铝合金线材、铝合金绞线、包覆电线、线束以及铝合金线材的制造方法和铝合金线材的测定方法技术

本发明专利技术提供一种铝合金线材，其能确保抗拉强度、伸长率和电导率，同时相对于抗拉强度(TS)的0.2％屈服强度(YS)较小。本发明专利技术的铝合金线材具有如下组成：Mg：0.1～1.0质量％、Si：0.1～1.2质量、Fe：0.01～1.40质量％、Ti：0.000～0.100质量％、B：0.000～0.030质量％、Cu：0.00～1.00质量％、Ag：0.00～0.50质量％、Au：0.00～0.50质量％、Mn：0.00～1.00质量％、Cr：0.00～1.00质量％、Zr：0.00～0.50质量％、Hf：0.00～0.50质量％、V：0.00～0.50质量％、Sc：0.00～0.50质量％、Co：0.00～0.50质量％、Ni：0.00～0.50质量％、余量：Al和不可避免的杂质、Mg/Si质量比：0.4～0.8，并且，抗拉强度为200MPa以上，伸长率为13％以上，电导率为47％IACS，以及0.2％屈服强度(YS)和抗拉强度(TS)之比(YS/TS)为0.7以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为电气配线体的导体来使用的铝合金线材、铝合金绞线、包覆电线、线束(wireharness)以及铝合金线材的制造方法和铝合金线材的测定方法，特别是涉及即使在作为线料直径为0.5mm以下的极细线使用时，也能确保良好地平衡抗拉强度、伸长率和电导率，且相对于抗拉强度的0.2％屈服强度较小的铝合金线材。
技术介绍
以往，作为汽车、电车、航空器等移动体的电气配线体或工业用机器人的电气配线体，一直使用被叫做所谓线束的构件，该线束在包含铜或铜合金的导体的电线上安装有铜或铜合金(例如黄铜)制的端子(连接器)。近来，汽车的高性能化、高功能化发展迅速，随之而来，存在车载的各种电气设备、控制设备等的配设数量增加，且这些设备所使用的电气配线体的配设数量也存在增加的倾向。此外，另一方面，为了环保要提高汽车等移动体的燃耗性，因此强烈期望移动体的轻量化。作为实现这种移动体的轻量化的方法之一，例如进行了将电气配线体的导体由以往使用的铜或铜合金替换成更轻量的铝或铝合金的研究。铝的比重是铜的比重的大约1/3，铝的电导率是铜的电导率的大约2/3(在设纯铜为100％IACS的基准时，纯铝约为66％IACS)，为了使铝导体线材能通过与铜导体线材相同的电流，需要使铝导体线材的截面积增大到铜导体线材的截面积的大约1.5倍，但是即使使用这样增大了截面积的铝导体线材，由于铝导体线材的质量仍为纯铜导体线材的质量的一半左右，因此，从轻量化的观点考虑，使用铝导体线材是有利的。需要说明的是，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时的电导率。但是，公知在以输电线用铝合金线材(JIS标准的A1060、A1070)为代表的纯铝线材中，通常拉伸耐久性、耐冲击性、弯曲特性等较差。因此，例如在进行向车身安装的作业时，无法耐受由于操作者、工业设备等而意外受到的负荷、电线和端子的连接部的压接部处的拉伸、在门部等的弯曲部所受到的反复应力等。此外，添加各种添加元素而合金化的材料虽能够提高抗拉强度，但存在由于添加元素向铝中固溶的现象而招致电导率下降的情况、由于在铝中形成过剩的金属间化合物而在拉丝加工中发生由金属间化合物引起的断线的情况。因此，必须通过限定或选择添加元素而使材料具有充分的拉伸特性来避免断线，此外，需要确保现有水平的电导率和抗拉强度。此外，作为高强度铝合金线材，公知有例如含有Mg和Si的铝合金线材，作为该铝合金线材的代表例，可举出6000系铝合金(Al－Mg－Si系合金)线材。6000系铝合金线材通常可通过实施固溶处理和时效处理而谋求高强度化。然而，在使用6000系铝合金线材制造线径为0.5mm以下的极细线时，虽然能够通过实施固溶处理和时效处理而实现高强度化，但是屈服强度(0.2％屈服强度)上升，塑性变形需要很大的力，并且存在向车身安装的作业效率下降的倾向。作为移动体的电气配线体所用的以往的6000系铝合金线，例如在专利文献1中有所记载。专利文献1所记载的铝合金线是极细线，实现了具有高强度、高电导率，且伸长率也优异的铝合金线。此外，在专利文献1中记载了通过晶粒细化等而获得良好的电导率、抗拉强度、伸长率的内容，但对于同时实现高强度和低屈服强度未进行任何记载，也未给出任何启示。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012－229485号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供如下的铝合金线材、铝合金绞线、包覆电线、线束：即使在用作线料直径为0.5mm以下的极细线时也能确保抗拉强度、伸长率和电导率的良好平衡，且相对于抗拉强度(TS)的0.2％屈服强度(YS)较小，用作电气配线体的导体，另外，提供铝合金线材的制造方法和铝合金线材的测定方法。本专利技术人发现，以使用含有Mg和Si的铝合金为前提，通过规定的成分组成和制造工艺的控制，能够获得确保抗拉强度、伸长率和电导率的良好平衡，且使0.2％屈服强度相对于抗拉强度变小的铝合金线材，由此完成了本专利技术。此外还发现，本专利技术的机理可能与溶质原子团簇的生成相关，因而根据该溶质原子团簇的存在来定义专利技术。即，本专利技术的主旨结构如下。(1)一种铝合金线材，其特征在于，该铝合金线材具有如下组成：Mg：0.1质量％～1.0质量％、Si：0.1质量％～1.2质量％、Fe：0.01质量％～1.40质量％、Ti：0.000质量％～0.100质量％、B：0.000质量％～0.030质量％、Cu：0.00质量％～1.00质量％、Ag：0.00质量％～0.50质量％、Au：0.00质量％～0.50质量％、Mn：0.00质量％～1.00质量％、Cr：0.00质量％～1.00质量％、Zr：0.00质量％～0.50质量％、Hf：0.00质量％～0.50质量％、V：0.00质量％～0.50质量％、Sc：0.00质量％～0.50质量％、Co：0.00质量％～0.50质量％、Ni：0.00质量％～0.50质量％、余量：Al和不可避免的杂质、Mg/Si质量比：0.4～0.8，并且，抗拉强度为200MPa以上，伸长率为13％以上，电导率为47％IACS，以及0.2％屈服强度(YS)与抗拉强度(TS)之比(YS/TS)为0.7以下。(2)根据上述(1)所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有选自由Ti：0.001质量％～0.100质量％和B：0.001质量％～0.030质量％构成的组中的1种或2种。(3)根据上述(1)或(2)所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有选自由Cu：0.01质量％～1.00质量％、Ag：0.01质量％～0.50质量％、Au：0.01质量％～0.50质量％、Mn：0.01质量％～1.00质量％、Cr：0.01质量％～1.00质量％、Zr：0.01质量％～0.50质量％、Hf：0.01质量％～0.50质量％、V：0.01质量％～0.50质量％、Sc：0.01质量％～0.50质量％、Co：0.01质量％～0.50质量％和Ni：0.01质量％～0.50质量％构成的组中的1种或2种以上。(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有Ni：0.01质量％～0.50质量％。(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的铝合金线材，其中，Fe、Ti、B、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、Zr、Hf、V、Sc、Co、Ni的合计含量为0.01质量％～2.00质量％。(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的铝合金线材，其中，该铝合金线材是线料直径为0.1mm～0.5mm的铝合金线。(7)一种铝合金绞线，其中，该铝合金绞线是捻合多条上述(6)所述的铝合金线而获得。(8)一种包覆电线，其中，该包覆电线在上述(6)所述的铝合金线或上述(7)所述的铝合金绞线的外周具有包覆层。(9)一种线束，其中，该线束包括上述(8)所述的包覆电线和安装于该包覆电线的去除了所述包覆层的端部的端子。(10)上述(1)～(6)中任一项所述的铝合金线材的制造方法，该铝合金线材的制造方法在熔解、铸造之后，通过热加工形成粗轧线，然后至少进行拉丝加工、固溶热处理和时效热处理的各工序，其特征在于，所述固溶热处理以100℃/s以上的升温速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金线材，其特征在于，该铝合金线材具有如下组成：Mg：0.10质量％～1.0质量％、Si：0.10质量％～1.20质量％、Fe：0.01质量％～1.40质量％、Ti：0.000质量％～0.100质量％、B：0.000质量％～0.030质量％、Cu：0.00质量％～1.00质量％、Ag：0.00质量％～0.50质量％、Au：0.00质量％～0.50质量％、Mn：0.00质量％～1.00质量％、Cr：0.00质量％～1.00质量％、Zr：0.00质量％～0.50质量％、Hf：0.00质量％～0.50质量％、V：0.00质量％～0.50质量％、Sc：0.00质量％～0.50质量％、Co：0.00质量％～0.50质量％、Ni：0.00质量％～0.50质量％、余量：Al和不可避免的杂质、Mg/Si质量比：0.4～0.8，并且，抗拉强度为200MPa以上，伸长率为13％以上，电导率为47％IACS，以及0.2％屈服强度即YS与抗拉强度即TS之比、即YS/TS为0.7以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.06 JP 2014-044439;2014.09.11 JP 2014-185381.一种铝合金线材，其特征在于，该铝合金线材具有如下组成：Mg：0.10质量％～1.0质量％、Si：0.10质量％～1.20质量％、Fe：0.01质量％～1.40质量％、Ti：0.000质量％～0.100质量％、B：0.000质量％～0.030质量％、Cu：0.00质量％～1.00质量％、Ag：0.00质量％～0.50质量％、Au：0.00质量％～0.50质量％、Mn：0.00质量％～1.00质量％、Cr：0.00质量％～1.00质量％、Zr：0.00质量％～0.50质量％、Hf：0.00质量％～0.50质量％、V：0.00质量％～0.50质量％、Sc：0.00质量％～0.50质量％、Co：0.00质量％～0.50质量％、Ni：0.00质量％～0.50质量％、余量：Al和不可避免的杂质、Mg/Si质量比：0.4～0.8，并且，抗拉强度为200MPa以上，伸长率为13％以上，电导率为47％IACS，以及0.2％屈服强度即YS与抗拉强度即TS之比、即YS/TS为0.7以下。2.根据权利要求1所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有选自由Ti：0.001质量％～0.100质量％和B：0.001质量％～0.030质量％构成的组中的1种或2种。3.根据权利要求1或2所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有选自由Cu：0.01质量％～1.00质量％、Ag：0.01质量％～0.50质量％、Au：0.01质量％～0.50质量％、Mn：0.01质量％～1.00质量％、Cr：0.01质量％～1.00质量％、Zr：0.01质量％～0.50质量％、Hf：0.01质量％～0.50质量％、V：0.01质量％～0.50质量％、Sc：0.01质量％～0.50质量％、Co：0.01质量％～0.50质量％和Ni：0.01质量％～0.50质量％构成的组中的1种或2种以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的铝合金线材，其中，所述化学组成含有Ni：0.01质量％～0.50质量％。5.根据权利要求1～4中任一项所述的铝合金线材，其中，Fe、Ti、B、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、Zr、Hf、V、Sc、Co、Ni的合计含量为0.01质量％～2.00质量％。6.根据权利要求1～5中任一项所述的铝合金线材，其中，该铝合金线材是线料直径为0.1mm～0.5mm的铝合金线。7.一种铝合金绞线，该铝合金绞线通过对多条权利要求6所述的铝合金线进行捻合而获得。8.一种包覆电线，该包覆电线在权利要求6所述的铝合金线或权利要求7所述的铝合金绞线的外周具有包覆层。9.一种线束，该线束包括权利要求8所述的包覆电线和端子，所述端子安装于该包覆电线的去除了所述包覆层的端部。10.权利要求1～6中任一项所述的铝合金线材的制造方法，该铝合金线材的制造方法在熔解、铸造之后，通过热加工形成粗轧线，然后，至少进行拉丝加工、固溶热处理和时效热处理的各工序，其特征在于，所述固溶热处理以100℃/s以上的升温速度加热到450℃～540℃的范围内的规定温度，以30秒以内的保持时间保持，然后，以10℃/s以上的平均冷却速度至少冷却到150℃的温度，所述时效热处理以0.5℃/min～130℃/min的升温温度加热到20℃～150℃的范围内的规定温度。11.一种铝合金线材，其特征在于，该铝合金线材具有如下组成：Mg：0.10质量％～1.00质量％、Si：0.10质量％～1.20质量％、Fe：0.01质量％～0.70质量％、Ti：0.000质量％～0.100质量％、B：0.000质量％～0.030质量％、Cu：0.00质量％～1.00质量％、Ag：0.00质量％～0.50质量％、Au：0.00质量％～0.50质量％、Mn：0.00质量％～1.00质量％、Cr：0.00质量％～1.00质量％、Zr：0.00质量％～0.50质量％、Hf：0.00质量％～0.50质量％、V：0.00质量％～0.50质量％、Sc：0.00质量％～0.50质量％、Co：0.00质量％～0.50质量％、Ni：0.00质量％～0.50质量％、余量：Al和不可避免的杂质、Mg/Si质量比：0.4～0.8，并且存在溶质原子团簇。12.根据权利要求11所述的铝合金线材，其特征在于，该铝合金线材存在β”相。13.一种铝合金线材，其特征在于，该铝合金线材具有如下组成：Mg：0.10质量％～1.00质量％、Si：0.10质量％～1.20质量％、Fe：0.01质量％～0.70质量％、Ti：0.000质量％～0.100质量％、B：0.000质量％～0.030质量％、Cu：0.00质量％～1.00质量％、Ag：0.00质量％～0.50质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田祥，关谷茂树，水户濑贤悟，
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