鋁合金導(dǎo)體、鋁合金絞線、被覆電線、線束以及鋁合金導(dǎo)體的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用作電氣配線體的導(dǎo)體的鋁合金導(dǎo)體。特別涉及雖為極細(xì)線，但實現(xiàn) 了高電導(dǎo)率、高耐彎曲疲勞特性、還實現(xiàn)了高延展性的鋁合金導(dǎo)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，作為汽車、電車、飛機等移動體的電氣配線體或產(chǎn)業(yè)用機器人的電氣配線 體，使用在包含銅或銅合金的導(dǎo)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(jìn)，隨之有車載的各種電 氣設(shè)備、控制機器等的配設(shè)數(shù)增加、并且這些機器中使用的電氣配線體的配設(shè)數(shù)也增加的 傾向。另一方面，為了適應(yīng)環(huán)境，提高汽車等移動體的燃油效率，迫切希望輕質(zhì)化。
[0003] 作為用于實現(xiàn)近些年的移動體輕質(zhì)化的手段之一，例如研宄將電氣配線體的導(dǎo)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(dǎo)率為銅的電導(dǎo)率的大約2/3(以純銅為100%IACS的基準(zhǔn)的情況下，純鋁為大約66% IACS)，為了在純鋁的導(dǎo)體線材中流過與純銅的導(dǎo)體線材相同的電流，必須將純鋁的導(dǎo)體線 材的截面積增大為純銅的導(dǎo)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(dǎo)體線材，考慮到鋁的導(dǎo)體線材的質(zhì)量為純銅的導(dǎo)體線材的質(zhì)量的一半左右，從輕質(zhì) 化方面考慮，使用鋁的導(dǎo)體線材也是有利的。應(yīng)予說明，上述的％IACS是指以國際退火銅 標(biāo)準(zhǔn)（InternationalAnnealedCopperStandard)的電阻率 1.7241XlCT8Dm為 100% IACS時的電導(dǎo)率。
[0004] 但是，已知以送電線路用鋁合金導(dǎo)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(chǎn)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(fù)應(yīng)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(dǎo)致電導(dǎo)率下降，以及在鋁中形成過剩的金屬間化 合物導(dǎo)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長率特性，由此，不發(fā)生斷線，還需要確?，F(xiàn)有水平的電導(dǎo)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(dǎo)體，代表性的是專利文獻(xiàn)1中記載的產(chǎn) 品。其為極細(xì)線，實現(xiàn)了具有高強度、高電導(dǎo)率，伸長率也優(yōu)異的鋁合金導(dǎo)體以及鋁合金絞 線。另外，該專利文獻(xiàn)1中記載有因為具有充分的伸長率，所以具有優(yōu)異的彎曲特性的內(nèi) 容。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-229485公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 但是，專利文獻(xiàn)1的鋁合金導(dǎo)體作為例如安裝于門部等的線束使用的情況下，因 門的開關(guān)而產(chǎn)生反復(fù)彎曲應(yīng)力，容易出現(xiàn)疲勞破壞，在這種苛刻的使用環(huán)境下的耐彎曲疲 勞特性尚不能說是充分的。并且，假設(shè)被安裝于發(fā)動機部分、例如被稱為振動最大的內(nèi)燃機 發(fā)動機等上，要求能夠耐受始終存在的發(fā)動機振動的、更高的耐彎曲疲勞特性。
[0011] 本發(fā)明的目的是提供確保高電導(dǎo)率、并且同時實現(xiàn)了高耐彎曲疲勞特性、高沖擊 吸收性以及高延展性的鋁合金導(dǎo)體、鋁合金絞線、被覆電線、線束，以及提供鋁合金導(dǎo)體的 制造方法。
[0012] 用于解決課題的手段
[0013] 本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)如果鋁合金導(dǎo)體的結(jié)晶粒徑不均，則結(jié)晶粒徑大的部分的強度 低、容易變形，所以鋁合金導(dǎo)體整體的延展性下降。另外，結(jié)晶粒徑大的情況下，與結(jié)晶粒徑 小的情況相比，塑性變形的蓄積量也變多，彎曲疲勞特性下降。因此，本發(fā)明人等著眼于通 過使鋁合金內(nèi)存在化合物粒子，能夠抑制晶粒成長，進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使化合 物粒子均勻地分散在鋁合金導(dǎo)體中，能夠均一地形成適當(dāng)大小的晶粒，由此能夠在確保高 導(dǎo)電性的同時、實現(xiàn)高耐彎曲疲勞特性、高沖擊吸收性，還實現(xiàn)高延展性，完成了本發(fā)明。
[0014] S卩，上述課題通過以下發(fā)明而實現(xiàn)。
[0015] (1)-種鋁合金導(dǎo)體，其特征在于，具有如下組成：Mg:0. 10~1.00質(zhì)量％、Si: 0? 10 ~1.00 質(zhì)量％、Fe:0.01 ~1.40 質(zhì)量％、Ti:0?000 ~0? 100 質(zhì)量 ％、B:0.000 ~0.030 質(zhì)量％、Cu:0? 00 ~1. 00 質(zhì)量％、Ag:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Au:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Mn: 0? 00 ~1. 0 質(zhì)量％、Cr:0? 00 ~1. 00 質(zhì)量％、Zr:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Hf:0? 00 ~0? 50 質(zhì) 量％、￥ :0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Sc:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Co:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Ni:0? 00 ~ 0. 50質(zhì)量％、余量：A1以及不可避免的雜質(zhì)，粒徑為20~lOOOnm的化合物粒子的分散密度 為1個/ym2以上。
[0016] (2)上述⑴所述的鋁合金導(dǎo)體，其特征在于，含有選自Ti:0. 001~0. 100質(zhì)量％ 以及B:0. 001~0.030質(zhì)量％中的1種或2種。
[0017] (3)上述（1)或⑵所述的鋁合金導(dǎo)體，其特征在于，含有選自Cu:0. 01~1.00 質(zhì)量％、Ag:0? 01~0? 50 質(zhì)量％、Au:0? 01~0? 50 質(zhì)量％、Mn:0? 01~1. 00 質(zhì)量％、Cr: 0? 01~1. 00 質(zhì)量％、Zr:0? 01~0? 50 質(zhì)量％、Hf:0? 01~0? 50 質(zhì)量％、V:0? 01~0? 50 質(zhì) 量％』。：0.01~0.50質(zhì)量％、Co:0.01~0.50質(zhì)量％以及Ni:0.01~0.50質(zhì)量％中的 1種或2種以上。
[0018] (4)上述⑴~⑶中的任一項所述的鋁合金導(dǎo)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. 00 質(zhì)量％。
[0019] (5)上述（1)~（4)中的任一項所述的鋁合金導(dǎo)體，其特征在于，所述鋁合金導(dǎo) 體中的所述化合物粒子的分布中，該化合物粒子的最大分散密度是最小分散密度的5倍以 下。
[0020] (6)上述⑴~（5)中的任一項所述的鋁合金導(dǎo)體，其特征在于，彎曲疲勞斷裂次 數(shù)為10萬次以上，電導(dǎo)率為45~60%IACS，伸長率為5~20%。
[0021] (7)⑴~（6)中的任一項所述的鋁合金導(dǎo)體，其特征在于，沖擊吸收能量為200J/ cm2以上。
[0022] (8)上述（1)~（6)中的任一項所述的鋁合金導(dǎo)體，其中，導(dǎo)線束的直徑為0? 1~ 0. 5mm〇
[0023] (9) 一種鋁合金絞線，其特征在于，是捻合多條上述⑴~⑶中的任一項所述的 鋁合金線而構(gòu)成。
[0024] (10) -種被覆電線，在上述（8)所述的鋁合金導(dǎo)體或上述（9)所述的鋁合金絞線 的外周具有被覆層。
[0025] (11) 一種線束，具備上述（10)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。
[0026] (12) -種⑴~⑶中的任一項所述的鋁合金導(dǎo)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(dǎo)體的制造方法，其特征在于，
[0027] 上述鑄造處理的冷卻速度為5~20°C/s，
[0028] 上述中間熱處理在300~480°C的溫度范圍進(jìn)行，在該溫度范圍中對鋁合金導(dǎo)體 施加的能量的能量面積為180~2500°C?h，
[0029]上述第一拉絲加工處理中使用的模具的模具半角為1~10°，每一輪的加工率為 10 ~40%，
[0030] 在上述第二拉絲加工處理中使用的模具的模具半角為1~10°，每一輪的加工率 為10~40%。
[0031] 發(fā)明效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體，因為電導(dǎo)率優(yōu)異，所以作為移動體上搭載的電池纜線、 電氣配線或者馬達(dá)用導(dǎo)線是有用的。特別是因為具有高耐彎曲疲勞特性，所以能夠用于門、 后備箱等、要求高耐彎曲疲勞特性的彎曲部。另外，因為具有高沖擊吸收性，另外延展性優(yōu) 異，所以能夠耐受安裝線束時以及搭載后的沖擊，能夠減少斷線、龜裂的出現(xiàn)。另外，能夠提 供用作提高了耐彎曲疲勞特性、沖擊吸收性的、電氣配線體的導(dǎo)體的鋁合金導(dǎo)體、鋁合金絞 線、被覆電線、線束。
【具體實施方式】
[0033] 本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體具有如下組成：Mg:0. 10~1.00質(zhì)量％、Si:0. 10~1.00質(zhì) 量％、卩6 :0? 01 ~1. 40 質(zhì)量％、Ti:0? 000 ~0? 100 質(zhì)量％、B:0? 000 ~0? 030 質(zhì)量％、Cu: 0? 00 ~1. 00 質(zhì)量％、Ag:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Au:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Mn:0? 00 ~1. 00 質(zhì)量 ％、Cr:0? 00 ~1. 00 質(zhì)量 ％、Zr:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量 ％、Hf:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量 ％、V: 0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Sc:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Co:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、Ni:0? 00 ~0? 50 質(zhì)量％、余量:A1以及不可避免的雜質(zhì)，粒徑為20~lOOOnm的化合物粒子的分散密度為1 個/um2以上。
[0034] 以下給出本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體的化學(xué)組成等的限定理由。
[0035] 化學(xué)組成
[0036] <Mg:0? 10 ~1. 00 質(zhì)量％&