铝合金线材、铝合金绞线、被覆电线和线束制造技术

本发明专利技术提供铝合金线材等，其能够确保高导电率和适度的低屈服强度且能够实现高伸长率和适度的拉伸强度。本发明专利技术的铝合金线材的构成如下：Mg：0.10～1.00质量％、Si：0.10～1.20质量％、Fe：0.10～1.40质量％、Ti：0～0.10质量％、B：0～0.030质量％、Cu：0～1.00质量％、Mn：0～1.00质量％、Cr：0～1.00质量％、Zr：0～0.50质量％、Ni：0～0.50质量％以及余量：Al和0.30质量％以下的杂质，在将线材沿长度方向切断时的纵截面组织中存在粗大晶粒，该粗大晶粒在沿上述线材的长度方向测定时的粒径的最大值为上述线材的直径以上，并且在上述纵截面组织的测定范围中的全部晶粒面积中，上述粗大晶粒所占的面积率为50％以上，上述线材的伸长率为10％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金线材、铝合金绞线、被覆电线和线束
本专利技术涉及作为电气布线体的导体使用的铝合金线材、铝合金绞线、被覆电线、线束以及铝合金线材的制造方法。
技术介绍
目前为止，作为汽车、电车、航空器等移动体的电气布线体、或者产业用机器人、建筑用等的电气布线体，使用被称为线束的构件，即、将铜或铜合金(例如黄铜)制的端子(连接器)安装于包含铜或铜合金导体的电线。近来，随着汽车的高性能化、高功能化，车载的各种电气设备、控制设备等增加，这些设备中所使用的电气布线体的配设数也有增加的倾向。另一方面，为了满足环境要求而提高汽车等移动体的燃耗，强烈希望移动体的轻质化。作为用于实现上述移动体的轻质化的手段之一，正在研究将以往使用的铜或铜合金制电气布线体的导体替换为更轻质的铝或铝合金。铝的比重是铜的比重的约1/3，铝的导电率是铜的导电率的约2/3(将纯铜设为100％IACS的基准的情况下，纯铝为约66％IACS)，为了在铝导体线材中流过与铜导体线材相同的电流，必须使铝导体线材的截面积增大至铜导体线材的截面积的约1.5倍，即使使用上述使截面积增大的铝导体线材，铝导体线材的质量也为纯铜导体线材的质量的一半左右，因此，从轻质化的方面考虑，使用铝导体线材是有利的。应予说明，上述“％IACS”表示将国际退火铜标准(InternationalAnnealedCopperStandard)的电阻率1.7241×10-8Ωm设为100％IACS时的导电率。但是，已知以送电线用铝合金线材(根据JIS标准的A1060、A1070)为代表的纯铝线材的拉伸强度、伸长率、抗冲击性等比铜差。因此，在将纯铝线材用于线径为0.5mm以下的极细线的情况下，不能耐受向车体的安装作业时由作业者、产业设备等突然加载的负荷等所产生的塑性变形、在电线与端子的连接部处的压接部的拉伸等。另外，如果使用加入各种添加元素而合金化的线材，虽然可以提高拉伸强度，但由于添加元素在铝中的固溶现象，导致导电率降低，同时存在如下问题：由于硬质化，在线束安装时处理性降低，生产率下降。因此，必须在不使导电率降低的范围内限定或选择添加元素，并且也以高水平满足拉伸强度、伸长率和柔软性中的任一特性。作为获得高导电率和高强度的铜合金线材，已知例如含有Mg和Si的6000系铝合金线材，通过添加元素的调整和固溶处理后的时效处理，能够兼顾高导电率和高强度。另外，为了改善有助于提高抗冲击性的拉伸强度和伸长率，有时要求晶粒直径的微细化。但是，使用6000系铝合金线材进行高强度化的情况下，0.2％屈服强度上升，存在向车体的安装作业效率降低的倾向。作为以极细线开发的现有的6000系铝，例如可列举出专利文献1。专利文献1基于如下发现：如果存在超过100μm的粗大粒子，则该粗大粒子成为断裂的起点，导致伸长率变小，从而公开了通过晶粒直径的微细化而实现高强度和高伸长率的铝合金线。但是，专利文献1记载的铝合金线虽然通过晶粒直径的微细化实现高强度和高伸长率，但作为相反的特性的柔软性降低，另外，也没有考虑0.2％屈服强度，存在向车体的安装作业效率差的问题。另外，为了批量生产制造非常长的电线，热处理条件、钉扎粒子分布、元素浓度发生变动，很少生成粗大粒子，有可能导致伸长率和强度局部地降低而断裂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5155464号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供铝合金线材、铝合金绞线、被覆电线和线束，其即使在作为极细线(例如线径为0.5mm以下)使用的情况下，也能够确保高导电率、和向车体的安装作业效率良好的程度的适度的低屈服强度，同时实现不发生断线的程度的高伸长率和适度的拉伸强度这两者。用于解决课题的手段本专利技术人进行有关结晶组织和伸长率的研究，结果发现晶粒直径的粗大化未必带来伸长率的降低，突然存在不均匀的粗大粒子的情况下，粗大粒子优先地塑性变形，颈缩现象提前发生，结果伸长率降低。即，认为通过晶粒直径的微细化使伸长率上升的现有认知本质上是由粒径均匀化引起的。而且，本专利技术人通过上述的研究结果发现：为了在不对柔软性产生不良影响的情况下使伸长率最大限度地提高，例如在直径100μm的线材的情况下，可以是直径超过100μm的粗大粒子均匀存在的均匀粗大组织，最为理想的可以是单晶组织。另外，为了得到均匀粗大组织，必须通过固溶来进行高温长时间退火，这种情况下，有可能发生表面氧化膜厚的增加引起的端子压接性降低和晶界富集引起的晶界断裂。所以，在这种情况下，必须研究通过短时间固溶来生成粗大粒子的制造方法。因此，对在第一拉丝加工和第二拉丝加工之间进行的中间热处理、和第二拉丝加工的条件对固溶后的组织产生的影响进行调查，结果发现：通过使中间热处理条件成为高温且长时间，并且使第二拉丝加工条件成为高加工率，从而能够促进粗大粒子生长。即，本专利技术的主要构成如下所述。(1)铝合金线材，其具有如下构成的化学组成：Mg：0.10～1.00质量％、Si：0.10～1.20质量％、Fe：0.10～1.40质量％、Ti：0～0.10质量％、B：0～0.030质量％、Cu：0～1.00质量％、Mn：0～1.00质量％、Cr：0～1.00质量％、Zr：0～0.50质量％、Ni：0～0.50质量％以及余量：Al和0.30质量％以下的杂质，在将线材沿长度方向切断时的纵截面组织中存在粗大晶粒，该粗大晶粒在沿所述线材的长度方向测定时的粒径的最大值为所述线材的直径以上，并且在存在于所述纵截面组织的规定的测定面积中的晶粒中，所述粗大晶粒所占的面积率为50％以上，所述线材的伸长率为10％以上。(2)上述(1)所述的铝合金线材，其中，最大尺寸为1μm以下的Mg-Si系化合物在所述纵截面组织中的分散密度平均为0.1个/μm2以上。(3)上述(1)或(2)所述的铝合金线材，其中，在线材表面形成的氧化层的膜厚为500nm以下，在所述纵截面组织中化合物以外的Mg和Si的浓度均为2.0质量％以下，并且伸长率为15％以上，0.2％屈服强度为200MPa以下，拉伸强度为120MPa以上。(4)上述(1)～(3)中任一项所述的铝合金线材，其中，所述粗大晶粒所占的面积率为70％以上，并且伸长率为20％以上，0.2％屈服强度为150MPa以下以及拉伸强度为120MPa以上。(5)上述(1)～(4)中任一项所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有选自Ti：0.001～0.100质量％和B：0.001～0.030质量％中的1种或2种。(6)上述(1)～(5)中任一项所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有选自Cu：0.01～1.00质量％、Mn：0.01～1.00质量％、Cr：0.01～1.00质量％、Zr：0.01～0.50质量％和Ni：0.01～0.50质量％中的1种或2种以上。(7)上述(1)～(6)中任一项所述的铝合金线材，其中，Fe、Ti、B、Cu、Mn、Cr、Zr和Ni的含量的合计为0.10～2.00质量％。(8)上述(1)～(7)中任一项所述的铝合金线材，其中，线料的直径为0.1～0.5mm。(9)铝合金绞线，其通过将多根上述(1)～(8)中任一项所述的铝合金线材绞合而得到。(10)被覆电线，其在上述(1)～(8)中任一项所述的铝合金线材或上述(9)所述的铝合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铝合金线材，其具有如下构成的化学组成：Mg：0.10～1.00质量％、Si：0.10～1.20质量％、Fe：0.10～1.40质量％、Ti：0～0.10质量％、B：0～0.030质量％、Cu：0～1.00质量％、Mn：0～1.00质量％、Cr：0～1.00质量％、Zr：0～0.50质量％、Ni：0～0.50质量％以及余量：Al和0.30质量％以下的杂质，在将线材沿长度方向切断时的纵截面组织中存在粗大晶粒，该粗大晶粒在沿所述线材的长度方向测定时的粒径的最大值为所述线材的直径以上，并且在所述纵截面组织的测定范围中的全部晶粒面积中，所述粗大晶粒所占的面积率为50％以上，所述线材的伸长率为10％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.13 JP 2016-1380881.铝合金线材，其具有如下构成的化学组成：Mg：0.10～1.00质量％、Si：0.10～1.20质量％、Fe：0.10～1.40质量％、Ti：0～0.10质量％、B：0～0.030质量％、Cu：0～1.00质量％、Mn：0～1.00质量％、Cr：0～1.00质量％、Zr：0～0.50质量％、Ni：0～0.50质量％以及余量：Al和0.30质量％以下的杂质，在将线材沿长度方向切断时的纵截面组织中存在粗大晶粒，该粗大晶粒在沿所述线材的长度方向测定时的粒径的最大值为所述线材的直径以上，并且在所述纵截面组织的测定范围中的全部晶粒面积中，所述粗大晶粒所占的面积率为50％以上，所述线材的伸长率为10％以上。2.根据权利要求1所述的铝合金线材，其中，最大尺寸为1μm以下的Mg-Si系化合物在所述纵截面组织中的分散密度平均为0.1个/μm2以上。3.根据权利要求1或2所述的铝合金线材，其中，在线材表面形成的氧化层的膜厚为500nm以下，在所述纵截面组织中，化合物以外的Mg和Si的浓度均为2.0质量％以下，并且伸长率为15％以上，0.2％屈服强度为200MPa以下，拉伸强度为120MPa以上。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田祥，水户濑贤悟，关谷茂树，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，古河AS株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP