Verfahren>
Bei einem anderen Verfahren wird der Draht auf einen gewünschten Durchmesser fertiggestellt, indem der Festigkeit und elektrischen Leitfähigkeit erlaubt wird, durch Wiederholung einer Sequenz von einem Ziehen, einer Alterungsbehandlung und einer Glühbehandlung nach der Lösungsbehandlung allmählich anzusteigen. Das Verkleinerungsverhältnis beim Ziehen zwischen den jeweiligen Hitzebehandlungen ist so definiert, daß es mehr als 0 und 4 oder weniger ist, vorzugsweise von 0,5 bis 3, weil die elektrische Leitfähigkeit zu niedrig verringert wird, wenn das Verkleinerungsverhältnis 4 übersteigt, so daß bei der nachfolgenden Alterungsbehandlung oder der Glühbehandlung eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit nicht erhalten werden kann. Die Temperaturen bei der Glühbehandlung, die im nächsten Schritt und danach angewendet wird, werden so gewählt, daß sie niedriger als die Temperatur bei der ersten Alterungsbehandlung sind, da, wenn die Temperatur der Glühbehandlung im nächsten Schritt höher als die Temperatur bei der ersten Alterungsbehandlung ist, die in dem vorhergehenden Schritt gebildeten Ausscheidungen wieder als eine feste Lösung aufgelöst werden und die Wirkung der Alterungsbehandlung im vorhergehenden Schritt zunichte gemacht wird. Die Alterungsbehandlung als die erste Hitzebehandlung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr angewendet, stärker bevorzugt bei von 450°C bis 550°C für von 2 bis 8 Stunden, bei der Hitzebehandlung nach der Lösungsbehandlung. Die Glühbehandlung als eine zweite Hitzebehandlung und danach wird vorzugsweise bei von 300°C bis 550°C (stärker bevorzugt bei von 300°C bis 500°C) und bei einer Temperatur, die niedriger als die der ersten Alterungstemperatur ist, für von 1,5 Stunden oder mehr angewendet (stärker bevorzugt von 2 bis 8 Stunden).
Zwei- oder mehrmaliges Wiederholen des Ziehens und des Glühens bei, zum Beispiel, diesem Verfahren

Lösungsbehandlung → Ziehen → Alterungsbehandlung → (Ziehen → Glühen)_n → Fertigziehen

(n ist eine ganze Zahl von 2 oder darüber),
bedeutet, daß mindestens zweimal Glühbehandlungen angewendet werden. Die Glühbehandlung kann die abschließende Behandlung sein, indem das Fertigziehen ausgelassen wird.
<Die oben unter Punkt (14) beschriebenen Verfahren>
In einem anderen Verfahren wird der Draht auf einen gewünschten Durchmesser fertiggestellt, indem ein Vorziehdraht durch Grob Vorziehen vor der Lösungsbehandlung geformt wird und dann sowohl eine Lösungsbehandlung als auch eine Alterungsbehandlung angewendet wird. Die obige Alterungsbehandlung wird bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr angewendet, vorzugsweise bei von 450°C bis 550°C für von 2 bis 8 Stunden.
Es ist außerdem bevorzugt, einen Überzug auf den Kupferlegierungsdraht für elektronische und elektrische Maschinen und Werkzeuge der vorliegenden Erfindung aufzubringen. Das Überzugsverfahren ist nicht besonders eingeschränkt und herkömmlich verwendete Verfahren können angewendet werden.
Während der Durchmesser des Kupferlegierungsdrahts der vorliegenden Erfindung nicht besonders eingeschränkt ist und geeigneterweise in Abhängigkeit von der Verwendung bestimmt wird, beträgt er vorzugsweise 10 μm oder mehr, stärker bevorzugt von 50 μm bis 5 mm.
Der Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung ist hervorragend bezüglich der Festigkeit, der elektrischen Leitfähigkeit und der Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation.
Weiter ist der Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung hervorragend bezüglich der Biegeeigenschaft, Geradheit und Rundheit sowie Beschichtbarkeit durch, zum Beispiel, Goldbeschichtung. Der Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung ist außerdem hervorragend bezüglich der Zugeigenschaft, wenn der Draht einem zusätzlichem Ziehen unterzogen wird.
Da der Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung überhaupt kein Beryllium benötigt, werden weiterhin Nachteile des aus Berylliumkupferlegierung hergestellten Drahtes überwunden, um hervorragende Vorteile zu ergeben, daß der Draht mit geringen Kosten und hoher Sicherheit beim Herstellungsverfahren hergestellt werden kann.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann der Kupferlegierungsdraht mit diesen hervorragenden Eigenschaften und Merkmalen sicher unter geringen Kosten hergestellt werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben, aber die vorliegende Erfindung soll nicht so ausgelegt werden, daß sie auf diese Beispiele eingeschränkt ist.
Knüppel wurden durch Schmelzen und Gießen der Legierungen mit den Zusammensetzungen, wie in Tabelle 1 gezeigt, in einem Hochfrequenzofen hergestellt. Die Knüppel wurden einer Heißextrusion unterzogen, gefolgt von Kaltbearbeiten (Drahtziehen), um Vorziehdrähte mit einem Durchmesser von 15 mm herzustellen. Diese Vorziehdrähte wurden einer Lösungsbehandlung (bei 900°C für 90 Minuten) und dann Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis η von 0,7 unterzogen, um Drähte mit einem Durchmesser von 0,5 mm zu erhalten. Diese Drähte wurden einer Alterungsbehandlung bei 500°C für 2 Stunden in einer Inertgasatmosphäre und dann Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis η von 2,3 unterzogen, um Drähte mit einem Durchmesser von 0,15 mm herzustellen. Die so erhaltenen Drähte wurden hinsichtlich verschiedener Eigenschaften ausgewertet.
Die Zugfestigkeit wurde gemäß JIS Z2241 gemessen und die elektrische Leitfähigkeit wurde gemäß JIS H0505 gemessen.
Zur Bewertung der wiederholten Biegeeigenschaft wurde ein Gewicht an das Ende des Testdrahtes gehängt, so daß es eine Belastung von 230 g ergab, der Draht wurde wiederholt auf 90° gebogen und die Anzahl des Biegens vor dem Brechen des Drahtes wurde gezählt. Ein hin- und hergehendes Biegen wurde als einmaliges Biegen gezählt und die Anzahl des Biegens vor dem Brechen wurde für jede Testbedingung für 5 Drähte gemittelt. Der Draht, der vor dem Brechen fünfmal oder mehr gebogen werden konnte, wurde als erfolgreich bewertet.
Zur Bewertung der Biegeeigenschaft wurde der Draht einem engen Kontaktbiegen unterzogen, wobei der Draht mit einem inneren Krümmungsradius von 0 mm auf 180° zu der inneren Seite hin gebogen wurde.
Die Bewertungsindizes sind die folgenden Stufen:

A: hervorragend, ohne Falten;
B: winzige Falten werden beobachtet;
C: während große Falten beobachtet werden, werden noch keine Risse erzeugt;
D: feine Risse werden beobachtet; und
E: Risse werden klar beobachtet.

Die Bewertungsstufen A, B und C werden als Einstufungen ohne praktische Probleme beurteilt und die Bewertungsränge D und E werden als problematische Einstufungen beurteilt.
Die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation wurde durch eine offenseitige Blockmethode gemäß dem Standard der "Electronic Materials Manufactures Association of Japan" (EMAS-3003) gemessen. Die Ladungsbelastung wurde so eingestellt, daß die maximale Oberflächenbelastung 80% der Dehngrenze sein würde und die Spannungsrelaxationsrate (SRR) wurde bestimmt, indem die Probe in einer konstanten Temperaturkammer bei 150°C für 1000 Stunden gehalten wurde.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Tabelle 2
Tabelle 2 Fortsetzung
Tabelle 2 zeigt deutlich, daß die Proben in den Beispielen 1 bis 37 gemäß der vorliegenden Erfindung hervorragend bezüglich aller Eigenschaften, wie z.B. Zugfestigkeit, elektrische Leitfähigkeit, wiederholte Biegeeigenschaft und Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, sind.
Andererseits kann die gewünschte Festigkeit in der eine zu geringe Menge Ni enthaltenden Probe in Vergleichsbeispiel 38 und in der eine zu geringe Menge Si enthaltenden Probe in Vergleichsbeispiel 40 nicht erhalten werden. Im Gegenteil, während die Festigkeit der eine zu große Menge Ni enthaltenden Probe in Vergleichsbeispiel 39 sich nicht von der Festigkeit der Proben in den Beispielen 2 bis 4 gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet, ist die erstgenannte Probe schlecht bezüglich der Biegeeigenschaft. Weiterhin, obwohl die Festigkeit der eine zu große Menge Si enthaltenden Probe in Vergleichsbeispiel 41 sich nicht von der Festigkeit der Proben in den Beispielen 2 bis 4 gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet, ist die erstgenannte Probe schlecht bezüglich der Biegeeigenschaft.
Die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation ist in der eine zu geringe Menge Sn enthaltenden Probe in Vergleichsbeispiel 42 im Vergleich mit der Probe in Beispiel 7 gemäß der vorliegenden Erfindung auffallend verschlechtert. Im Gegenteil, obwohl die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation der eine zu große Menge Sn enthaltenden Probe in Vergleichsbeispiel 43 sich nicht in so hohem Maße von der Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation der Probe in Beispiel 8 gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet, kann bei der erstgenannten Probe eine gewünschte elektrische Leitfähigkeit nicht erhalten werden.
Da beim Heißextrusionsverfahren in der Probe aus Vergleichsbeispiel 44, bei welcher die zugegebene Menge S die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt, Risse erzeugt wurden, wurde der weitere Verfahrensablauf deshalb abgebrochen.
Die elektrische Leitfähigkeit wurde in der Probe in Vergleichsbeispiel 45 verschlechtert, bei welcher die zugegebene Menge Zn die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt.
Obwohl in der Probe in Vergleichsbeispiel 46, bei welcher die zugegebene Menge Mn die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt, die Wirkung der Erhöhung der Festigkeit im Vergleich mit den eine geringere Menge an Mn enthaltenden Proben in den Beispielen 25 und 26 gemäß der vorliegenden Erfindung beobachtet wurde, war die elektrische Leitfähigkeit verschlechtert.
Die Biegeeigenschaften ist schlecht in der Probe in Vergleichsbeispiel 47, bei welcher die zugegebene Menge Mg die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt, und obwohl die Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation im Vergleich mit der Probe in Beispiel 29 gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert ist, ist die gewünschte Leitfähigkeit verschlechtert.
Obwohl die elekctrische Leitfähigkeit in der Probe aus Vergleichsbeispiel 48, bei welcher die zugegebene Menge Fe die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt, im Vergleich mit der Probe in Beispiel 31 gemäß der vorliegenden Erfindung leicht verbessert ist, ist die Verbesserung nicht konsistent mit der zugegebenen Menge. Außerdem ist die Biegeeigenschaft auffallend verschlechtert.
Obwohl die elektrische Leitfähigkeit in der Probe in Vergleichsbeispiel 49, bei welcher die zugegebene Menge Cr die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt, im Vergleich mit der Probe in Beispiel 33 gemäß der vorliegenden Erfindung leicht verbessert ist, ist diese Verbesserung nicht konsistent mit der zugegebenen Menge. Außerdem ist die Biegeeigenschaft auffallend verschlechtert.
Obwohl sich die Festigkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Probe in Vergleichsbeispiel 50, bei welcher die zugegebene Menge P die in der vorliegenden Erfindung definierte Menge übersteigt, nur wenig von denen der Probe in Beispiel 35 gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheiden, ist die Biegeeigenschaft auffallend verschlechtert.
Anschließend wurden die Legierungen mit den Zusammensetzungen der Beispiele 29 und 30 unter den Legierungen aus Tabelle 1 geschmolzen und in Knüppel gegossen. Nach Heißextrusion dieser Knüppel, wurden sie in Vorziehdrähte mit einem Durchmesser von 15 mm durch Kaltbearbeitung (Drahtziehen) geformt. Diese Vorziehdrähte wurden in Drähte mit einem Durchmesser von 0,15 mm durch Anwendung eines der in Tabelle 3 gezeigten Schritte A bis L geformt. Gleichfalls wurden die Legierungen mit den Zusammensetzungen der Beispiele 29 und 30 geschmolzen und in Knüppel gegossen und, nach Heißextrusion dieser Knüppel, wurden durch Anwendung eines der in Tabelle 3 gezeigten Schritte M, N, 0 und P Drähte mit einem Durchmesser von 0,15 mm geformt. Verschiedene der oben gezeigten Eigenschaften wurden unter Verwendung der oben erhaltenen Drähte bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4 zeigt deutlich, daß die Proben der Beispiele gemäß der vorliegenden Erfindung bei allen bestimmten Eigenschaften hervorragend sind.
Andererseits ist die Probe in Vergleichsbeispiel 73 schlecht bezüglich der Zugfestigkeit. Die Probe in Vergleichsbeispiel 74 ist schlecht bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit und der Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation. Die Probe in Vergleichsbeispiel 75 ist schlecht bezüglich der Zugfestigkeit. Die Probe in Vergleichsbeispiel 76 ist schlecht bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit.
Weiter ist die Probe in Vergleichsbeispiel 77 schlecht bezüglich sowohl der Zugfestigkeit als auch der elektrischen Leitfähigkeit. Die Probe in Vergleichsbeispiel 78 ist schlecht bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit, der Biegeeigenschaft und der Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation. Die Probe in Vergleichsbeispiel 79 ist schlecht bezüglich der Zugfestigkeit. Die Probe in Vergleichsbeispiel 80 ist schlecht bezüglich sowohl der elektrischen Leitfähigkeit als auch der Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation.
Industrielle Anwendbarkeit
Der hochfeste Leitkupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation ist bevorzugt als ein hochfester Leitkupferlegierungsdraht für Teile von elektronischen und elektrischen Maschinen und Werkzeugen, insbesondere bevorzugt als Stifte, wie z.B. IC-Sockelstifte, Verbindungsstifte oder dergleichen, Pole, wie z.B. Pole für Batterien, Leiter, wie z.B., Bandkabelleiter, Drahtleitungskabel für Maschinen und Werkzeuge oder dergleichen, und Federmaterialien, wie z.B. Schraubenfedern.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft für die Herstellung des hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation.
Nachdem wir unsere Erfindung unter Bezug auf die vorliegenden Ausführungsformen beschrieben haben, ist es unsere Absicht, daß die vorliegende Erfindung nicht auf eines der Details der Beschreibung eingeschränkt ist, wenn nicht anderweitig angegeben, sondern, daß sie innerhalb ihres Sinns und Umfangs, wie in den anliegenden Ansprüchen angegeben, breit ausgelegt werden soll.
Zusammenfassung
Ein hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, welcher 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S enthält, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Claims

Hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, und wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Hochfester Leitkupferlegierungsdraht mit einer hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter enthaltend mindestens eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,005 bis 0,3 Gew.-% Ag, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Mn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Fe, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Cr, 0,05 bis 2 Gew.-% Co und 0,005 bis 0,1 Gew.-% P, in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 2 Gew.-%, wobei der Draht eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen einer Kupferlegierung, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen einer Kupferlegierung, umfassend 1,0 bis 4,5 Gew.-% Ni, 0,2 bis 1,1 Gew.-% Si, 0,05 bis 1,5 Gew.-% Sn, 0,2 bis 1,5 Gew.-% Zn und weniger als 0,005 (einschließlich Null) Gew.-% S, wobei der Ausgleich Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend; Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter enthaltend mindestens eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 0,005 bis 0,3 Gew.-% Ag, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Mn, 0,01 bis 0,2 Gew.-% Mg, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Fe, 0,005 bis 0,2 Gew.-% Cr, 0,05 bis 2 Gew.-% Co und 0,005 bis 0,1 Gew.-% P in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 2 Gew.-%, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Unterziehen des Vorziehdrahtes mindestens einem Schritt, ausgewählt aus einer Alterungsbehandlung und Ziehen, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 20% bis 60% IACS und eine Zugfestigkeit von 700 bis 1300 MPa hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen des Vorziehdrahtes mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4, Altern bei von 400°C bis 550°C für 1,5 Stunden oder mehr; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 1000 MPa oder mehr und eine Leitfähigkeit von 20% IACS oder mehr hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen des Vorziehdrahtes mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4, Altern bei von 400°C bis 550°C für 1,5 Stunden oder mehr; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr; und Glühen bei von 350°C bis 500°C für 1,5 Stunden oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 40% IACS oder mehr und eine Zugfestigkeit von 700 MPa oder mehr hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Ziehen des Vorziehdrahtes mit einem Verkleinerungsverhältnis von 7 oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 1000 MPa oder mehr und eine Leitfähigkeit von 20% IACS oder mehr hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 7 oder mehr; und Glühen bei einer Temperatur von 200°C bis 400°C für 1,5 Stunden oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 1000 MPa oder mehr und eine Leitfähigkeit von 20% IACS oder mehr hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 3 oder mehr; Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis weniger als 3, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Leitfähigkeit von 40% IACS oder mehr und eine Zugfestigkeit von 700 MPa oder mehr hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0,7 bis 4; Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von weniger als 6, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 900 bis 1100 MPa und eine Leitfähigkeit von 30% bis 45% IACS hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4; Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr; Zwei- oder mehrmaliges Wiederholen einer Reihe von Schritten (I) und (II), wobei Schritt (I) ein Schritt des Ziehens mit einem Verkleinerungsverhältnis von mehr als 0 und 4 oder weniger ist, und Schritt (II) nach Schritt (I) ein Schritt des Glühens bei einer Temperatur niedriger als die erste Alterungstemperatur in einem Bereich von 300°C bis 550°C für 1,5 Stunden oder mehr ist; und Ziehen mit einem Verkleinerungsverhältnis von 0 bis 4, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 900 bis 1100 MPa und eine Leitfähigkeit von 30% bis 45% IACS hat.
Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Leitkupferlegierungsdrahtes mit hervorragender Beständigkeit gegenüber Spannungsrelaxation, umfassend: Grob Vorziehen der Kupferlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, um einen Vorziehdraht zu formen; Unterziehen des Vorziehdrahtes einer Lösungsbehandlung; und Altern bei von 400°C bis 600°C für 1,5 Stunden oder mehr, wodurch ein Kupferlegierungsdraht erhalten wird, der eine Zugfestigkeit von 700 MPa bis 1100 MPa und eine Leitfähigkeit von 20% bis 50% IACS hat.