铝合金导体、铝合金绞线、被覆电线、线束以及铝合金导体的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用作电气配线体的导体的铝合金导体。特别涉及虽为极细线，但实现 了高电导率、高耐弯曲疲劳特性、适当的屈服强度、以及高延展性的铝合金导体。
【背景技术】
[0002] 目前，作为汽车、电车、飞机等移动体的电气配线体或产业用机器人的电气配线 体，使用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）制端子（连接 器）的、所谓线束的部件。最近，汽车的高性能化、高功能化迅速推进，随之有车载的各种电 气设备、控制机器等的配设数增加、并且这些机器中使用的电气配线体的配设数也增加的 倾向。另一方面，为了适应环境，提高汽车等移动体的燃油效率，迫切希望轻质化。
[0003] 作为用于实现近些年的移动体轻质化的手段之一，例如研宄将电气配线体的导体 变更为比一直使用的铜或铜合金更轻的铝或铝合金。铝的比重为铜的比重的大约1/3,铝的 电导率为铜的电导率的大约2/3(以纯铜为100%IACS的基准的情况下，纯铝为大约66% IACS)，为了在纯铝的导体线材中流过与纯铜的导体线材相同的电流，必须将纯铝的导体线 材的截面积增大为纯铜的导体线材的大约1. 5倍，但是即使使用像这样地增大了截面积的 铝的导体线材，考虑到铝的导体线材的质量为纯铜的导体线材的质量的一半左右，从轻质 化方面考虑，使用铝的导体线材也是有利的。应予说明，上述的％IACS是指以国际退火铜 标准（InternationalAnnealedCopperStandard)的电阻率 1.7241X10-8Dm为 100% IACS时的电导率。
[0004]但是，已知以送电线路用铝合金导体（JIS规格的A1060、A1070)为代表的纯铝一 般拉伸耐久性、耐冲击性、弯曲特性等差。因此，无法耐受例如在安装到车体的作业时由作 业者、产业机器等意外地施加的荷重、在电线和端子的连接部的压接部的拉伸、施加在门部 等弯曲部的反复应力等。另外，添加各种添加元素而合金化的材料虽然能够提高抗拉强度， 但是，有时添加元素向铝中的固溶现象导致电导率下降，以及在铝中形成过剩的金属间化 合物导致在拉丝加工中发生起因于金属间化合物的断线。因此，必须通过限定或选择添加 元素而具有充分的伸展特性，由此不发生断线，还需要确保现有水平的电导率和抗拉强度， 并且提高耐冲击性、弯曲特性。
[0005] 作为移动体的电气配线体中使用的铝导体，代表性的是专利文献1中记载的产 品。其为极细线，实现了具有高强度、高电导率，伸展也优异的铝合金导体以及铝合金绞线。 另外，专利文献1中记载有因为具有充分的伸展，所以具有优异的弯曲特性的内容。但是， 没有公开或暗示例如在将铝合金线用作安装于门部等的线束，因门的开关所导致的反复弯 曲应力的作用而容易出现高循环疲劳破坏的使用环境下的耐弯曲疲劳特性。
[0006] 近些年，在制造汽车中使用的铝合金导体、特别是(po. 1mm~9丨.5mm左右的铝 合金导体时，确认出现以下的三个课题。第一课题如上所述在用于汽车的门部这样的反复 弯曲部的情况下要求高耐弯曲疲劳特性。铝的弯曲疲劳特性比目前使用的铜差，所以限制 了使用位置。第二课题因为屈服强度高，所以在安装线束时需要较大力量，作业效率低。第 三课题是因为延展性低，所以不耐受线束安装时以及搭载后的冲击，发生断线、龟裂。为了 将上述课题全部解决，需要以高电导率为前提、具有高耐弯曲疲劳特性、并且具有适当的屈 服强度、高延展性的铝合金线。
[0007] 作为兼具高强度和高电导率的铝合金，已知添加了Mg、Si、Cu、Mn等的合金。例如 在专利文献2中，通过添加这些元素，实现150MPa以上的抗拉强度和40%以上的电导率。 另外，该专利文献2中，通过制作最大结晶粒径为50ym以下的线材，也同时实现5%以上的 延展性。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2012-229485公报
[0011] 专利文献2 :日本专利5155464号公报
【发明内容】
[0012] 发明所要解决的课题
[0013] 但是，专利文献2的铝合金导体除了高电导率和高延展性，无法兼具高耐弯曲疲 劳特性和适当的屈服强度，没有能够同时解决上述3个课题。
[0014] 本发明的目的是提供维持与现有产品同等以上的延展性以及电导率、并且兼具适 当的屈服强度和高耐弯曲疲劳特性的铝合金导体、铝合金绞线、被覆电线、线束，以及提供 铝合金导体的制造方法。
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明人等发现使铝合金导体弯曲时，在该导体的外周部产生的应力比在中央部 产生的应力大，在外周面容易出现龟裂。因此，本发明人等着眼于在铝合金的结晶粒径小的 情况下，龟裂冲击晶界的次数增多，行进速度变小，进行了深入研宄，结果发现通过使铝合 金导体的外周部的平均结晶粒径为规定范围内的值，能够在确保高导电性的前提下，能够 提高耐弯曲疲劳特性，进而能够实现适当的屈服强度、高延展性，完成了本发明。
[0017] 即，上述课题通过以下发明而实现。
[0018] (1) 一种铝合金导体，其特征在于，所述铝合金导体具有如下组成，即，包含Mg: 0? 10 ~1. 00 质量％、Si:0? 10 ~1. 00 质量％、Fe:0? 01 ~2. 50 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：A1以及不可避免的杂质，
[0019] 上述铝合金导体的外周部的平均结晶粒径为1~35ym。
[0020] (2)上述（1)所述的铝合金导体，其中，上述化学组成含有选自Ti:0. 001~0. 100 质量％以及B:0. 001~0.030质量％中的1种或2种。
[0021] (3)上述（1)或⑵所述的铝合金导体，其中，上述化学组成含有选自Cu:0. 01~ 1. 〇〇 质量％、Ag:0? 01 ~0? 50 质量％、Au:0? 01 ~0? 50 质量％、Mn:0? 01 ~1. 00 质量％、 Cr:0? 01 ~1. 00 质量％、Zr:0? 01 ~0? 50 质量％、Hf:0? 01 ~0? 50 质量％、V:0? 01 ~0? 50 质量％、Sc:0? 01~0.50质量％、Co:0? 01~0.50质量％以及Ni:0? 01~0.50质量％中 的1种或2种以上。
[0022] (4) (1)~⑶中的任一项所述的铝合金导体，其中，Fe、Ti、B、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、 Zr、Hf、V、Sc、Co、Ni的含量总和为0? 01~2. 50质量％。
[0023] (5)上述⑴~⑷中的任一项所述的铝合金导体，其中，内部的平均结晶粒径为 上述外周部的平均结晶粒径的1. 1倍以上。
[0024] (6)上述（1)~（5)中的任一项所述的铝合金导体，其中，通过弯曲疲劳试验测定 的到断裂为止的反复次数为10万次以上，电导率为45~55%IACS。
[0025] (7)上述（1)~（6)中的任一项所述的铝合金导体，其中，导线束的直径为0? 1~ 0. 5mm〇
[0026] (8) -种铝合金绞线，是捻合多条上述（7)所述的铝合金导体而得到。
[0027] (9) 一种被覆电线，在上述（7)所述的铝合金导体或上述（8)所述的铝合金绞线的 外周具有被覆层。
[0028] (10) -种线束，具备上述（9)所述的被覆电线和安装在该被覆电线的、除去了上 述被覆层的端部的端子。
[0029] (11) 一种⑴~（7)中的任一项所述的铝合金导体的制造方法，是按顺序执行 熔化处理、铸造处理、热或者冷加工处理、第一拉丝加工处理、中间热处理、第二拉丝加工处 理、固溶热处理以及时效热处理而得到的铝合金导体的制造方法，
[0030] 在上述第一拉丝加工处理中，使用的模具的模具半角为10~30°，并且每一轮的 加工率为10%以下，
[0031] 在上述第二拉丝加工处理中，使用的模具的模具半角为10~30°，并且每一轮的 加工率为10%以下。
[0032] (12)上述（11)所述的制造方法，其特征在于，在上述时效热处理前，进行对被加 工材的外周部实施低变形加工的变形加工处理。
[0033] (13)上述（12)所述的制造方法，其特征在于，在上述固溶热处理中进行上述变形 加工处理。
[0034] 发明效果
[0035] 根据本发明的铝合金导体，因为具有与现有产品同等以上的电导率，所以作为移 动体上搭载的电池揽线、电气配线或者马达用导线是有用的。特别是因为具有高耐弯曲疲 劳特性，所以也能够用于门部、后备箱等、要求高耐弯曲疲劳特性的弯曲部。另外，因为具有 适当的屈服强度，所以能够以小的外力安装线束，作业效率提高。另外，因为具有与现有产 品同等以上的延展性，所以能够耐受线束安装时以及搭载后的冲击，能够减少断线、龟裂的 出现。
【附图说明】
[0036] 图1是本发明中的第一拉丝加工处理以及第二拉丝加工处理的说明图。
[0037] 图2是表示本实施方式所涉及的铝合金导体的垂直于拉丝方向的截面的截面图。
[0038] 符号说明
[0039] 21......模具
[0040] 21a......锥形面
[0041] 22......模具
[0042] 22a......锥形面
【具体实施方式】
[0043] 本发明的铝合金导体是具有如下组成的铝合金导体，S卩，包含Mg:0. 10~1.00质 量％、Si:0? 10 ~1. 00 质量％、Fe:0? 01