鋁合金導體、鋁合金絞線、被覆電線、線束以及鋁合金導體的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用作電氣配線體的導體的鋁合金導體。特別涉及雖為極細線，但實現(xiàn) 了高電導率、高耐彎曲疲勞特性、適當?shù)那姸取⒁约案哐诱剐缘匿X合金導體。
【背景技術】
[0002] 目前，作為汽車、電車、飛機等移動體的電氣配線體或產業(yè)用機器人的電氣配線 體，使用在包含銅或銅合金的導體的電線上安裝有銅或銅合金（例如黃銅）制端子（連接 器）的、所謂線束的部件。最近，汽車的高性能化、高功能化迅速推進，隨之有車載的各種電 氣設備、控制機器等的配設數(shù)增加、并且這些機器中使用的電氣配線體的配設數(shù)也增加的 傾向。另一方面，為了適應環(huán)境，提高汽車等移動體的燃油效率，迫切希望輕質化。
[0003] 作為用于實現(xiàn)近些年的移動體輕質化的手段之一，例如研宄將電氣配線體的導體 變更為比一直使用的銅或銅合金更輕的鋁或鋁合金。鋁的比重為銅的比重的大約1/3,鋁的 電導率為銅的電導率的大約2/3(以純銅為100%IACS的基準的情況下，純鋁為大約66% IACS)，為了在純鋁的導體線材中流過與純銅的導體線材相同的電流，必須將純鋁的導體線 材的截面積增大為純銅的導體線材的大約1. 5倍，但是即使使用像這樣地增大了截面積的 鋁的導體線材，考慮到鋁的導體線材的質量為純銅的導體線材的質量的一半左右，從輕質 化方面考慮，使用鋁的導體線材也是有利的。應予說明，上述的％IACS是指以國際退火銅 標準（InternationalAnnealedCopperStandard)的電阻率 1.7241X10-8Dm為 100% IACS時的電導率。
[0004]但是，已知以送電線路用鋁合金導體（JIS規(guī)格的A1060、A1070)為代表的純鋁一 般拉伸耐久性、耐沖擊性、彎曲特性等差。因此，無法耐受例如在安裝到車體的作業(yè)時由作 業(yè)者、產業(yè)機器等意外地施加的荷重、在電線和端子的連接部的壓接部的拉伸、施加在門部 等彎曲部的反復應力等。另外，添加各種添加元素而合金化的材料雖然能夠提高抗拉強度， 但是，有時添加元素向鋁中的固溶現(xiàn)象導致電導率下降，以及在鋁中形成過剩的金屬間化 合物導致在拉絲加工中發(fā)生起因于金屬間化合物的斷線。因此，必須通過限定或選擇添加 元素而具有充分的伸展特性，由此不發(fā)生斷線，還需要確?，F(xiàn)有水平的電導率和抗拉強度， 并且提高耐沖擊性、彎曲特性。
[0005] 作為移動體的電氣配線體中使用的鋁導體，代表性的是專利文獻1中記載的產 品。其為極細線，實現(xiàn)了具有高強度、高電導率，伸展也優(yōu)異的鋁合金導體以及鋁合金絞線。 另外，專利文獻1中記載有因為具有充分的伸展，所以具有優(yōu)異的彎曲特性的內容。但是， 沒有公開或暗示例如在將鋁合金線用作安裝于門部等的線束，因門的開關所導致的反復彎 曲應力的作用而容易出現(xiàn)高循環(huán)疲勞破壞的使用環(huán)境下的耐彎曲疲勞特性。
[0006] 近些年，在制造汽車中使用的鋁合金導體、特別是(po. 1mm~9丨.5mm左右的鋁 合金導體時，確認出現(xiàn)以下的三個課題。第一課題如上所述在用于汽車的門部這樣的反復 彎曲部的情況下要求高耐彎曲疲勞特性。鋁的彎曲疲勞特性比目前使用的銅差，所以限制 了使用位置。第二課題因為屈服強度高，所以在安裝線束時需要較大力量，作業(yè)效率低。第 三課題是因為延展性低，所以不耐受線束安裝時以及搭載后的沖擊，發(fā)生斷線、龜裂。為了 將上述課題全部解決，需要以高電導率為前提、具有高耐彎曲疲勞特性、并且具有適當?shù)那?服強度、高延展性的鋁合金線。
[0007] 作為兼具高強度和高電導率的鋁合金，已知添加了Mg、Si、Cu、Mn等的合金。例如 在專利文獻2中，通過添加這些元素，實現(xiàn)150MPa以上的抗拉強度和40%以上的電導率。 另外，該專利文獻2中，通過制作最大結晶粒徑為50ym以下的線材，也同時實現(xiàn)5%以上的 延展性。
[0008] 現(xiàn)有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本特開2012-229485公報
[0011] 專利文獻2 :日本專利5155464號公報

【發(fā)明內容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 但是，專利文獻2的鋁合金導體除了高電導率和高延展性，無法兼具高耐彎曲疲 勞特性和適當?shù)那姸龋瑳]有能夠同時解決上述3個課題。
[0014] 本發(fā)明的目的是提供維持與現(xiàn)有產品同等以上的延展性以及電導率、并且兼具適 當?shù)那姸群透吣蛷澢谔匦缘匿X合金導體、鋁合金絞線、被覆電線、線束，以及提供 鋁合金導體的制造方法。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)使鋁合金導體彎曲時，在該導體的外周部產生的應力比在中央部 產生的應力大，在外周面容易出現(xiàn)龜裂。因此，本發(fā)明人等著眼于在鋁合金的結晶粒徑小的 情況下，龜裂沖擊晶界的次數(shù)增多，行進速度變小，進行了深入研宄，結果發(fā)現(xiàn)通過使鋁合 金導體的外周部的平均結晶粒徑為規(guī)定范圍內的值，能夠在確保高導電性的前提下，能夠 提高耐彎曲疲勞特性，進而能夠實現(xiàn)適當?shù)那姸?、高延展性，完成了本發(fā)明。
[0017] 即，上述課題通過以下發(fā)明而實現(xiàn)。
[0018] (1) 一種鋁合金導體，其特征在于，所述鋁合金導體具有如下組成，即，包含Mg: 0? 10 ~1. 00 質量％、Si:0? 10 ~1. 00 質量％、Fe:0? 01 ~2. 50 質量％、Ti:0? 000 ~0? 100 質量％、B:0? 000 ~0? 030 質量％、Cu:0? 00 ~1. 00 質量％、Ag:0? 00 ~0? 50 質量％、Au: 0? 00 ~0? 50 質量％、Mn:0? 00 ~1. 00 質量％、Cr:0? 00 ~1. 00 質量％、Zr:0? 00 ~0? 50 質量％、Hf:0? 00 ~0? 50 質量％、V:0? 00 ~0? 50 質量％、Sc:0? 00 ~0? 50 質量％、Co: 0. 00~0.50質量％、Ni:0. 00~0.50質量％、余量：A1以及不可避免的雜質，
[0019] 上述鋁合金導體的外周部的平均結晶粒徑為1~35ym。
[0020] (2)上述（1)所述的鋁合金導體，其中，上述化學組成含有選自Ti:0. 001~0. 100 質量％以及B:0. 001~0.030質量％中的1種或2種。
[0021] (3)上述（1)或⑵所述的鋁合金導體，其中，上述化學組成含有選自Cu:0. 01~ 1. 〇〇 質量％、Ag:0? 01 ~0? 50 質量％、Au:0? 01 ~0? 50 質量％、Mn:0? 01 ~1. 00 質量％、 Cr:0? 01 ~1. 00 質量％、Zr:0? 01 ~0? 50 質量％、Hf:0? 01 ~0? 50 質量％、V:0? 01 ~0? 50 質量％、Sc:0? 01~0.50質量％、Co:0? 01~0.50質量％以及Ni:0? 01~0.50質量％中 的1種或2種以上。
[0022] (4) (1)~⑶中的任一項所述的鋁合金導體，其中，F(xiàn)e、Ti、B、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、 Zr、Hf、V、Sc、Co、Ni的含量總和為0? 01~2. 50質量％。
[0023] (5)上述⑴~⑷中的任一項所述的鋁合金導體，其中，內部的平均結晶粒徑為 上述外周部的平均結晶粒徑的1. 1倍以上。
[0024] (6)上述（1)~（5)中的任一項所述的鋁合金導體，其中，通過彎曲疲勞試驗測定 的到斷裂為止的反復次數(shù)為10萬次以上，電導率為45~55%IACS。
[0025] (7)上述（1)~（6)中的任一項所述的鋁合金導體，其中，導線束的直徑為0? 1~ 0. 5mm〇
[0026] (8) -種鋁合金絞線，是捻合多條上述（7)所述的鋁合金導體而得到。
[0027] (9) 一種被覆電線，在上述（7)所述的鋁合金導體或上述（8)所述的鋁合金絞線的 外周具有被覆層。
[0028] (10) -種線束，具備上述（9)所述的被覆電線和安裝在該被覆電線的、除去了上 述被覆層的端部的端子。
[0029] (11) 一種⑴~（7)中的任一項所述的鋁合金導體的制造方法，是按順序執(zhí)行 熔化處理、鑄造處理、熱或者冷加工處理、第一拉絲加工處理、中間熱處理、第二拉絲加工處 理、固溶熱處理以及時效熱處理而得到的鋁合金導體的制造方法，
[0030] 在上述第一拉絲加工處理中，使用的模具的模具半角為10~30°，并且每一輪的 加工率為10%以下，
[0031] 在上述第二拉絲加工處理中，使用的模具的模具半角為10~30°，并且每一輪的 加工率為10%以下。
[0032] (12)上述（11)所述的制造方法，其特征在于，在上述時效熱處理前，進行對被加 工材的外周部實施低變形加工的變形加工處理。
[0033] (13)上述（12)所述的制造方法，其特征在于，在上述固溶熱處理中進行上述變形 加工處理。
[0034] 發(fā)明效果
[0035] 根據本發(fā)明的鋁合金導體，因為具有與現(xiàn)有產品同等以上的電導率，所以作為移 動體上搭載的電池攬線、電氣配線或者馬達用導線是有用的。特別是因為具有高耐彎曲疲 勞特性，所以也能夠用于門部、后備箱等、要求高耐彎曲疲勞特性的彎曲部。另外，因為具有 適當?shù)那姸龋阅軌蛞孕〉耐饬Π惭b線束，作業(yè)效率提高。另外，因為具有與現(xiàn)有產 品同等以上的延展性，所以能夠耐受線束安裝時以及搭載后的沖擊，能夠減少斷線、龜裂的 出現(xiàn)。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發(fā)明中的第一拉絲加工處理以及第二拉絲加工處理的說明圖。
[0037] 圖2是表示本實施方式所涉及的鋁合金導體的垂直于拉絲方向的截面的截面圖。
[0038] 符號說明
[0039] 21......模具
[0040] 21a......錐形面
[0041] 22......模具
[0042] 22a......錐形面
【具體實施方式】
[0043] 本發(fā)明的鋁合金導體是具有如下組成的鋁合金導體，S卩，包含Mg:0. 10~1.00質 量％、Si:0? 10 ~1. 00 質量％、Fe:0? 01