,此時(shí)的鑄造時(shí)的冷卻 速度優(yōu)選為5~20°C/s。鑄造以及熱軋可以通過鋼坯鑄造以及擠壓法等進(jìn)行。另外,如果 鑄造時(shí)的冷卻速度為5~20°C/s,則通過之后的工序而在金屬組織中產(chǎn)生的化合物粒子的 粒徑變小,能夠得到充分的填塞效果。因此,鑄造時(shí)的冷卻速度為5~20°C/s,優(yōu)選為10~ 20°C/s,更優(yōu)選為 15 ~20°C/s。
[0063] [4]第一拉絲加工處理
[0064] 接下來,實(shí)施表面剝皮,制成例如(p5.0~12.5mm的適當(dāng)粗細(xì)的棒材,通過拉模 進(jìn)行拉絲加工。優(yōu)選模具的模具半角a為1~10°、每一輪的加工率大于10%且在40%以 下。如果模具半角小于r,則在模具孔中的軸承部的長(zhǎng)度變長(zhǎng),摩擦阻力變大。如果模具 半角大于10°,則容易在線材表層引入變形,在之后的熱處理中的化合物粒子生成的分布 存在不均,結(jié)晶粒徑也出現(xiàn)不均,延展性以及耐彎曲疲勞特性下降。加工率是拉絲加工前后 的截面積之差除以原截面積乘以100而得的值。如果加工率在10%以下,則容易在線材表 層引入變形,在之后的熱處理中的化合物粒子生成的分布存在不均,結(jié)晶粒徑也出現(xiàn)不均, 延展性以及耐彎曲疲勞特性下降。另外,如果加工率大于40%,則拉絲加工變難,在拉絲加 工中發(fā)生斷線等,在品質(zhì)方面有可能出現(xiàn)問題。另外,如果將模具半角設(shè)定在上述范圍內(nèi)、 將加工率設(shè)定在上述范圍內(nèi),則化合物粒子的分散性變良好(粒子分布變得均勻),能夠抑 制鋁母相的晶粒的粒徑不均。應(yīng)予說明,在本第一拉絲加工處理中最初進(jìn)行棒材表面的剝 皮,但也可以不進(jìn)行棒材表面的剝皮。
[0065] [5]中間熱處理
[0066] 接下來對(duì)冷拉絲后的被加工材實(shí)施中間熱處理(中間退火)。本發(fā)明的中間熱處 理是為了恢復(fù)被加工材的柔軟性、增加拉絲加工性,以及形成化合物粒子而進(jìn)行的。中間退 火中的加熱溫度為300~480°C,加熱時(shí)間通常為0. 05~6小時(shí)。如果加熱溫度低于300°C, 則化合物粒子沒有成長(zhǎng),晶粒成長(zhǎng)的抑制變得不充分,另外,如果高于480°C,則雖然也取決 于加熱時(shí)間,但導(dǎo)致化合物粒子的粒徑粗大化。另外,如果加熱時(shí)間在6小時(shí)以上,則化合 物粒子的粒徑粗大化的可能性增加,除此之外,對(duì)制造也不利。另外,該中間退火時(shí)的能量 面積為180~2500°C?h。如果能量面積為180~2500°C?h,則化合物粒子變小,能夠得 到充分的填塞效果。本發(fā)明中,在300°C以下時(shí),化合物粒子不成長(zhǎng),所以能量面積是指將 對(duì)被加工材施加的熱(高于300°C的溫度)用時(shí)間積分而得的面積,即被加工材的熱過程 (加熱圖案)和t= 300°C的直線所包圍的部分的面積。本中間退火時(shí)的能量面積優(yōu)選為 500 ~2000°C?h,更優(yōu)選為 500 ~1500°C?h。
[0067] [6]第二拉絲加工處理
[0068]通過拉模對(duì)被加工材實(shí)施拉絲加工。優(yōu)選模具的模具半角為1~10°,每一輪的 加工率大于10%且在40%以下。如果模具半角小于r,則在模具孔中的軸承部的長(zhǎng)度變 長(zhǎng),摩擦阻力變大。如果模具半角大于10°,則容易在線材表層引入變形,在之后的熱處理 中的化合物粒子生成的分布存在不均,結(jié)晶粒徑也出現(xiàn)不均,延展性以及耐彎曲疲勞特性 下降。如果加工率在10%以下,則容易在線材表層引入變形,在之后的熱處理中的化合物粒 子生成的分布存在不均,結(jié)晶粒徑也出現(xiàn)不均,延展性以及耐彎曲疲勞特性下降。另外,如 果加工率大于40%,則拉絲加工變難,在拉絲加工中發(fā)生斷線等,在品質(zhì)方面有可能出現(xiàn)問 題。另外,如果將模具半角按上述范圍設(shè)定為較小、將加工率按上述范圍設(shè)定為較大,則化 合物粒子的粒子分布變得均勻,能夠抑制鋁母相的晶粒的粒徑不均。
[0069] [7]固溶熱處理
[0070]接下來對(duì)被加工材實(shí)施固溶熱處理。該固溶熱處理是為了使被加工材中無規(guī)則含 有的Mg、Si化合物融入鋁母相中而進(jìn)行的。固溶熱處理中的加熱溫度為480~620°C,以 11°C/s以上的平均冷卻速度冷卻至至少150°C的溫度。如果固溶熱處理溫度低于480°C,則 固溶變得不完全,后續(xù)工序的時(shí)效熱處理時(shí)析出的針狀Mg2Si析出物變少,抗拉強(qiáng)度、耐彎 曲疲勞特性、電導(dǎo)率的提高幅度變小。如果固溶熱處理高于620°C,則化合物粒子過度地固 溶,可能發(fā)生鋁母相的結(jié)晶粒徑粗大化的問題,另外,因?yàn)榧冧X中大量包含鋁之外的元素, 所以熔點(diǎn)下降,可能導(dǎo)致部分熔化。固溶熱處理中的加熱時(shí)的溫度優(yōu)選為500~600°C,更 優(yōu)選為520~580 °C。
[0071]采用高頻加熱、通電加熱的情況下,通常為在線材中連續(xù)通過電流的結(jié)構(gòu),所以隨 著時(shí)間經(jīng)過,線材溫度上升。因此,如果連續(xù)通過電流,則可能導(dǎo)致線材熔融,所以必須在適 當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理。進(jìn)行行進(jìn)加熱的情況下,也因?yàn)槭嵌虝r(shí)退火,所以通常設(shè)定為 行進(jìn)退火爐的溫度比線材溫度高。在長(zhǎng)時(shí)間的熱處理中可能導(dǎo)致線材熔融,所以必須在適 當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理。另外,必須為在全部熱處理中使被加工材中無規(guī)則含有的Mg、 Si化合物融入鋁母相中的規(guī)定時(shí)間以上。以下對(duì)利用各方法的熱處理進(jìn)行說明。
[0072]利用高頻加熱的連續(xù)熱處理通過使線材連續(xù)地通過由高頻產(chǎn)生的磁場(chǎng),利用由感 應(yīng)電流使得線材本身產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行熱處理。包含驟熱、驟冷的工序,能夠由線材溫度和 熱處理時(shí)間進(jìn)行控制,對(duì)線材進(jìn)行熱處理。冷卻通過在驟熱后,使線材連續(xù)通過水中或氮?dú)?氣氛中而進(jìn)行。在該熱處理時(shí)間為〇. 01~2s、優(yōu)選為0. 05~ls、更優(yōu)選為0. 05~0. 5s 的條件下進(jìn)行。
[0073]連續(xù)通電熱處理是利用通過使電流流過連續(xù)通過2個(gè)電極輪的線材而使線材本 身產(chǎn)生的焦耳熱來進(jìn)行熱處理。包含驟熱、驟冷的工序,能夠由線材溫度和熱處理時(shí)間進(jìn)行 控制,對(duì)線材進(jìn)行熱處理。冷卻通過在驟熱后,使線材連續(xù)通過水中、大氣中或氮?dú)鈿夥罩?而進(jìn)行。在該熱處理時(shí)間為0. 01~2s、優(yōu)選為0. 05~ls、更優(yōu)選為0. 05~0. 5s的條件 下進(jìn)行。
[0074] 連續(xù)行進(jìn)熱處理是使線材連續(xù)通過保持高溫的熱處理爐而進(jìn)行熱處理。包含驟 熱、驟冷的工序,能夠由熱處理爐內(nèi)溫度和熱處理時(shí)間進(jìn)行控制,對(duì)線材進(jìn)行熱處理。冷 卻通過在驟熱后,使線材連續(xù)通過水中、大氣中或氮?dú)鈿夥罩卸M(jìn)行。在該熱處理時(shí)間為 0. 5~120s、優(yōu)選為0. 5~60s、更優(yōu)選為0. 5~20s的條件下進(jìn)行。
[0075] 分批式熱處理是將線材投入退火爐中,以規(guī)定的設(shè)定溫度、設(shè)定時(shí)間進(jìn)行熱處理 的方法。線材本身只要在規(guī)定溫度加熱幾十秒左右即可,但是,因?yàn)楣I(yè)使用時(shí)投入大量的 線材,所以為了抑制線材的熱處理不均,優(yōu)選進(jìn)行30分鐘以上。熱處理時(shí)間的上限只要晶 粒在線材的半徑方向計(jì)數(shù)為5個(gè)以上,就沒有特別限定,短時(shí)間進(jìn)行時(shí)在線材的半徑方向 容易計(jì)數(shù)5個(gè)以上晶粒,在工業(yè)使用方面生產(chǎn)率也良好,所以在10小時(shí)以內(nèi)、優(yōu)選6小時(shí)以 內(nèi)實(shí)施熱處理。
[0076] [8]時(shí)效熱處理
[0077] 接下來對(duì)被加工材實(shí)施時(shí)效熱處理。時(shí)效熱處理是為使針狀Mg2Si析出物析出而 進(jìn)行的。時(shí)效熱處理中的加熱溫度為140~250°C,加熱時(shí)間為1分鐘~15小時(shí)。因?yàn)樵跁r(shí) 效熱處理中施加的熱能量是重要的,所以為了使針狀Mg2Si析出物析出,優(yōu)選例如在250°C 等高側(cè)溫度下進(jìn)行1分鐘等短時(shí)間的熱處理。如果上述加熱溫度低于140°C,則無法充分地 析出針狀Mg2Si析出物,強(qiáng)度、耐彎曲疲勞特性以及電導(dǎo)率容易不足。另外,如果上述加熱 溫度高于250°C,則Mg2Si析出物的尺寸變大,所以電導(dǎo)率升高,但強(qiáng)度以及耐彎曲疲勞特性 容易不足。
[0078](本發(fā)明所涉及的鋁合金導(dǎo)體)
[0079] 本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體的導(dǎo)線束徑?jīng)]有特別限定,可以根據(jù)用途適當(dāng)設(shè)定,細(xì)物線 的情況下優(yōu)選為cpo.l~〇.5mm,中細(xì)物線的情況優(yōu)選為(po.8~1.5mm。
[0080] 本鋁合金導(dǎo)體通過使粒徑為20~lOOOnm的化合物粒子的分散密度為1個(gè)/ym2 以上、并使化合物粒子均勻分散在金屬組織中,能夠使通過彎曲疲勞試驗(yàn)測(cè)定的到斷裂為 止的反復(fù)次數(shù)達(dá)到10萬次以上、伸長(zhǎng)率達(dá)到5~20%。另外,本鋁合金導(dǎo)體能夠使電導(dǎo)率 達(dá)到 45 ~60%IACS。
[0081] 本發(fā)明的沖擊吸收能量是鋁合金導(dǎo)體耐受何種程度的沖擊的指標(biāo),由鋁合金導(dǎo)體 即將發(fā)生斷線前的(錘的位置能量V(鋁合金導(dǎo)體的截面積)算出??梢哉f沖擊吸收能量 越大,越具有高沖擊吸收性。本鋁合金導(dǎo)體能夠使沖擊吸收能量達(dá)到200J/cm2以上。
[0082] 以上,對(duì)上述實(shí)施方式所涉及的鋁合金導(dǎo)體進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于上 述實(shí)施方式,可基于本發(fā)明的技術(shù)思想進(jìn)行各種變形以及變更。
[0083] 例如,也可以將本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體適用于捻合多條鋁合金導(dǎo)體而構(gòu)成的鋁合金 絞線。另外,可以將上述鋁合金導(dǎo)體或鋁合金絞線適用于在其外周具有被覆層的被覆電線。 另外,也可適用于由多個(gè)包含被覆電線和安裝在其端部的端子的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的線束(電線 組)。
[0084] 另外,上述實(shí)施方式所涉及的鋁合金導(dǎo)體的制造方法不限定于上述實(shí)施方式,可 基于本發(fā)明的技術(shù)思想進(jìn)行各種變形以及變更。
[0085] 實(shí)施例
[0086] 基于以下的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)予說明,本發(fā)明不限定于以下所示 的實(shí)施例。
[0087](實(shí)施例1)
[0088] 將Mg、Si、Fe以及A1和選擇性地添加的Mn、Ni、Ti以及B按表1所示的含量(質(zhì) 量% ),使用普羅珀澤式的連續(xù)鑄造軋制機(jī),邊利用水冷的鑄型連續(xù)地鑄造熔融金屬,邊進(jìn) 行軋制,制成大約9.5mmq)的棒材。此時(shí)的鑄造冷卻速度為大約15°C/s。接下來,按表2 所示的每一輪的加工率對(duì)其進(jìn)行拉絲加工。然后,對(duì)該實(shí)施了拉絲加工的加工材在表2所 示的條件下進(jìn)行中間熱處理(中間退火),之后,實(shí)施拉絲加工,使其為(P〇.3mm。接下來對(duì) 該加工材實(shí)施固溶處理。應(yīng)予說明,在固溶熱處理中,利用分批式熱處理時(shí),在線材上卷纏 熱電偶,測(cè)定線材溫度。在