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_4

文档序号:8460372阅读:来源:国知局
连续通电热处理中,设备方面难以对线材温度最高的部分进行测 定,所以由光纤型放射温度计(JAPANSENSOR公司制)在比线材温度最高的部分更靠近测 定者的位置测定温度,在考虑焦耳热和放热的情况下,算出最高到达温度。高频加热以及连 续行进热处理中,对热处理区间出口附近的线材温度进行测定。在第二热处理后,在表1所 示的条件下实施时效热处理,制造铝合金线。
[0089](实施例2)
[0090]将Mg、Si、Fe以及A1 和选择性地添加的Cu、Mn、Hf、V、Sc、Co、Ni、Cr、Zr、Au、Ag、 Ti以及B按表3所示的含量(质量%)进行配合,除此之外,通过与实施例1相同的方法进 行铸造、乳制,制成大约9.5mm(p,以表2所示的每一轮的加工率对其进行拉丝加工。然后, 在表4所示的条件下对该实施了拉丝加工的加工材进行中间热处理,之后,实施拉丝加工, 使其为(P〇.3mm。接下来,对该加工材进一步实施固溶处理。在固溶处理后,在表4所示的 条件下实施时效热处理,制造铝合金线。
[0091]对于制作的各发明例以及比较例的铝合金线,通过以下所示的方法测定各特性。 其结果不于表2、表4。
[0092] 化合物粒子的粒子分布
[0093] 通过TEM以5~60万倍对铝合金导体的与拉丝方向垂直的截面任意地观察并进 行拍摄,使用拍摄的照片,绘制进入至少40个化合物粒子的正方形,使用与该正方形相同 尺寸的正方形,在任意的30处分别计数包含在各个正方形内的粒子的个数。然后,求出计 数的化合物粒子的最大值与最小值之比。本实施例中,最大值与最小值之比、即、最大分散 密度除以最小分散密度所得值在5倍以下的认定为合格。
[0094] (b)化合物粒子的粒子密度
[0095] 将实施例以及比较例的线材通过FIB方法(FocusedIonBeam,聚焦离子束)制成 薄膜,使用透射电子显微镜(TEM)对任意的范围进行观察。化合物粒子是由所拍摄的照片 对如上所述地规定的、粒径为20~lOOOnm的粒子进行计数。粒子横跨至测定范围外时,只 要粒径的一半以上包含在测定范围内,就计入粒子数。化合物粒子的分散密度如下计算:设 定能够计数40个以上的范围,使用化合物粒子的分散密度(个/ym2)=化合物粒子的个数 (个)/计数对象范围(um2)的式子来算出。计数对象范围根据情况使用多张照片。粒子 少至无法计数40个以上的情况下,指定1ym2,对该范围的分散密度进行计算。应予说明, 化合物粒子的分散密度是将上述薄膜的试样厚度以〇. 15ym为基准厚度进行计算的。试样 厚度不同于基准厚度的情况下,将试样厚度换算为基准厚度,即,可以通过将(基准厚度/ 试样厚度)乘以基于所拍摄的照片算出的分散密度而算出分散密度。本实施例以及比较例 中,通过FIB方法,对于全部试样,将试样厚度设定为大约0. 15ym进行制作。粒径为20~ lOOOnm的化合物粒子的分散密度为1个/ym2以上,则标记为"〇",如果不是这样的分散状 态,则标记为"X"。
[0096] (c)到断裂为止的反复次数
[0097] 作为耐弯曲疲劳特性的基准,常温时的变形振幅设定为±0. 17%。耐弯曲疲劳特 性根据变形振幅而改变。变形振幅大的情况下,疲劳寿命变短,变形振幅小的情况下,疲劳 寿命变长。因为变形振幅可以由线材的线径和弯曲夹具的曲率半径决定,所以线材的线径 和弯曲夹具的曲率半径可以任意设定而实施弯曲疲劳试验。使用藤井精机株式会社(现在 的株式会社藤井)制的对称循环弯曲疲劳试验机,使用施加了 0. 17%的弯曲变形的夹具, 反复实施弯曲,由此测定到断裂为止的反复次数。本实施例中,到断裂为止的反复次数在10 万次以上为合格。
[0098] (d)柔软性(拉伸断裂伸长率)的测定
[0099] 基于JISZ2241,分别对3根供试材(铝合金线)进行拉伸试验,求出其平均值。 伸长率以拉伸断裂伸长率在5%以上为合格。
[0100] (e)冲击吸收能量的测定
[0101] 将锤安装于铝合金导体线的一端,使锤从300mm的高度自由落下。将锤逐次加重, 由即将断线之前的锤的重量算出吸收能量。冲击吸收能量通过铝合金导体即将发生断线前 (锤的位置能量V(铝合金导体的截面积)进行计算,以200J/cm2以上为合格。
[0102] (f)电导率(EC)
[0103] 将长度300mm的试验片在保持20°C(±0. 5°C)的恒温槽中,使用四端子方法,对 3根供试材(铝合金线)分别测定比电阻,算出其平均电导率。端子间距离为200mm。电导 率以45%IACS以上为合格。
[0104][表1]
[0105]
【主权项】
1. 一种铝合金导体,其特征在于,具有如下组成,即Mg :0. 10~I.OO质量%、Si: 0? 10~LOO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~L00 质量%、Ag:0? 00 ~0? 50 质量%、Au:0? 00 ~0? 50 质量%、Mn: 0? 00~L00 质量%、Cr:0? 00~L00 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, 粒径为20~1000 nm的化合物粒子的分散密度为1个/ym2以上。
2. 根据权利要求1所述的铝合金导体,其特征在于,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。
3. 根据权利要求1或2所述的铝合金导体,其特征在于,含有选自Cu:0. 01~1. 00 质量%、Ag:0? 01 ~0? 50 质量%、Au:0? 01 ~0? 50 质量%、Mn:0? 01~L00 质量%、Cr: 0? 01~L00 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。
4. 根据权利要求1~3中的任一项所述的错合金导体,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. 00 质量%。
5. 根据权利要求1~4中的任一项所述的铝合金导体,其特征在于,该铝合金导体中的 所述化合物粒子的分布中,该化合物粒子的最大分散密度是最小分散密度的5倍以下。
6. 根据权利要求1~5中的任一项所述的铝合金导体,其特征在于,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45~60%IACS,伸长率为5~ 20%〇
7. 根据权利要求1~6中的任一项所述的铝合金导体,其特征在于,冲击吸收能量为 200J/cm2 以上。
8. 根据权利要求1~7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
9. 一种铝合金绞线,其特征在于,所述铝合金绞线是捻合多条权利要求1~8中的任一 项所述的铝合金线而构成。
10. -种被覆电线,在权利要求8所述的铝合金导体或权利要求9所述的铝合金绞线的 外周具有被覆层。
11. 一种线束,具有权利要求10所述的被覆电线和安装在该被覆电线的、除去了所述 被覆层的端部的端子。
12. -种权利要求1~8中的任一项所述的铝合金导体的制造方法,其特征在于,是按 顺序执行熔化处理、铸造处理、热或冷加工处理、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, 所述铸造处理的冷却速度为5~20°C/s, 所述中间热处理在300~480°C的温度范围进行,在该温度范围中对铝合金导体施加 的能量的能量面积为180~2500°C?h, 所述第一拉丝加工处理中使用的模具的模具半角为1~10°,每一轮的加工率为10~ 40%, 在所述第二拉丝加工处理中使用的模具的模具半角为1~10°,每一轮的加工率为 10~40%〇
【专利摘要】本发明提供一种具有高电导率、高耐弯曲疲劳特性、并同时实现高冲击吸收性、高延展性的铝合金导体。本发明的铝合金导体是Mg:0.10~1.00质量%、Si:0.10~1.00质量%、Fe:0.01~1.40质量%、Ti:0.000~0.100质量%、B:0.000~0.030质量%、Cu:0.00~1.0质量%、Ag:0.00~0.50质量%、Au:0.00~0.50质量%、Mn:0.00~1.0质量%、Cr:0.00~1.00质量%、Zr:0.00~0.50质量%、Hf:0.00~0.50质量%、V:0.00~0.5质量%、Sc:0.00~0.50质量%、Ni:0.00~0.10质量%、余量:Al以及不可避免的杂质的铝合金导体,粒径为20~1000nm的化合物粒子的分散密度为1个/μm2以上。
【IPC分类】C22F1-00, H01B5-02, C22F1-04, H01B13-00, C22C21-00, H01B1-02, H01B7-00
【公开号】CN104781432
【申请号】CN201380053453
【发明人】吉田祥, 关谷茂树, 须齐京太, 水户濑贤悟
【申请人】古河电器工业株式会社, 古河As株式会社
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年11月15日
【公告号】EP2902517A1, US20150235729, WO2014155820A1
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