上記課題を解決すべく、本発明者等は鋭� ��研究を行い、上記従来材料である純イリジ� ��ムに対し、微量の添加元素を添加すること� ��よる加工性等の改善の可能性を検討した。� ��して、その検討から、ジルコニウム、アル� ��ニウム、銅を複合的に添加することでプロ� ��ブピン用の線材として好ましい特性を有す� ��ものとした。

 即ち、本発明は、添加元素としてジルコ� ��ウムを必須元素とし、更に、アルミニウム� ��び/又は銅を添加したプローブピン用の線材 に適したイリジウム合金であって、ジルコニ ウムの添加濃度が100~500ppmであり、アルミニ� �ムと銅との合計添加濃度が10~500ppmであるイ� �ジウム合金である。

 これらの添加元素の微量添加は、イリジ� ��ム材料の結晶粒の微細化に寄与し、加工性� ��び高温強度を上昇させる。これにより、純� ��リジウムよりも、本来の加工性が良好とな� ��上に、高温での加工が容易となる。その結� ��、本発明に係る材料は、0.05~0.5mmの極細線へ の加工も可能とすることができ、プローブピ ンの高密度化に対応することができる。また 、高温強度の上昇は、硬度の上昇にも繋がり 、その表面硬度は、加工直後の状態で700Hv以� ��を示し、1000℃の熱処理を受けても600Hv以上� ��維持することができるものとなる。そして� ��繰返し接触による温度上昇により高温とな� ��ても摩耗することなく、安定した接触特性� ��維持することができる。

 上記の通り、イリジウムに添加する添加� ��素は、ジルコニウム、アルミニウム、銅を� ��み合わせたものである。この点、ジルコニ� ��ムのみを添加元素としてもある程度の効果� ��あるが、本発明は、特性改善の更なる向上� ��ため、アルミニウム、銅の少なくともいず� ��かを添加する。ジルコニウムが必須の添加� ��素として好ましい理由は、ジルコニウムは� ��晶粒微細化に加えて、イリジウムの再結晶� ��度を上昇させる作用も有することから、高� ��強度の上昇及び高温での加工性確保に好適� ��からである。

 そして、ジルコニウムを必須の添加元素� ��しつつ、アルミニウム、銅の少なくともい� ��れかを添加する本発明は、ジルコニウム濃� ��を100~500ppmとし、アルミニウム濃度、銅濃度 を10~500ppm(アルミニウム、銅の両者の合計濃� �)とする。尚、アルミニウム、銅の少なくと� ��いずれかとしているように、アルミニウム� ��銅のいずれか一方又は双方を添加する。

 上記の各添加元素の下限値は、顕著な加� ��性改善効果を発揮するための最低限の添加� ��である。一方、添加元素(ジルコニウム、ア ルミニウム、銅)の合計添加量の上限を1000ppm� ��するのは、1000ppmを超えると加工性が悪化し 、細線加工中に断線が生じるおそれがあるの に加え、細線化ができたとしてもその後の加 工の際に割れなどが生じることがあるからで ある。また、添加元素の過度の添加は、比抵 抗を上昇させ電気的特性を悪化させてしまう からである。そして、添加元素の合計添加量 のより好ましい上限値は、600ppmであり、更に 好ましくは400ppmである。

 本発明に係るプローブピン用線材に適す� ��イリジウム合金は、ジルコニウム、アルミ� ��ウム、銅を添加した所定組成のイリジウム� ��金からなるインゴット、棒材を製造し、こ� ��を線材加工することにより製造される。具� ��的には、以下の工程からなるものが好まし� ��。

(a)ジルコニウムとアルミニウム及び/又は銅� �からなる添加元素と、残部イリジウムから� �る合金を鋳造し、鋳造品を棒材とする工程� �
(b)前記棒材を熱間加工して線径0.5~1.0mmの線材 とする工程。
(c)前記線材について、1000~1200℃での焼鈍と1� �ス以上の通電加熱伸線加工との組み合わせ� �少なくとも1回行う工程。
(d)通電加熱伸線後の線材について、900~1200℃� ��の焼鈍と1パス以上の冷間伸線加工との組み 合わせを少なくとも1回行う工程。

 上記製造工程において、合金の鋳造及び� ��材への鍛造、更にこれを線径0.5~1.0mmの線材( 以下、粗線材と称する)とすることについて� �、公知の方法で対応できる。本発明におい� �は、粗線材について、通電加熱伸線と冷間� �工とを組み合わせて行うことにより、材料� �度の確保及び欠陥の抑制を行いつつ、0.5mm以 下の線材に加工するものである。本発明に係 る加工方法について以下、詳細に説明する。

 合金の鋳造においては、イリジウムが高� ��点であることからアーク溶解、高周波溶解� ��の高エネルギー密度の鋳造法が適用される� ��ジルコニウム濃度は、鋳造の際に調整され� ��が、このときの原料の形態としては粉末状� ��小塊状のものが使用できる。合金鋳造後の� ��ンゴットを棒材にするため加工としては、� ��間鍛造及び熱間圧延が適用され、これらを� ��り返し行っても良い。この工程での加工サ� ��ズの目安は、断面が角形状の棒材としては3 ~10mm角程度にする(以上、(a)工程)。

 棒材を粗線材とする工程((b)工程)におけ� �加工は、棒材を焼鈍した後、熱間加工によ� �線径0.5~1.0mmの線材とするものである。焼鈍� �度としては、1100℃~1300℃とし、非酸化性ガ� �雰囲気で行うのが好ましい。そして、熱間� �工としては、スウェージング加工、ドロー� �ンチ加工が好ましく、これらを組み合わせ� �ものがより好ましい。このとき、それぞれ� �加工を複数パス行うことができる。また、� �の工程においては焼鈍を複数回行っても良� �。例えば、焼鈍後にスウェージング加工、� �ローベンチ加工を行い、再度焼鈍した後に� �ローベンチ加工を行い目的の線径の線材と� �ることができる。

 そして、(c)工程で行う通電加熱伸線とは� ��被加工線材をダイス、加圧ローラーに通過� ��せる伸線加工であるが、被加工線材を外部� ��ら通電し、その際の抵抗熱を加工性確保の� ��めの熱源とするものである。通電加熱伸線� ��、印加する電流を調整することで高温かつ� ��一な加熱が可能であり、高温強度の高いジ� ��コニウム含有イリジウム合金も比較的容易� ��加工することができる。

 本発明で行う通電伸線加工の条件として� ��、印加電流を8.0~12.0mAとするのが好ましい。 また、加工部材としてダイスを使用するのが 好ましく、加工率はダイスの孔径により設定 される。1パスあたりの加工率は、15~20%に設� �することが好ましい。また、この伸線加工� �おいては、ダイスと被加工線材との摩擦を� �和するための潤滑剤を使用することが好ま� �いが、断線、欠陥を抑制する潤滑剤として� �ーボン粉末を用いることが好ましい。

 通電加熱伸線の前には、加工性確保のた� ��に1000~1200℃での焼鈍が必要であり、焼鈍と1 パス以上の加工との組み合わせを1セットと� �て、1セット以上の加工処理を行う。この通� ��加熱伸線工程において達成する線径の目安� ��しては、0.2~0.8mmとし、特に、最終的に0.15mm� ��下の極細線を製造する場合には、0.2~0.3mmを� ��安とするのが好ましい。

 冷間伸線工程((d)工程)は、最終的な線径� �調整と、冷間加工による強度付与のために� �う。この伸線加工では1パスあたりの加工率� ��4~10%に設定することが好ましい。また、こ� �冷間伸線においては潤滑剤としてナタネ油� �用いることが好ましい。尚、この伸線加工� �前においても、加工性確保のために900~1200℃ での焼鈍処理を行うことが必要である。そし て以上の冷間伸線加工により線径0.05~0.5mmの� �材へ加工することができる。