[发明专利]CFA的制造方法

说明书

本发明涉及有效地制造高品质的共晶铜铁合金。一种在铜基体中使包含铁的晶体粒片分散的共晶铜铁合金的制造方法，其包括：分别将电解铜装入第1熔化炉(12)、将纯铁的粒片装入第2熔化炉(14)的装入工序(S101)；在第1熔化炉中将电解铜加热至至少其熔点以上并熔融、使其脱氧的铜熔液脱氧工序(S102)；在第2熔化炉中将纯铁加热至至少其熔点以上并熔融、使其脱氧的铁熔液脱氧工序(S103)；进一步升高在第2熔化炉中生成的铁熔液的温度后、使其转移注入至主反应炉(10)的铁熔液转移注入工序(S104)；将在第1熔化炉中生成的铜熔液的温度升高至至少铁的熔点以上的温度后、将该铜熔液转移注入至主反应炉的铜熔液转移注入工序(S105)；和在主反应炉内使铜熔液所含的铜与铁熔液所含的铁进行晶化反应的反应工序(S106)。

技术领域

本发明涉及在以Cu为主要成分的Cu基体中分散有Cu和Fe的金属间化合物(以下，称为“Cu/Fe间化合物”)的共晶铜铁合金的制造方法，尤其涉及作为铜铁新型陶瓷的CFA(Cu-Fe合金)的制造方法。本申请以在日本于2013年11月13日提出的日本专利申请号特愿2013-235214作为基础主张优先权，通过参照这些申请的内容援引至本申请。

背景技术

近年来，在各种领域中希望有例如以IC、LSI的引线框材料为代表的薄板那样具备高强度和高导电性的低成本的电子材料，作为应对这种希望的材料，铜铁合金备受瞩目。铜和铁是彼此互不固溶的金属，在以往的利用熔融、凝固的方法制造时，由于熔化时的偏析等，铜和铁只不过是各自微细地分散，在热加工性上也存在难点。然而，近年来，已开发与不锈钢的制造方法同样的熔融骤冷法，由此使薄板状的铜铁合金的制造成为可能。

作为这样的铜铁合金的制造方法，专利文献1中公开了如下共晶铜铁合金的制造方法：向炉内投入Fe，在Fe完全熔化时装入Cu，使其晶化反应，将反应熔液浇注至铸锭壳体。利用该制造方法得到的铸锭是如下的各种工业材料：在以Cu作为主要成分的基体中均匀地分布有Cu/Fe间化合物的晶体片，通过挤出、压延、拉拔等塑性加工而成为各种工业材料。这样的复合材料由于在Cu基体中分散有作为高导磁性体的Cu/Fe间化合物的晶体片，因此例如作为对于电磁波的屏蔽材料具有非常优异的特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-17163号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1的制法中，向Fe熔液中装入固体的Cu，因此熔液面的紊乱大、容易混进气泡。另外，Cu与Fe的晶化反应立即开始，固相在液相中析出，固相相对于液相所占的比例增大，熔液的粘度变高，因此即使在真空炉内进行脱气也无法完全去除气泡。另外，熔液中，不仅混进空气，而且也混进附着于原料的油脂污物的微细的裂解气。混进熔液中的微细气泡难以通过锻造、挤出的加工而破碎。

在熔液中混进气泡且在铸锭、方坯(billet)等铸坯中形成气孔的情况下，塑性加工受到较大的障碍。尤其对于直径0.1mm级的细线的拉拔，即便铸坯中的微细的气孔也成为断线的原因。因此，在铜铁合金的制造中，期望将熔液中的气泡完全脱气的方法。

另外，共晶铜铁合金为兼具高导电性和强磁性的金属，作为对于电场和磁场这二者的屏蔽材料是最合适的，因此具有对于微波的屏蔽能力等特性。为了使共晶铜铁合金切实地发挥该特性，优选微细的铁颗粒相对于铜基体均匀地分散。因此，期望有效地制造使作为高导磁性体的Cu/Fe间化合物的晶体片更切实地均匀分散于Cu基体的共晶铜铁合金。

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，提供新型且改良的共晶铜铁合金的制造方法，其能够有效地制造减少气泡的混入、且Cu/Fe间化合物的晶体片均匀分散的高品质的共晶铜铁合金。

用于解决问题的方案