[go: up one dir, main page]

WO2014020707A1 - 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法 - Google Patents

銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014020707A1
WO2014020707A1 PCT/JP2012/069493 JP2012069493W WO2014020707A1 WO 2014020707 A1 WO2014020707 A1 WO 2014020707A1 JP 2012069493 W JP2012069493 W JP 2012069493W WO 2014020707 A1 WO2014020707 A1 WO 2014020707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
copper alloy
trolley wire
copper
alloy trolley
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/069493
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
芦田　哲哉
幸治 橋本
斉 中本
徳和 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd, Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority to KR20147036659A priority Critical patent/KR20150035779A/ko
Priority to CN201280074155.9A priority patent/CN104379783A/zh
Priority to US14/415,951 priority patent/US20150144235A1/en
Priority to EP12882251.7A priority patent/EP2883970A4/en
Priority to PCT/JP2012/069493 priority patent/WO2014020707A1/ja
Priority to IN537DEN2015 priority patent/IN2015DN00537A/en
Publication of WO2014020707A1 publication Critical patent/WO2014020707A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper

Definitions

  • the present invention relates to a copper alloy trolley wire that is in sliding contact with a current collector such as a pantograph provided on a train or the like and supplies power to the train or the like, and a method of manufacturing the same.
  • a railway trolley wire used for trains, etc. is configured to be slidably contacted with a current collector such as a pantograph and supplied with power as described above, so that it has a certain strength, wear resistance, and electrical conductivity. It is necessary to ensure heat resistance.
  • a trolley wire as disclosed in Patent Document 1, for example, a trolley wire made of Sn-containing copper containing 0.25 to 0.35% by weight of Sn is provided.
  • This Sn-containing copper is a solid solution strengthened copper alloy strengthened by solid solution of Sn in the copper matrix, and is excellent in wear resistance and the like.
  • Patent Documents 2 to 4 propose a trolley wire made of a copper alloy containing Cr, Zr or the like.
  • a copper alloy containing Cr, Zr, etc. is a precipitation-strengthened copper alloy whose strength is improved by precipitation and dispersion of a compound containing Cr or Zr as a main component in the matrix phase. It will be further improved.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is excellent in strength, conductivity, wear resistance, heat resistance, and excellent in shape accuracy, and manufacturing of the copper alloy trolley wire. It aims to provide a method.
  • Co 0.12% by mass to 0.40% by mass
  • P 0.040% by mass to 0.16% by mass
  • Sn 0.005% by mass Since the composition contains 0.70% by mass or less and the balance is made of Cu and inevitable impurities, the precipitate made of a compound of Co and P is dispersed in the copper matrix. Thereby, it is possible to improve the strength and conductivity.
  • Co and P are below the lower limit, the number of precipitates is insufficient, and the strength cannot be sufficiently improved.
  • Co and P exceed the upper limit values, there are many elements that do not contribute to the improvement of strength, which may cause a decrease in conductivity. For this reason, Co and P are set within the above-described range.
  • Sn is an element having an effect of improving strength by solid solution in a copper matrix.
  • the effect of promoting the precipitation of precipitates containing Co and P as main components, and the heat resistance and corrosion resistance can be improved. In order to ensure that such effects are achieved, the Sn content needs to be 0.005 mass% or more.
  • the said precipitation strengthening type copper alloy contains Ni; 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less further. In the copper alloy wire having this configuration, since Ni is contained within the above-described range, the coarsening of crystal grains can be suppressed and the strength can be further improved.
  • the average particle size is 10 nm or more, and the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 90% or more of the total precipitates to be observed. It becomes possible to improve electrical conductivity and heat resistance.
  • the particle size of the precipitate is less than 10 nm, in the subsequent cold working, the precipitate containing Co and P as main components is re-dissolved in the matrix phase, and the conductivity is lowered. I will let you.
  • the strength is further improved by cold working after the aging heat treatment, and therefore the shape is sufficiently corrected by performing the cold working after the aging heat treatment. Therefore, it is possible to provide a copper alloy trolley wire excellent in shape accuracy.
  • the initial tensile strength is TS 0
  • the method for producing a copper alloy trolley wire of the present invention is a method for producing the copper alloy trolley wire described above, and includes an aging heat treatment step and a cold working step performed after the aging heat treatment step,
  • the processing rate in the cold working process is in the range of 20% to 65%.
  • the working rate in the cold working process is set within a range of 20% to 65%. Therefore, dislocation loops are formed in the precipitate portion, and the strength can be reliably improved. Moreover, since cold working with a working rate of 20% or more is performed after the aging heat treatment step, the shape accuracy of the trolley wire can be improved.
  • the processing rate in the cold working step is less than 20%, the strength may be insufficiently improved.
  • the working rate in the cold working process exceeds 65%, there is a possibility that the conductivity is lowered due to accumulation of dislocations and re-dissolution of precipitates. Therefore, from the viewpoint of ensuring strength and electrical conductivity, the working rate in the cold working process is set within a range of 20% to 65%.
  • the present invention it is possible to provide a copper alloy trolley wire that is excellent in strength, conductivity, heat resistance, and shape accuracy, and a method for producing the copper alloy trolley wire.
  • the copper alloy trolley wire 1 which is embodiment of this invention is shown.
  • the copper alloy trolley wire 1 according to this embodiment is a grooved trolley wire in which a groove 2 for mounting a metal fitting is formed.
  • the copper alloy trolley wire 1 includes a first arc portion 3 provided on one side (lower side in FIG. 1) of the groove 2 and a second arc portion provided on the other side (upper side in FIG. 1) of the groove 2. 4 and the first arc portion 3 is in sliding contact with the pantograph.
  • the trolley wire for railway is standardized by the cross-sectional area, and the cross-sectional area is 110 mm 2 in the copper alloy trolley wire 1 according to the present embodiment.
  • This copper alloy trolley wire 1 has Co: 0.12 mass% or more and 0.40 mass% or less, P: 0.040 mass% or more and 0.16 mass% or less, Sn: 0.005 mass% or more and 0.70 mass% %, And the balance is made of Cu and a copper alloy having a composition with inevitable impurities. Moreover, it is preferable that the said precipitation strengthening type copper alloy contains Ni; 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less further.
  • 0.002 mass% or more and 0.5 mass% or less Zn, 0.002 mass% or more and 0.25 mass% or less Mg, 0.002 mass% or more and 0.25 mass% % Or less of Ag and 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less of Zr may contain any one or more of them.
  • one or more of Zn, Mg, Ag, and Zr are contained in the above-mentioned range, so that these elements form a compound with sulfur (S).
  • S sulfur
  • Co and P are elements that form precipitates dispersed in the copper matrix.
  • the Co content is less than 0.12% by mass and the P content is less than 0.040% by mass, the number of precipitates may be insufficient and the strength may not be sufficiently improved. is there.
  • the Co content exceeds 0.40% by mass and the P content exceeds 0.16% by mass, there are many elements that do not contribute to the improvement of the strength, resulting in a decrease in conductivity. There is a risk of inviting.
  • the Co content is set in the range of 0.12 mass% to 0.40 mass%
  • the P content is set in the range of 0.040 mass% to 0.16 mass%.
  • Sn is an element having an action of improving strength by being dissolved in a copper matrix. In addition, it has an effect of promoting precipitation of precipitates containing Co and P as main components and an effect of improving heat resistance and corrosion resistance.
  • content of Sn is less than 0.005 mass%, there exists a possibility that the effect mentioned above may not be achieved reliably.
  • the Sn content exceeds 0.70% by mass, the conductivity may not be ensured. For this reason, the Sn content is set in the range of 0.005 mass% or more and 0.07 mass% or less.
  • Ni is an element that can replace a part of Co and has an effect of suppressing coarsening of crystal grains.
  • the content of Ni is less than 0.01% by mass, the above-described functions and effects may not be reliably achieved.
  • the Ni content exceeds 0.15% by mass, the conductivity may not be ensured. For this reason, when it contains Ni, it is preferable to make content of Ni into the range of 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less.
  • Zn, Mg, Ag, Zr Elements such as Zn, Mg, Ag, and Zr are elements having an effect of generating a compound with sulfur (S) and suppressing the solid solution of sulfur (S) in the copper matrix.
  • the content of elements such as Zn, Mg, Ag, and Zr is less than the above lower limit value, the effect of suppressing the solid solution of sulfur (S) in the copper matrix is sufficiently successful. I can't let you.
  • the content of elements such as Zn, Mg, Ag, and Zr is larger than the above-described upper limit values, the conductivity may not be ensured. For this reason, when elements, such as Zn, Mg, Ag, and Zr, are contained, it is preferable to be in the above-mentioned range.
  • the average particle size is 10 nm or more, and the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 90% or more of the total precipitates to be observed.
  • the observation of the precipitate was performed as follows. Observation was performed with a transmission electron microscope at magnifications of 150,000 and 750,000 times, the area of the precipitate was calculated, and the equivalent circle diameter was calculated as the particle diameter. The precipitates having a particle size of 11 to 100 nm at a magnification of 150,000 times and the precipitates having a particle size of 1 to 10 nm at a magnification of 750,000 times were measured.
  • the total number of precipitates observed is the number of precipitates having a particle size of 1 nm or more. Observation with a transmission electron microscope was performed with a visual field area of about 4 ⁇ 10 5 nm 2 when the magnification was 150,000 times and with a visual field area of about 2 ⁇ 10 4 nm 2 when the magnification was 750,000 times.
  • the initial tensile strength is TS 0
  • the defined heat resistance HR is 90% or more.
  • the tensile strength of the copper alloy trolley wire 1 was measured according to JIS Z 2241. Further, the tensile strength TS 1 after the heat treatment was measured at room temperature after being held at 400 ° C. for 2 hours.
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for manufacturing a copper alloy trolley wire 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the copper roughing wire 50 made of the copper alloy is continuously produced by a continuous casting and rolling method (continuous casting and rolling step S01).
  • continuous casting and rolling step S01 for example, the continuous casting and rolling equipment shown in FIG. 3 is used.
  • 3 has a melting furnace A, a holding furnace B, a casting rod C, a belt wheel type continuous casting machine D, a continuous rolling device E, and a coiler F.
  • a shaft furnace having a cylindrical furnace body is used as the melting furnace A.
  • a plurality of burners (not shown) are arranged in a multistage shape in the vertical direction at the lower part of the furnace body.
  • the electrolytic copper which is a raw material is inserted from the upper part of a furnace main body, is melt
  • the holding furnace B is for temporarily storing the molten copper produced in the melting furnace A while holding it at a predetermined temperature and sending a certain amount of the molten copper to the casting iron C.
  • the cast iron C is for transferring the molten copper sent from the holding furnace B to the tundish 11 disposed above the belt wheel type continuous casting machine D.
  • the cast iron C is sealed with, for example, an inert gas such as Ar or a reducing gas.
  • the cast iron C is provided with degassing means (not shown) for stirring the molten copper with an inert gas to remove oxygen and the like in the molten metal.
  • the tundish 11 is a storage tank provided for continuously supplying molten copper to the belt wheel type continuous casting machine D.
  • a pouring nozzle 12 is disposed at the end of the tundish 11 in the flow direction of the molten copper, and the molten copper in the tundish 11 passes to the belt wheel continuous casting machine D via the pouring nozzle 12. It is set as the structure supplied.
  • an alloy element addition means (not shown) is provided in the cast iron C and the tundish 11, and the above-mentioned elements (Co, P, Sn) are added to the molten copper. It is said that.
  • the belt wheel type continuous casting machine D includes a cast wheel 13 having a groove formed on the outer peripheral surface thereof, and an endless belt 14 that is circulated so as to contact a part of the outer peripheral surface of the cast wheel 13. .
  • molten copper is injected into the space formed between the groove and the endless belt 14 via the pouring nozzle 12, and the molten copper is cooled and solidified.
  • the rod-shaped cast copper material 21 is continuously cast.
  • a continuous rolling device E is connected to the downstream side of the belt wheel type continuous casting machine D.
  • the continuous rolling apparatus E continuously rolls the cast copper material 21 produced from the belt wheel type continuous casting machine D to produce a copper roughing wire 50 having a predetermined outer diameter.
  • the copper roughing wire 50 produced from the continuous rolling device E is wound around the coiler F via the cleaning / cooling device 15 and the flaw detector 16.
  • the outer diameter of the copper roughing wire 50 produced by the above-mentioned continuous casting and rolling equipment is, for example, 8 mm or more and 30 mm or less, and is 27 mm in this embodiment.
  • the cast copper material 21 is held at a relatively high temperature of, for example, 800 ° C. to 1000 ° C., so that many elements such as Co and P are dissolved in the copper matrix. become.
  • cold working is performed on the copper roughing wire 50 produced by the continuous casting and rolling step S01 (primary cold working step S02).
  • a copper wire having a predetermined cross-sectional shape is processed by a die drawing method, a roll rolling method, a swaging process, or the like.
  • an oil-based lubricant is used for the purpose of reducing machining resistance, reducing wear of dies and rolls, cooling materials, and the like.
  • the copper wire is stripped (skinning step S03).
  • the copper wire obtained by the stripping step S03 has a diameter of about 13 to 22 mm, and is 18 mm in this embodiment.
  • an aging heat treatment is performed on the copper wire after the skinning step S03 (aging heat treatment step S04).
  • a precipitate made of a compound containing Co and P as main components is deposited.
  • the heating rate is 50 ° C./hour to 300 ° C./hour
  • the heat treatment temperature is 300 ° C. to 600 ° C.
  • the holding time is 0.5 hours to 6 hours.
  • second cold working step S05 cold working is performed on the copper wire after the aging heat treatment step S04 to obtain a copper alloy trolley wire having a predetermined cross-sectional shape.
  • the processing rate in the secondary cold working step S05 is set to be in the range of 20% to 65%.
  • a groove processing is performed on a copper wire having a circular cross section to obtain a copper alloy trolley wire 1 having a cross sectional shape shown in FIG.
  • Co 0.12% by mass or more and 0.40% by mass or less, P; 040 mass% or more and 0.16 mass% or less, Sn; 0.005 mass% or more and 0.70 mass% or less are included, and the balance is made of Cu and unavoidable impurities, so in the copper matrix Precipitates made of a compound of Co and P are dispersed, and the strength and electrical conductivity can be improved.
  • the Co content is set within a range of 0.12% by mass to 0.40% by mass
  • the P content is set within a range of 0.040% by mass to 0.16% by mass. Therefore, the number of precipitates is ensured, the strength can be sufficiently improved, and there is not a large amount of excess Co and P that do not contribute to the improvement of the strength, so that the conductivity can be ensured.
  • the Sn content is 0.005% by mass or more, the strength can be improved by solid solution in the copper matrix, and precipitation of precipitates containing Co and P as main components is also possible. It is possible to promote heat resistance and corrosion resistance. On the other hand, since the Sn content is 0.70% by mass or less, a decrease in conductivity can be suppressed.
  • the strength can be further improved by these elements.
  • the average particle size is 10 nm or more, and the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 90% or more of the total precipitates to be observed.
  • Strength, conductivity, and heat resistance can be improved.
  • the strength is further improved by cold working after the aging heat treatment, so that the shape is sufficiently corrected by performing the cold working after the aging heat treatment. Therefore, it is possible to provide the copper alloy trolley wire 1 having excellent shape accuracy.
  • the initial tensile strength is TS 0
  • the overhead wire tension of 1 can be set high and can be applied to high-speed railways.
  • the method for manufacturing the copper alloy trolley wire 1 according to the present embodiment includes an aging heat treatment step S04 and a secondary cold working step S05 performed after the aging heat treatment step S04.
  • the working rate is 20% or more and 65% or less
  • the strength can be reliably improved and the electrical conductivity can be secured. That is, when the processing rate in the secondary cold working step S05 is less than 20%, the strength may be insufficiently improved.
  • the processing rate in secondary cold working process S05 exceeds 65%, there exists a possibility that electrical conductivity may fall by accumulation
  • the secondary cold working step S05 is provided with an aging treatment step S04 for depositing precipitates by heat treatment at 300 ° C. to 600 ° C. for 0.5 hours to 6 hours.
  • the size and density of the precipitates dispersed in the copper matrix can be adjusted. For example, the number of precipitates having an average particle size of 10 nm or more and a particle size of 5 nm or more is observed. It can be 90% or more of the entire precipitate, and the strength can be improved.
  • the copper rough drawing wire 50 is produced by the continuous casting rolling process S01, the copper rough drawing wire 50 can be produced efficiently. Further, for example, since it is held at a high temperature of 800 to 1000 ° C. for a certain period of time, elements such as Co and P are dissolved in the copper matrix, and it is necessary to perform a solution treatment separately. There is no.
  • this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
  • the copper alloy trolley wire having a cross-sectional shape shown in FIG. 1 has been described, but the present invention is not limited to this, and a copper alloy trolley wire having another cross-sectional shape may be used.
  • a trolley wire for railroads it is not limited to this, You may be used for conveyance machines, such as a crane.
  • this embodiment demonstrated as what manufactures a copper rough drawing wire by a continuous casting rolling process, it is not limited to this, A cylindrical ingot (billet) is produced and this ingot is extruded. -You may produce a rough copper wire by cold working. However, when a copper roughing wire is produced by an extrusion method, it is necessary to perform a solution treatment separately. Furthermore, even if it is a case where it manufactures by a continuous casting rolling process, you may implement a solution treatment with respect to a copper rough drawing wire.
  • the continuous casting and rolling process is described as being performed using the belt wheel type casting machine shown in FIG. 3, but the present invention is not limited to this, and other continuous casting methods are adopted. Also good.
  • HR TS 1 / TS 0 ⁇ 100, JIS Z 2241
  • the tensile strength and elongation were also measured using AG-100kNX manufactured by Shimadzu Corporation in accordance with JIS Z 2241.
  • the electrical conductivity was measured by a double bridge method according to JIS h 0505.
  • the heat resistance, tensile strength, elongation, and conductivity of tough pitch copper as Conventional Example 1 and Cu-0.3 wt% Sn as Conventional Example 2 were measured. The evaluation results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 1 in which the contents of Co and P exceed the upper limit of the present invention, it is confirmed that the conductivity is low.
  • Comparative Example 2 in which the contents of Co and P were less than the lower limit of the present invention, the tensile strength was insufficient.
  • Comparative Example 3 where the Sn content exceeded the upper limit of the present invention, it was confirmed that the conductivity was low.
  • Comparative Example 4 in which the Sn content was less than the lower limit of the present invention, the tensile strength was insufficient.
  • Comparative Example 5 in which the average particle size of the precipitates and the ratio of the total number of precipitates in which the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more was observed deviated from the scope of the present invention, the conductivity was low. Further, in the conventional examples 1 and 2, the tensile strength is insufficient and the heat resistance is insufficient.
  • Example 1-9 of the present invention is excellent in strength, conductivity, and heat resistance. From the results of the above confirmation experiment, it was confirmed that according to the present invention, it is possible to stably provide a copper alloy trolley wire excellent in strength, electrical conductivity, and heat resistance.
  • the present invention relates to a copper alloy trolley wire excellent in strength, conductivity, wear resistance, and heat resistance and having excellent shape accuracy, and a method for producing the copper alloy trolley wire.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

　この銅合金トロリ線は、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の９０％以上とされており、初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００で定義される耐熱性ＨＲが９０％以上である。

Description

銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法
　本発明は、電車等に設けられたパンタグラフ等の集電装置と摺接され、前記電車等に給電を行う銅合金トロリ線及びその製造方法に関するものである。
　電車等に使用される鉄道用のトロリ線においては、上述のようにパンタグラフ等の集電装置と摺接され、給電される構成とされていることから、一定の強度、耐摩耗性、導電率、耐熱性等を確保する必要がある。
　従来、トロリ線として、例えば特許文献１に開示されているように、Ｓｎを０．２５～０．３５重量％含有したＳｎ入り銅で構成されたものが提供されている。このＳｎ入り銅は、銅の母相中にＳｎが固溶することによって強化された固溶強化型の銅合金であり、耐摩耗性等に優れている。
　近年、電車の走行速度の高速化が図られているが、新幹線等の高速鉄道においては、電車の走行速度が、トロリ線等の架線に発生した波の伝播速度よりも速くなると、パンタグラフ等の集電装置とトロリ線との接触が不安定となって、安定して給電を行うことができなくなるおそれがある。
ここで、トロリ線の架線張力を高くすることによって、トロリ線における波の伝播速度を高速化することが可能となるため、従来よりもさらに高強度のトロリ線が求められている。
　そこで、例えば、特許文献２－４には、Ｃｒ、Ｚｒ等を含有する銅合金からなるトロリ線が提案されている。Ｃｒ、Ｚｒ等を含有する銅合金は、母相中にＣｒやＺｒを主成分とする化合物が析出、分散することによって強度が向上された析出強化型の銅合金であり、強度、導電率がさらに向上することになる。
特公昭５９－０４３３３２号公報 特開平０３－０５６６３２号公報 特開平０５－３１１２８４号公報 特開平０７－２６６９３９号公報
　ところで、特許文献２－４に記載されたＣｒ、Ｚｒ等を含有する析出強化型の銅合金においては、溶体化処理工程でＣｒ、Ｚｒを母相中に固溶させ、冷間加工工程で所定の形状に成形し、その後、時効熱処理工程において、ＣｒやＺｒを主成分とする化合物を析出させている。ここで、析出強化型の銅合金からなるトロリ線においては、析出物の分散状態によって強度及び導電率が変化することになるため、時効熱処理工程において、熱処理条件を調整することで、析出物の分散状態を制御している。
　しかしながら、Ｃｒ、Ｚｒ等を含有する銅合金においては、時効熱処理後に冷間加工を実施すると、導電率等の性能が大きく変化してしまうため、時効熱処理工程を最終製品に近似した形状で実施しなければならず、時効熱処理後に形状の修正を十分に行うことができないといった問題があった。例えば、図１に示す溝付トロリ線の場合、溝加工を実施した後で、時効熱処理を実施する必要があった。
　また、電車の走行速度の高速化によって、トロリ線には大きな摩擦力が作用することになり、トロリ線が摩擦熱によって温度上昇することになる。このため、従来にも増して、耐熱性の向上が求められている。すなわち、２００℃といった高温の状態となった場合であっても、十分な引張強さを有し、架線張力を確保する必要がある。
　この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、強度、導電性、耐摩耗性、耐熱性に優れ、かつ、形状精度に優れた銅合金トロリ線及びこの銅合金トロリ線の製造方法を提供することを目的とする。
　前記の課題を解決するために、本発明に係る銅合金トロリ線は、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の９０％以上としており、初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００で定義される耐熱性ＨＲが９０％以上であることを特徴としている。
　上述した本発明に係る銅合金トロリ線においては、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成とされていることから、銅の母相中にＣｏとＰとの化合物からなる析出物が分散されることになる。これにより、強度、導電率の向上を図ることが可能となる。
なお、Ｃｏ及びＰが下限値を下回ると析出物の個数が不足し、強度を充分に向上させることができない。一方、Ｃｏ及びＰが上限値を超えると、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。このため、Ｃｏ及びＰは、上述の範囲内に設定している。
　また、Ｓｎは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、ＣｏとＰとを主成分とする析出物の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性の向上を図ることもできる。このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｓｎの含有量を０．００５質量％以上とする必要がある。また、Ｓｎが過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Ｓｎの含有量は０．７０質量％以下とする必要がある。
また、前記析出強化型銅合金は、さらにＮｉ；０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含むことが好ましい。
　この構成の銅合金線においては、Ｎｉを上述の範囲内で含有しているので、結晶粒の粗大化を抑制でき、強度をさらに向上させることができる。
また、本発明に係る銅合金トロリ線においては、平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の９０％以上としているので、強度、導電率、耐熱性を向上させることが可能となる。ここで、析出物の粒径が１０ｎｍ未満の場合には、その後の冷間加工において、ＣｏとＰとを主成分とする析出物が母相中に再固溶してしまい、導電率を低下させてしまう。
　上述のように、本発明の銅合金トロリ線においては、時効熱処理後に冷間加工することによってさらに強度が向上することから、時効熱処理後に冷間加工を実施して形状の修正を十分に行うことができ、形状精度に優れた銅合金トロリ線を提供することが可能となる。
　さらに、本発明に係る銅合金トロリ線においては、初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００で定義される耐熱性ＨＲが９０％以上とされているので、摩擦熱等で銅合金トロリ線の温度が上昇した場合であっても、引張強さが十分に確保され、この銅合金トロリ線の架線張力を高く設定することができ、高速鉄道等にも適用することが可能となる。
　本発明の銅合金トロリ線の製造方法は、上述した銅合金トロリ線の製造方法であって、時効熱処理工程と、この時効熱処理工程の後に実施される冷間加工工程と、を有し、前記冷間加工工程における加工率が２０％以上６５％以下の範囲内とされていることを特徴としている。
　この構成の銅合金トロリ線の製造方法によれば、時効熱処理工程によって、Ｃｏ及びＰを主成分とする析出物を析出させた後、冷間加工工程において加工率２０％以上６５％以下の加工を実施しているので、析出物の部分において転位ループが形成されることになり、強度を確実に向上させることが可能となる。また、時効熱処理工程の後に、加工率２０％以上の冷間加工を実施するので、トロリ線の形状精度を向上させることが可能となる。
　ここで、冷間加工工程における加工率が２０％未満の場合には、強度の向上が不十分となるおそれがある。また、冷間加工工程における加工率が６５％を超える場合には、転位の集積と析出物の再固溶によって、導電率が低下してしまうおそれがある。よって、強度、及び、導電率を確保する観点から、冷間加工工程における加工率を２０％以上６５％以下の範囲内に設定しているのである。
　本発明によれば、強度、導電性、耐熱性に優れ、かつ、形状精度に優れた銅合金トロリ線及びこの銅合金トロリ線の製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態である銅合金トロリ線の断面説明図である。 本発明の実施形態である銅合金トロリ線の製造方法のフロー図である。 本発明の実施形態である銅合金トロリ線の製造方法で用いられる連続鋳造圧延設備の概略説明図である。
　以下に、本発明の実施形態に係る銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法について添付した図面を参照して説明する。
　図１に、本発明の実施形態である銅合金トロリ線１の一例を示す。
　本実施形態である銅合金トロリ線１は、図１に示すように、金具を装着するための溝２が形成された溝付トロリ線とされている。この銅合金トロリ線１は、溝２の一方側（図１において下側）に設けられた第一円弧部３と、溝２の他方側（図１において上側）に設けられた第二円弧部４と、を備えており、第一円弧部３がパンタグラフに摺接する構成とされている。
　ここで、鉄道用のトロリ線は、断面積によって規格化されており、本実施形態である銅合金トロリ線１においては、断面積が１１０ｍｍ２とされている。
　この銅合金トロリ線１は、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされた組成の銅合金で構成されている。
　また、前記析出強化型銅合金は、さらにＮｉ；０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含むことが好ましい。
なお、この銅合金においては、さらに、０．００２質量％以上０．５質量％以下のＺｎ、０．００２質量％以上０．２５質量％以下のＭｇ、０．００２質量％以上０．２５質量％以下のＡｇ、０．００１質量％以上０．１質量％以下のＺｒのうち、いずれか１種以上を含有してもよい。
この構成の銅合金線においては、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒのいずれか１種または２種以上を上述の範囲で含有しているので、これらの元素が硫黄（Ｓ）と化合物を形成することにより、銅の母相中に硫黄（Ｓ）が固溶することを抑制でき、強度等の機械的特性の劣化を抑制することができる。
以下に、各元素の含有量を上述の範囲内に設定した理由について説明する。
（ＣｏおよびＰ）
ＣｏとＰは、銅の母相中に分散する析出物を形成する元素である。
ここで、Ｃｏの含有量が０．１２質量％未満およびＰの含有量が０．０４０質量％未満の場合には、析出物の個数が不足し、強度を充分に向上させることができないおそれがある。一方、Ｃｏの含有量が０．４０質量％超えおよびＰの含有量が０．１６質量％超えの場合には、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。
このため、Ｃｏの含有量を０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐの含有量を０．０４０質量％以上０．１６質量％以下の範囲内に設定している。
（Ｓｎ）
　Ｓｎは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、ＣｏとＰとを主成分とする析出物の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性を向上させる作用も有する。
ここで、Ｓｎの含有量が０．００５質量％未満の場合には、上述した作用効果を確実に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｓｎの含有量が０．７０質量％を超える場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Ｓｎの含有量を０．００５質量％以上０．０７質量％以下の範囲内に設定している。
（Ｎｉ）
　Ｎｉは、Ｃｏの一部を代替することができ、結晶粒の粗大化を抑制する作用効果を有する元素である。
ここで、Ｎｉの含有量が０．０１質量％未満の場合には、上述した作用効果を確実に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｎｉの含有量が０．１５質量％を超える場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Ｎｉを含有する場合には、Ｎｉの含有量を０．０１質量％以上０．１５質量％以下の範囲内とすることが好ましい。
（Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒ）
　Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素は、硫黄（Ｓ）と化合物を生成し、銅の母相中への硫黄（Ｓ）の固溶を抑制する作用効果を有する元素である。
ここで、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素の含有量がそれぞれ上述の下限値より少ない場合には、銅の母相中への硫黄（Ｓ）の固溶を抑制する作用効果を十分に奏功せしめることができない。一方、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素の含有量がそれぞれ上述の上限値より多い場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素を含有する場合には、それぞれ上述の範囲内とすることが好ましい。
　また、本実施形態である銅合金トロリ線１においては、平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の９０％以上とされている。
　ここで、析出物の観察は、次のようにして実施した。透過型電子顕微鏡によって倍率１５万倍および７５万倍で観察し、当該析出物の面積を算出してその円相当径を粒径として算出した。なお、倍率１５万倍で１1～１００ｎｍの粒径の析出物を、倍率７５万倍で１～１０ｎｍの粒径の析出物を測定した。倍率７５万倍での観察では１ｎｍ未満の析出物は明確に判別できないことから、観察される析出物全体の個数は粒径１ｎｍ以上の析出物の個数となる。また、透過型電子顕微鏡による観察は、倍率１５万倍の場合は視野面積約４×１０５ｎｍ2　、倍率７５万倍の場合は視野面積約２×１０４ｎｍ2　で実施した。
　また、本実施形態である銅合金トロリ線１においては、初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００で定義される耐熱性ＨＲが９０％以上とされている。
　なお、本実施形態では、銅合金トロリ線１の引張強さの測定は、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１に準拠して実施した。また、熱処理後の引張強さＴＳ１は、４００℃×２時間保持後に常温で測定した。
　次に、上述の銅合金トロリ線１の製造方法について説明する。図２に本発明の実施形態である銅合金トロリ線１の製造方法のフロー図を示す。
　まず、上記銅合金からなる銅荒引線５０を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する（連続鋳造圧延工程Ｓ０１）。この連続鋳造圧延工程Ｓ０１においては、例えば図３に示す連続鋳造圧延設備が用いられる。
　図３に示す連続鋳造圧延設備は、溶解炉Ａと、保持炉Ｂと、鋳造樋Ｃと、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄと、連続圧延装置Ｅと、コイラーＦとを有している。
　溶解炉Ａとして、本実施形態では、円筒形の炉本体を有するシャフト炉を用いている。炉本体の下部には円周方向に複数のバーナ（図示なし）が上下方向に多段状に配備されている。そして、炉本体の上部から原料である電気銅が装入され、前記バーナの燃焼によって溶解され、銅溶湯が連続的に製出される。
　保持炉Ｂは、溶解炉Ａでつくられた銅溶湯を、所定の温度で保持したままで一旦貯留し、一定量の銅溶湯を鋳造樋Ｃに送るためのものである。
　鋳造樋Ｃは、保持炉Ｂから送られた銅溶湯を、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄの上方に配置されたタンディッシュ１１にまで移送するものである。この鋳造樋Ｃは、例えばＡｒ等の不活性ガス又は還元性ガスでシールされている。なお、この鋳造樋Ｃには、不活性ガスによって銅溶湯を攪拌して溶湯中の酸素等を除去する脱ガス手段（図示なし）が設けられている。
　タンディッシュ１１は、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄに銅溶湯を連続的に供給するために設けられた貯留槽である。このタンディッシュ１１の銅溶湯の流れ方向終端側には、注湯ノズル１２が配置されており、この注湯ノズル１２を介してタンディッシュ１１内の銅溶湯がベルトホイール式連続鋳造機Ｄへと供給される構成とされている。
　ここで、本実施形態では、鋳造樋Ｃ及びタンディッシュ１１に合金元素添加手段（図示なし）が設けられており、銅溶湯中に、上述の元素（Ｃｏ，Ｐ、Ｓｎ）が添加される構成とされている。
　ベルトホイール式連続鋳造機Ｄは、外周面に溝が形成された鋳造輪１３と、この鋳造輪１３の外周面の一部に接触するように周回移動される無端ベルト１４とを有している。このベルトホイール式連続鋳造機Ｄにおいては、前記溝と無端ベルト１４との間に形成された空間に注湯ノズル１２を介して銅溶湯が注入され、この銅溶湯を冷却・固化することで、棒状の鋳造銅材２１を連続的に鋳造するものである。
　このベルトホイール式連続鋳造機Ｄの下流側には、連続圧延装置Ｅが連結されている。この連続圧延装置Ｅは、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄから製出された鋳造銅材２１を連続的に圧延して、所定の外径の銅荒引線５０を製出するものである。
　この連続圧延装置Ｅから製出された銅荒引線５０は、洗浄冷却装置１５及び探傷器１６を介してコイラーＦに巻き取られる。
　ここで、上述の連続鋳造圧延設備によって製出される銅荒引線５０の外径は、例えば８ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされており、本実施形態では２７ｍｍとされている。
そして、この連続鋳造圧延工程Ｓ０１では、鋳造銅材２１が、例えば８００℃から１０００℃の比較的高温で保持されることから、Ｃｏ、Ｐといった元素が銅の母相中に多く固溶することになる。
　次に、図２に示すように連続鋳造圧延工程Ｓ０１によって製出された銅荒引線５０に対して、冷間加工を実施する（１次冷間加工工程Ｓ０２）。この１次冷間加工工程Ｓ０２では、ダイス伸線法、ロール圧延法、スウェージング加工等によって、所定の断面形状の銅線材へと加工することになる。このとき、加工抵抗の低減、ダイスやロールの摩耗低減、材料の冷却等を目的として、油性潤滑剤が使用される。
　次に、銅線材の皮剥ぎを実施する（皮剥ぎ工程Ｓ０３）。この皮剥ぎ工程０３では、皮剥ぎダイスを用いて、表面の０．１～０．５ｍｍ，好ましくは０．１～０．２ｍｍの表面層を除去する。この皮剥ぎ工程Ｓ０３によって得られる銅線材は、直径が１３～２２ｍｍ程度とされており、本実施形態では１８ｍｍとされている。
　次に、皮剥ぎ工程Ｓ０３後の銅線材に対して時効熱処理を実施する（時効熱処理工程Ｓ０４）。この時効熱処理工程Ｓ０４によって、ＣｏとＰとを主成分とする化合物からなる析出物を析出させる。
　ここで、時効熱処理工程Ｓ０４では、昇温速度が５０℃／時間以上３００℃／時間以下、熱処理温度が３００℃以上６００℃以下、保持時間が０．５時間以上６時間以下の条件で実施される。
　次に、時効熱処理工程Ｓ０４後の銅線材に対して、冷間加工を実施し、所定の断面形状の銅合金トロリ線とする（２次冷間加工工程Ｓ０５）。
　ここで、この２次冷間加工工程Ｓ０５における加工率は、２０％以上６５％以下の範囲内となるように設定されている。
この２次冷間加工工程Ｓ０５においては、断面円形の銅線材に対して溝加工を実施し、図１に示す断面形状の銅合金トロリ線１とする。
　以上のような構成とされた本実施形態である銅合金トロリ線１及び銅合金トロリ線１の製造方法によれば、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成とされていることから、銅の母相中にＣｏとＰとの化合物からなる析出物が分散されることになり、強度、導電率の向上を図ることが可能となる。
ここで、本実施形態では、Ｃｏの含有量を０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐの含有量を０．０４０質量％以上０．１６質量％以下の範囲内に設定しているので、析出物の個数が確保され、強度を十分に向上させることができるとともに、強度の向上に寄与しない余剰のＣｏ，Ｐが多く存在しておらず、導電率を確保することができる。
　また、Ｓｎの含有量を０．００５質量％以上としているので、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させることができるとともに、ＣｏとＰとを主成分とする析出物の析出を促進させることができ、耐熱性、耐食性の向上を図ることができる。一方、Ｓｎの含有量を０．７０質量％以下としているので、導電率の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態では、必要に応じて、０．００２質量％以上０．５質量％以下のＺｎ、０．００２質量％以上０．２５質量％以下のＭｇ、０．００２質量％以上０．２５質量％以下のＡｇ、０．００１質量％以上０．１質量％以下のＺｒのうち、いずれか１種以上を含有する構成としている。このような元素を添加した場合には、銅の母相中へのＳの固溶を防止し、Ｓによる性能低下を防止することができる。さらに、これらの元素によって、更なる強度向上を図ることができる。
　本実施形態である銅合金トロリ線１においては、平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の９０％以上とされているので、強度、導電率、耐熱性を向上させることが可能となる。
　また、本実施形態である銅合金トロリ線１においては、時効熱処理後に冷間加工することによってさらに強度が向上することから、時効熱処理後に冷間加工を実施して形状の修正を十分に行うことができ、形状精度に優れた銅合金トロリ線１を提供することが可能となる。
　さらに、本実施形態である銅合金トロリ線１においては、初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００で定義される耐熱性ＨＲが９０％以上とされているので、摩擦熱等で銅合金トロリ線１の温度が上昇した場合であっても、引張強さが十分に確保され、この銅合金トロリ線１の架線張力を高く設定することができ、高速鉄道等にも適用することが可能となる。
　また、本実施形態である銅合金トロリ線１の製造方法においては、時効熱処理工程Ｓ０４と、この時効熱処理工程Ｓ０４の後に実施される２次冷間加工工程Ｓ０５と、を有しており、２次冷間加工工程Ｓ０５において加工率２０％以上６５％以下の加工を実施しているので、強度を確実に向上させることができるとともに、導電率を確保することが可能となる。すなわち、２次冷間加工工程Ｓ０５における加工率が２０％未満の場合には、強度の向上が不十分となるおそれがある。また、２次冷間加工工程Ｓ０５における加工率が６５％を超える場合には、転位の集積と析出物の再固溶によって、導電率が低下してしまうおそれがある。
　さらに、本実施形態では、２次冷間加工工程Ｓ０５の前に、３００℃以上６００℃以下で０．５時間以上６時間以下の熱処理によって析出物を析出させる時効処理工程Ｓ０４を備えているので、銅の母相中に分散される析出物の大きさ、密度を調整することができ、例えば、平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の９０％以上とすることができ、強度の向上を図ることができる。
　また、本実施形態である銅合金トロリ線１の製造方法においては、連続鋳造圧延工程Ｓ０１によって銅荒引線５０を製出しているので、効率良く銅荒引線５０を製出することができる。また、例えば８００～１０００℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、ＣｏやＰ等の元素が銅の母相中に固溶されることになり、別途、溶体化処理を行う必要がない。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本実施形態では、図１に示す断面形状の銅合金トロリ線として説明したが、これに限定されることはなく、他の断面形状の銅合金トロリ線であってもよい。また、鉄道用トロリ線として説明したが、これに限定されることはなく、クレーン等の搬送機械に用いられるものであってもよい。
　また、本実施形態では、連続鋳造圧延工程によって銅荒引線を製造するものとして説明したが、これに限定されることはなく、円柱状の鋳塊（ビレット）を製出し、この鋳塊を押出・冷間加工することで銅荒引線を製出してもよい。但し、押出法によって銅荒引線を製出した場合には、別途溶体化処理を行う必要がある。さらに、連続鋳造圧延工程によって製造された場合であっても、銅荒引線に対して溶体化処理を実施してもよい。
また、本実施形態では、連続鋳造圧延工程を図３に示すベルトホイール式鋳造機を用いて実施するものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の連続鋳造法を採用してもよい。
　以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
　ベルトホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、表１に示す組成の銅合金からなる銅荒引線（直径２７ｍｍ）を製出した。この銅荒引線に対して、１次冷間加工を実施して直径２０mmとし、皮剥ぎを実施した後に、表１に示す条件で時効熱処理を施した。その後、表１に示す条件で２次冷間加工を実施し、断面積１１０mm２の溝付トロリ線を製造した。
　そして、製造された溝付トロリ線を用いて、析出物の観察を行った。析出物の観察は、透過型電子顕微鏡（機種名：ＴＥＭ：日立製作所製、Ｈ－８００、ＨＦ－２０００、ＨＦ－２２００および日本電子製 ＪＥＭ－２０１０Ｆ）の透過電子像を用いて、各析出物の面積から相当粒径を算出した。なお、倍率は１５万倍、７５万倍とし、それぞれ測定視野約４×１０５ｎｍ2、約２×１０４ｎｍ2　で、観察を実施した。そして、析出物の平均粒径、及び、観察される析出物のうち粒径５ｎｍ以上の析出物の割合を算出した。結果を表２に示す。
　また、製造された溝付トロリ線を用いて、耐熱性ＨＲ、引張強さ、伸び、導電率を評価した。
　耐熱性ＨＲは、初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００で定義されるものであり、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１に準拠し、島津製作所製ＡＧ－１００ｋＮＸを用いて、初期の引張強さＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さＴＳ１として測定して算出した。
　引張強さ、伸びについても、上述のように、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１に準拠し、島津製作所製ＡＧ－１００ｋＮＸを用いて測定した。
　導電率は、ＪＩＳ　ｈ　０５０５に準拠して、ダブルブリッジ法によって測定した。
なお、従来例１としてタフピッチ銅、従来例２としてＣｕ－０．３ｗｔ％Ｓｎについて、耐熱性、引張強さ、伸び、導電率を測定した。
　評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　ＣｏおよびＰの含有量が本発明の上限値を超えた比較例１においては、導電率が低くなっていることが確認される。
　ＣｏおよびＰの含有量が本発明の下限値未満とされた比較例２においては、引張強さが不十分であった。
　Ｓｎの含有量が本発明の上限値を超えた比較例３においては、導電率が低くなっていることが確認される。
　Ｓｎの含有量が本発明の下限値未満とされた比較例４においては、引張強さが不十分であった。
　析出物の平均粒径及び粒径５ｎｍ以上の析出物の個数が観察される析出物全体割合が本発明の範囲から外れた比較例５においては、導電率が低くなっていた。
また、従来例１，２においては、引張強度が不足しており、耐熱性も不十分であった。
　これに対して、本発明例１－９においては、強度、導電率、耐熱性に優れていることが確認される。
　以上の確認実験の結果から、本発明によれば、強度、導電率、耐熱性に優れた銅合金トロリ線を安定して提供することが可能であることが確認された。
　本発明は、強度、導電性、耐摩耗性、耐熱性に優れ、かつ、形状精度に優れた銅合金トロリ線及びこの銅合金トロリ線の製造方法に関する。
１　銅合金トロリ線
２　溝
３　第一円弧部
４　第二円弧部

Claims (2)

  1. Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、
    　平均粒径を１０ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以上の析出物の個数が観察される析出物全体の９０％以上とされており、
    　初期の引張強さをＴＳ０、４００℃×２時間保持後の引張強さをＴＳ１として、
    　　　　　ＨＲ＝ＴＳ１／ＴＳ０×１００
    で定義される耐熱性ＨＲが９０％以上であることを特徴とする銅合金トロリ線。
  2. 　請求項１に記載の銅合金トロリ線の製造方法であって、
    　時効熱処理工程と、この時効熱処理工程の後に実施される冷間加工工程と、を有し、
    　前記冷間加工工程における加工率が２０％以上６５％以下の範囲内とされていることを特徴とする銅合金トロリ線の製造方法。
PCT/JP2012/069493 2012-07-31 2012-07-31 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法 Ceased WO2014020707A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20147036659A KR20150035779A (ko) 2012-07-31 2012-07-31 구리 합금 트롤리선 및 구리 합금 트롤리선의 제조 방법
CN201280074155.9A CN104379783A (zh) 2012-07-31 2012-07-31 铜合金滑接线及铜合金滑接线的制造方法
US14/415,951 US20150144235A1 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Copper alloy trolley wire and method for manufacturing copper alloy trolley wire
EP12882251.7A EP2883970A4 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Overlay wire made of a copper alloy and method for producing a top wire from a copper alloy
PCT/JP2012/069493 WO2014020707A1 (ja) 2012-07-31 2012-07-31 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法
IN537DEN2015 IN2015DN00537A (ja) 2012-07-31 2012-07-31

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/069493 WO2014020707A1 (ja) 2012-07-31 2012-07-31 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014020707A1 true WO2014020707A1 (ja) 2014-02-06

Family

ID=50027437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/069493 Ceased WO2014020707A1 (ja) 2012-07-31 2012-07-31 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150144235A1 (ja)
EP (1) EP2883970A4 (ja)
KR (1) KR20150035779A (ja)
CN (1) CN104379783A (ja)
IN (1) IN2015DN00537A (ja)
WO (1) WO2014020707A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018083973A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 三菱マテリアル株式会社 銅合金部材の製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101939555B1 (ko) * 2012-07-31 2019-01-17 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 구리 합금선 및 구리 합금선의 제조 방법
JP6202131B1 (ja) * 2016-04-12 2017-09-27 三菱マテリアル株式会社 銅合金製バッキングチューブ及び銅合金製バッキングチューブの製造方法
CN117831837B (zh) * 2024-03-01 2024-05-24 云南百冠电线电缆有限公司 一种镀锡铜导体防漏电可分离双层绝缘电线及加工工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943332B2 (ja) 1981-02-25 1984-10-22 日本国有鉄道 トロリ−線
JPH0356632A (ja) 1989-07-25 1991-03-12 Furukawa Electric Co Ltd:The トロリー線用銅合金
JPH05311284A (ja) 1992-05-08 1993-11-22 Railway Technical Res Inst 銅合金トロリ線
JPH07266939A (ja) 1994-03-31 1995-10-17 Mitsubishi Cable Ind Ltd トロリ線製造方法
WO2009107586A1 (ja) * 2008-02-26 2009-09-03 三菱伸銅株式会社 高強度高導電銅棒線材
WO2009119222A1 (ja) * 2008-03-28 2009-10-01 三菱伸銅株式会社 高強度高導電銅合金管・棒・線材

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2593107B2 (ja) * 1990-11-15 1997-03-26 同和鉱業株式会社 高強度高導電性銅基合金の製造法
CN1296500C (zh) * 2003-03-03 2007-01-24 三宝伸铜工业株式会社 耐热铜合金
JP5380117B2 (ja) * 2009-03-11 2014-01-08 三菱伸銅株式会社 電線導体の製造方法、電線導体、絶縁電線及びワイヤーハーネス
KR101939555B1 (ko) * 2012-07-31 2019-01-17 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 구리 합금선 및 구리 합금선의 제조 방법
EP2881476A4 (en) * 2012-07-31 2016-07-06 Mitsubishi Materials Corp COPPER ALLOY WIRE AND COPPER ALLOY WAXING PROCESSING

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943332B2 (ja) 1981-02-25 1984-10-22 日本国有鉄道 トロリ−線
JPH0356632A (ja) 1989-07-25 1991-03-12 Furukawa Electric Co Ltd:The トロリー線用銅合金
JPH05311284A (ja) 1992-05-08 1993-11-22 Railway Technical Res Inst 銅合金トロリ線
JPH07266939A (ja) 1994-03-31 1995-10-17 Mitsubishi Cable Ind Ltd トロリ線製造方法
WO2009107586A1 (ja) * 2008-02-26 2009-09-03 三菱伸銅株式会社 高強度高導電銅棒線材
WO2009119222A1 (ja) * 2008-03-28 2009-10-01 三菱伸銅株式会社 高強度高導電銅合金管・棒・線材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2883970A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018083973A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 三菱マテリアル株式会社 銅合金部材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2883970A1 (en) 2015-06-17
EP2883970A4 (en) 2016-06-29
KR20150035779A (ko) 2015-04-07
CN104379783A (zh) 2015-02-25
US20150144235A1 (en) 2015-05-28
IN2015DN00537A (ja) 2015-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6027807B2 (ja) 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法
JP5773015B2 (ja) 銅合金線
US20170250003A1 (en) Aluminum alloy wire rod, aluminum alloy stranded wire, covered wire, and wire harness, and method of manufacturing aluminum alloy wire rod
JP5800300B2 (ja) 銅合金線材
JP2008001933A (ja) 銅合金材、銅合金導体及びその製造方法並びに電車線用トロリ線及びケーブル
JP4479510B2 (ja) 銅合金導体及びそれを用いたトロリー線・ケーブル並びに銅合金導体の製造方法
JP6946765B2 (ja) 銅合金、銅合金鋳塊及び銅合金溶体化材
JP2006193807A5 (ja)
JP6001420B2 (ja) Ｃｕ−Ｍｇ合金体、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の製造方法および伸線材の製造方法
US10718037B2 (en) Copper alloy material and production method therefor
JP4380441B2 (ja) トロリー線の製造方法
WO2014020707A1 (ja) 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法
JP3948451B2 (ja) 銅合金材及びそれを用いた銅合金導体の製造方法並びにその方法により得られた銅合金導体及びそれを用いたケーブル
WO2014020701A1 (ja) 銅合金線及び銅合金線の製造方法
JP2007217792A (ja) 銅合金材及びそれを用いた銅合金導体の製造方法並びにその方法により得られた銅合金導体及びそれを用いたケーブル
KR101939555B1 (ko) 구리 합금선 및 구리 합금선의 제조 방법
JP6131542B2 (ja) 銅合金線及び銅合金線の製造方法、撚り線
JP6131543B2 (ja) 銅合金線及び銅合金線の製造方法、撚り線
JP6853872B2 (ja) アルミニウム合金導電線の製造方法、アルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネス
JP6965511B2 (ja) 銅合金線材の製造方法
JP2010095777A (ja) 銅合金導体及びそれを用いたトロリー線、ケーブル、並びに銅合金導体の製造方法
WO2017222041A1 (ja) 銅合金、銅合金鋳塊、銅合金溶体化材、及び、銅合金トロリ線、銅合金トロリ線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12882251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147036659

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14415951

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012882251

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012882251

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP