铝合金线材及其制造方法与流程
本发明涉及铝合金线材及其制造方法。
背景技术：
在铁道车辆、汽车、风力发电以及其他电气设备等用途中，作为配线材，使用具有由铜或铜合金构成的导体的电线、电缆。对于这些电线、电缆，从降低在汽车等中的能耗的观点考虑，迫切希望轻量化。因此，近年来正在研究在这些用途所使用的电线、电缆中，使用由包含比铜或铜合金比重小的铝或铝合金的线材所构成的导体。
例如，专利文献1中提出了在铝合金中添加镁(mg)、锆(zr)等合金元素并使这些元素时效析出的方法。专利文献1中，通过采用这样的由铝合金构成的线材(铝合金线材)作为导体，能够提高导体的强度、伸长率、导电率和耐热性。需说明的是，专利文献1中的耐热性是表示在从室温至150℃为止的温度保持1000小时时，强度为150mpa以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-229485号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题
然而，在电线、电缆中，在导体应用铝合金线材时，要想得到与导体应用铜时同等的特性，与应用铜时相比，导体的截面积要增大。尤其是在铁道车辆等移动体中，对电线、电缆进行配线的配线空间有限。因此，在电线、电缆中，希望使由铝合金线材构成的导体的截面积尽可能小，从而能够在与导体应用铜的情况同等的配线空间内进行配线。
即，在具有由铝合金线材构成的导体的电线、电缆中，希望使用一种在将导体的截面积减小到与导体应用铜时同等程度时，能够以高水平且均衡地具有强度、伸长率、导电率和耐热性的铝合金线材。
本发明的目的在于，提供以高水平且均衡地具有强度、伸长率、导电率和耐热性的铝合金线材。
解决课题的方法
根据本发明的一个方式，提供一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-co-fe化合物和al-zr化合物的金属组织；
在对与所述线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射进行结晶方位解析时，所述金属组织具有夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的大倾角晶界和夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界；
所述al晶粒中，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为12μm以上，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒、由所述大倾角晶界和所述小倾角晶界所包围的al晶粒、以及由所述小倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
根据本发明的其他方式，提供一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-co-fe化合物和al-zr化合物的金属组织；所述铝合金线材的拉伸强度为180mpa以上，导电率为53％iacs以上，伸长率为10％以上，并且，满足如下条件：基于在所述线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得的阿瑞尼斯图(arrheniusplot)在200℃的温度时达到10年以上。
根据本发明的其他方式，提供一种铝合金线材的制造方法，其为由铝合金构成的线材的制造方法，具有：
准备熔液的准备工序，所述熔液具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，
通过对所述熔液进行铸造而形成铸造材的铸造工序，
通过对所述铸造材进行拉丝而形成拉丝材的拉丝工序，以及
对所述拉丝材实施时效处理的时效处理工序；
所述铸造工序中，将所述熔液的温度调节至850℃以上并将该熔液浇注至铸模中，在该铸模中，以抑制zr析晶同时使co析晶的冷却速度对所述熔液进行急冷而铸造，从而形成包含al-co-fe化合物的铸造材；
所述时效处理工序中，使固溶于所述拉丝材的al相中的zr以al-zr化合物的形式析出，
所述铝合金具有所述化学组成以及下述金属组织，所述金属组织包含al晶粒以及所述al-co-fe化合物和所述al-zr化合物；
在对与所述线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射进行结晶方位解析时，所述金属组织具有夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的大倾角晶界和夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界；
所述al晶粒中，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为12μm以上，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒、由所述大倾角晶界和所述小倾角晶界所包围的al晶粒、以及由所述小倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
根据本发明的其他方式，提供一种铝合金线材的制造方法，其为由铝合金构成的线材的制造方法，具有：
准备熔液的准备工序，所述熔液具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，
通过对所述熔液进行铸造而形成铸造材的铸造工序，
通过对所述铸造材进行拉丝而形成拉丝材的拉丝工序，以及
对所述拉丝材实施时效处理的时效处理工序；
所述铸造工序中，将所述熔液的温度调节至850℃以上并将该熔液浇注至铸模中，在该铸模中，以抑制zr析晶同时使co析晶的冷却速度对所述熔液进行急冷而铸造，从而形成包含al-co-fe化合物的铸造材，
所述时效处理工序中，使固溶于所述拉丝材的al相中的zr以al-zr化合物的形式析出，
所述铝合金具有所述化学组成以及下述金属组织，所述金属组织包含al晶粒以及所述al-co-fe化合物和所述al-zr化合物；
所述铝合金线材的拉伸强度为180mpa以上，导电率为53％iacs以上，伸长率为10％以上，并且，满足如下条件：基于在所述线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得的阿瑞尼斯图在200℃的温度时达到10年以上。
根据本发明的其他方式，提供一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含ni：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-ni-fe化合物和al-zr化合物的金属组织；
在对与所述线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射进行结晶方位解析时，所述金属组织具有夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的大倾角晶界和夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界；
所述al晶粒中，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为12μm以上，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒、由所述大倾角晶界和所述小倾角晶界所包围的al晶粒、以及由所述小倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
根据本发明的其他方式，提供一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含ni：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-ni-fe化合物和al-zr化合物的金属组织，所述铝合金线材的拉伸强度为180mpa以上，导电率为53％iacs以上，伸长率为10％以上，并且，满足如下条件：基于在所述线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得的阿瑞尼斯图在200℃的温度时达到10年以上。
发明效果
根据本发明，能够得到以高水平且均衡地具有强度、伸长率、导电率和耐热性的铝合金线材。
附图说明
图1是显示对实施例2的合金线材的与长度方向平行的截面进行ebsd测定时所得到的晶粒形状的照片的图。
图2是显示图1中提取大倾角晶界所得的晶粒形状的照片的图。
图3是显示对于比较例2的合金线材的与长度方向平行的截面进行ebsd测定时所得到的晶粒形状的照片的图。
图4是显示图3中提取大倾角晶界所得的晶粒形状的照片的图。
具体实施方式
为了解决上述课题，本发明人等适当地变更合金元素的种类、制造条件等，对改变铝合金的化学组成时的各项特性的变化进行了研究。其结果发现，作为合金元素，使用co或ni以及zr为佳。此外还发现，在制作含有这些元素的铝合金线材时，在设定较高的熔液温度以提高各元素的固溶极限的基础上对熔液进行急冷为佳。发现，通过这样对熔液从高温进行急冷，从而在所得到的铸造材中，能够使各元素更多地固溶并保持该状态，从而在最终所得的线材中，能够以高水平且均衡地具有强度、伸长率、导电率和耐热性。本发明是基于该见解而完成的。
[一实施方式]
以下，对本发明的一实施方式进行说明。需说明的是，本说明书中，使用“～”来表示的数值范围是指包含“～”前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围。
＜铝合金线材＞
以下，对于本发明的一实施方式涉及的铝合金线材，以使用co和zr作为合金元素的情况为例进行说明。
(化学组成)
首先，对构成铝合金线材(以下也简称为合金线材)的铝合金(以下也简称为合金)的化学组成进行说明。
合金的化学组成包含：co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质。
如后所述，在合金线材的制造过程中(铸造时)，co的大部分与al反应而形成析晶物(al-co化合物)，在最终所得的合金线材中以化合物相存在。实际上，al-co化合物吸收在铝合金中不可避免地存在的fe而以al-co-fe化合物的形式存在。al-co-fe化合物有助于合金的al再结晶晶粒的微细化并且使合金线材的伸长率提高。co有降低合金的导电率的可能，但通过使co的含量为0.1质量％～1.0质量％，能够抑制因合金线材中的co所导致的导电率下降，同时能够得到以高水平且均衡地具有co所带来的强度、伸长率、耐热性的效果。co的含量优选为0.2质量％～1.0质量％，更优选为0.3质量％～0.8质量％。
如后所述，在铸造后的铸锭(铸造材)中，zr主要以固溶状态存在，但在时效热处理后的合金线材中，以al-zr化合物的形式析出。al-zr化合物主要有助于提高合金线材的耐热性。如果zr的含量过多，则在合金线材的制造过程中会使合金的延展性降低，有可能妨碍合金线材的细径化。基于该点，通过使zr的含量为0.2质量％～1.0质量％，能够在维持较高的合金延展性的同时得到合金线材所希望的耐热性。zr的含量更优选为0.3质量％～0.9质量％。本实施方式中，如后所述，通过提高熔液的温度并对铸模进行急冷，即使在增加了zr含量时，由于铸造时能够维持zr的固溶状态，因而在最终所得的合金线材中，也能够以更高水平实现各项特性的平衡。
fe是源自铝原料从而不可避免地混入的成分。fe有助于提高合金的强度。fe在铸造时以feal3的形式析晶时，或者在时效热处理中以feal3的形式析出时，会降低合金的延展性，有可能在制造时妨碍合金线材的细径化。本实施方式中，通过配合co，在使al-co化合物析晶时吸收fe，从而形成了al-co-fe化合物。由此，通过使fe成为al-co-fe化合物，从而抑制了feal3的形成。作为其结果，能够在抑制合金延展性下降的同时提高合金的强度。从在al-co化合物中吸收的观点考虑，fe的含量设为co的含量以下为佳，可以设为0.02质量％～0.15质量％。由此，能够使合金线材细径化，同时得到高强度。fe的含量优选为0.04质量％～0.15质量％。需说明的是，还可以以达到预定含量的方式添加fe。
si与fe同样是源自铝原料从而不可避免地混入的成分。si通过固溶于合金的al晶粒中，或与fe一起析出，从而有助于提高合金强度。si与fe同样，也有可能降低合金伸长率或妨碍合金线材细径化，但通过使si的含量为0.02质量％～0.15质量％，能够抑制合金伸长率的下降，同时提高强度。si的含量优选为0.04质量％～0.12质量％。需说明的是，还可以以达到预定含量的方式添加si。
mg、ti、b、cu、ag、au、mn、cr、hf、v和sc是源自铝原料而混入的，或者是根据需要适当添加的任意成分。这里，任意成分表示可以含有也可以不含有的成分。各合金元素抑制合金线材中al相的晶粒粗大化，有助于提高其强度。其中，cu、ag和au还能在晶界析出而提高粒界强度。通过使各合金元素的含量分别为上述范围，能够抑制合金伸长率的下降を，同时得到由各合金元素所带来的效果。
上述成分以外的余量为al和不可避免的杂质。这里，不可避免的杂质是指在合金线材的制造工序中不可避免地混入的物质，表示含量少到对合金线材的特性没有影响的程度的物质。作为不可避免的杂质，可列举例如ga、zn、bi、pb等。
从合金线材的导电率的观点考虑，al的含量优选为97质量％以上，更优选为98质量％以上，进一步优选为98.4质量％以上。
(金属组织)
接下来，对铝合金的金属组织进行说明。
本实施方式的铝合金线材具有包含al晶粒、al-co-fe化合物和al-zr化合物的金属组织。金属组织中，al-co-fe化合物和al-zr化合物分散存在于晶界。
具体而言，从在合金线材中以更高水平且均衡地实现强度、伸长率、导电率和耐热性的观点考虑，合金线材的金属组织优选如下构成。在对与合金线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射(以下也称为ebsd)进行结晶方位解析时，该截面的金属组织中存在大倾角晶界和小倾角晶界。大倾角晶界是指夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的粒界，小倾角晶界是指夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的粒界。al晶粒中，由大倾角晶界包围的晶粒(以下也称为第一al晶粒)是粗大的晶粒，而由小倾角晶界包围的晶粒(以下也称为第二al晶粒)是微细的晶粒。
如后所述，本实施方式中，在时效处理工序中，能够抑制al晶粒的再结晶，同时能够通过结晶恢复而缓和拉丝材中的加工应变。通过结晶恢复，能够在由大倾角晶界包围的第一al晶粒的内部形成多个小倾角晶界，从而构成为第一晶粒被多个小倾角晶界分割。也即，能够构成为使第一al晶粒内包多个微细的第二al晶粒。此外，通过抑制再结晶，能够减少伴随再结晶而新生成的由大倾角晶界包围的微细的第一al晶粒(以下也称为再结晶晶粒)的数量。
此外，在合金线材的金属组织中，由于第一al晶粒所占的再结晶晶粒的比率少，因此第一al晶粒的平均粒径大。该平均粒径没有特别限定，优选为12μm以上。此外，结晶的方位差为2°以上的粒界，即由大倾角晶界包围的al晶粒、由大倾角晶界和小倾角晶界包围的al晶粒、以及由小倾角晶界包围的al晶粒的平均粒径没有特别限定，优选为10μm以下，更优选为0.5μm以上10μm以下。
需说明的是，本说明书中，如后述的实施例中所说明的，al晶粒的晶粒径是指将al晶粒假定为圆形时的直径。具体而言，算出al晶粒的面积，具有与该面积相同面积的圆的直径即为al晶粒的晶粒径。例如，第一al晶粒的晶粒径表示在与铝合金线材的长度方向平行的截面中，具有与由大倾角晶界包围的区域相同面积的圆的直径。第二al晶粒的晶粒径表示具有与由小倾角晶界和大倾角晶界二者所包围的区域相同面积的圆的直径。
al-co-fe化合物是在铸造铝合金时通过冷却使熔液凝固的阶段，或者在凝固后将高温的铸造材冷却至室温附近的阶段中所形成的析晶相。也即，al-co-fe化合物是在铸造材的阶段在铝合金中形成的析晶物。
al-zr化合物是在通过时效处理将冷却至室温的铸造材在熔点以下的高温气氛下进行加热保持的阶段所形成的析出相。具体而言，是在铸造材的al相中固溶的金属元素通过时效处理在al相中扩散并凝集而初次形成的析出物。也即，析出物在铸造材的阶段不存在于al合金中，而是在时效处理后的合金线材的阶段存在。
al-zr化合物的大小在1nm以上数百nm以下的范围中分布，但优选具有1nm以上100nm以下大小的微细析出物的比例多于不在1nm以上100nm以下大小的范围内的析出物的比例。通过使由al-zr化合物构成的析出物的大小小至1nm以上100nm以下，即使在减少了合金元素的含量的情况下，也能增加析出物的个数，能够均衡地得到由析出物带来的效果。此外，由于能够维持较高的合金延展性，因此能够提高拉丝工序中的加工度，能够使合金线材进一步细径化。
al-co-fe化合物的大小优选为20nm以上1μm(1000nm)以下。al-co-fe化合物例如可以通过充分确保时效时间而变大。如果化合物过小，则合金线材的延展性有时会降低。基于该点，通过使大小为20nm以上，能够提高延展性。另一方面，如果化合物过大，则有时会形成后述的变性带而生成再结晶晶粒，导致合金线材的强度降低。从得到高强度的观点考虑，化合物的大小优选为1μm以下。需说明的是，由于co原子在al组织中比zr原子更高速地扩散，因此al-co-fe化合物的大小会大于al-zr化合物。如后所述，al-co-fe化合物的作用是在时效热处理的初期阶段抑制再结晶晶粒的生长。因此，在时效热处理结束后的金属组织中，al-co-fe化合物大于al-zr化合物为佳。
此外，化合物的形状没有特别限定，al-co-fe化合物优选为球形状或旋转椭圆体形状。al-zr化合物优选为球形，也可以是不定形状。需说明的是，旋转椭圆体形状是指在垂直于线材的长度方向的方向上为圆形状，在与线材的长度方向平行的方向上为椭圆形状的形状。
(铝合金线材的特性)
本实施方式的铝合金线材由具有上述化学组成和金属组织的铝合金形成，以高水平且均衡地具有强度、伸长率、导电率和耐热性。具体而言，合金线材在室温的拉伸强度为180mpa以上，伸长率为10％以上。此外，具有53％iacs以上的导电率。进而，具有在200℃加热10年时的强度为初期状态的强度的90％以上的耐热性。需说明的是，这里所说的“在200℃加热10年时的强度为初期状态的强度的90％以上的耐热性”是指，基于通过将铝合金线材以特定的温度和时间加热而得到的拉伸强度的等温软化曲线，求出铝合金线材的拉伸强度与加热前的拉伸强度(初期拉伸强度)相比下降10％时的温度(例如20℃～400℃范围内的任意温度)与时间(例如600秒～3000000秒范围内的任意时间)，利用这些温度和时间所得到的阿瑞尼斯图(阿瑞尼斯算式的对数)满足在200℃的温度时达到10年以上的条件。换言之，基于线材的拉伸强度的等温软化曲线求出的、利用线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得到的阿瑞尼斯图满足在200℃的温度时达到10年以上的条件。需说明的是，对于该耐热性的评价方法将在后面的实施例中说明。具体而言，可以通过后述的实施例中的耐热性评价方法来得出。此外，拉伸强度和伸长率是通过基于jisz2241的试验方法(试验速度：20mm/分钟)来测定的。
合金线材的线径没有特别限定，从可挠性的观点考虑优选为2mm以下，更优选为0.3mm～1mm。本实施方式中，通过使合金为预定构成，能够将线径设为2mm以下并且以高水平且均衡地得到各项特性。
＜铝合金线材的制造方法＞
接下来，对上述铝合金线材的制造方法进行说明。本实施方式的铝合金线材可以通过依次进行熔液的准备工序、铸造工序、成形工序、拉丝工序和时效处理工序的各工序来制造。以下，对各工序进行详述。
(准备工序)
首先，准备用于形成铝合金线材的熔液。本实施方式中，将al原料、co原料和zr原料以及根据需要的其他合金原料混合以使熔液成为上述化学组成。然后，将这些原料投入到例如熔融炉，通过利用燃烧器等进行加热来熔融。原料的混合方法、熔融方法没有特别限定，可以通过以往公知的方法来进行。
将所得的熔液移送至贮存槽(所谓的中间罐)并贮存。贮存槽具有浇注口，以使熔液能够从贮存槽中流出。
(铸造工序)
接下来，使熔液从贮存槽经由浇注口流出，注入到铸模中。作为铸模，可以使用例如带轮式的能够连续铸造的连铸机。连铸机例如构成为：具有在外周面设有槽的圆筒状的轮和带，将该带挂在轮的外周面的一部分。根据连铸机，在轮和带之间形成的空间(槽部分)中浇注熔液，通过冷却使其凝固，从而能够连续地形成铸造材。
本实施方式中，通过将熔液的温度设置为较高的850℃以上，同时在铸模中对该熔液进行急冷，从而抑制zr析晶同时使co析晶而形成铸造材。以下，对该点进行详述。
首先，通过对熔液进行急冷而使co析晶但抑制zr析晶(保持使zr固溶的状态)是基于本发明人等的以下见解。
根据本发明人等的研究，铸造材中，如果zr形成了与fe的析晶物，则有时铸造材的延展性下降，难以对铸造材进行拉丝加工。与之相对，co即使形成了与fe的析晶物，也不太会对铸造材的延展性产生影响。因此，在铸造材中，希望维持zr不析晶而固溶，但使co析晶。但是，如果冷却熔液，则zr也会与co一起析晶，因此难以仅使zr选择性固溶。
基于该点，本发明人等着眼于在冷却熔液时，使co比zr更容易析晶(析出)，也即，使co与zr相比析晶速度(析出速度)更大。这样的析晶速度不同起因于在铝固相中的扩散速度不同。
如果进行具体说明，则al固相中的co的扩散速度与al的自扩散速度相同或更大。而且，在热平衡状态下co在al相中的固溶度最大也小于0.05％，非常小。因此，在刚刚从熔液经过铸造、凝固后，co也易于在al组织中凝集并析晶。通过析晶，co的大部分在铸造后的铸锭(铸造材)阶段会以化合物的形式在al组织中析晶。需说明的是，刚刚凝固后的al相中除了析晶的化合物之外，还存在固溶的co原子。刚刚凝固后，超过热平衡固溶度的过饱和co原子固溶于al相中。但是，通过co原子在al相中高速扩散，过饱和固溶的co原子会在较短时间内凝集并形成化合物相。作为其结果，在铸造、凝固后铸造材被冷却至室温的过程中，所添加的co原子基本上以与al的化合物相存在，al相中固溶的co原子保持为小于接近热平衡浓度的0.1％的少量。
另一方面，al相中的zr的扩散速度明显小于al的自扩散速度，在al组织中的析出速度与co相比小。而且，zr的热平衡状态下在al相中的最大固溶度为0.3～0.4％程度，比co大数倍。因此，在铸造后的铸造材的阶段，zr难以析晶，其大部分会以在al组织中过饱和固溶的状态存在。此外，zr与co相比扩散明显更慢，因此即使将铸造后的铸造材在室温长时间保管，也可维持过饱和固溶状态。过饱和固溶状态的zr可以通过时效处理，例如通过以300℃以上的温度进行加热而析出。
因此，本发明人等考虑如果在zr开始析晶之前使熔液凝固，则能够保持使zr固溶的状态，对使熔液冷却的速度进行了研究。其结果发现，越增大使熔液冷却的速度，则所得到的铸造材中，co的大部分越是以al-co-fe化合物的形式析晶，同时能够抑制zr的析晶而维持zr的固溶状态。通过使zr固溶，能够抑制因zr的析晶所导致的铸造材的延展性下降。即，如果是zr的析晶少的铸造材，则与zr析晶的铸造材相比，即使以高加工度进行拉丝，也能抑制断线，能够制造线径细的合金线材。进而，如后面的详细说明，在最终所得的合金线材中，能够以高水平且均衡地实现强度、伸长率、导电率和耐热性。
而且，通过使熔液的温度为850℃以上，能够提高zr在al中的固溶极限。由此，在使zr的含量为例如0.5质量％～1.0质量％这样的高含量的情况下，zr也不会析晶而能够维持固溶的状态。需说明的是，熔液温度的上限值只要能使zr固溶就没有特别限定，设为例如900℃以下为佳，优选设为870℃以下。
铸造工序中所得到的铸造材的金属组织主要由被大倾角晶界包围的第一al晶粒构成。该粒界中，co与fe形成al-co-fe化合物而析晶。通过形成al-co-fe化合物，从而在al相中，作为导电率下降的主要因素的固溶状态的fe少，并且作为伸长率下降的主要因素的析出物(feal3)也少。需说明的是，zr为不析晶而在al相、粒界中固溶的状态。
需说明的是，al-co-fe化合物不会像feal3化合物那样降低al合金的延展性，因而不会妨碍合金线材的细径化。需说明的是，al-co-fe化合物是至少含有al、co、fe的化合物，也可以含有其他金属元素。此外，al-co-fe化合物在铸造后的铸锭中呈细长形状。
此外，铸造工序中，从贮存槽的浇注口流出的熔液在注入至铸模的期间，温度会下降，固溶于al中的zr有时会开始析晶。因此，从抑制从贮存槽至铸模期间的zr的析晶的观点考虑，优选对注入的熔液进行加热，优选维持在其温度为850℃以上。由此，能够更确实地抑制熔液浇注时的温度下降，能够提高合金线材的各项特性。
作为对从浇注口流出的熔液进行加热的方法，没有特别限定，可以在浇注口与铸模之间使用公知的加热机构，例如燃烧器、电波加热装置、高频加热装置等。这些加热机构设置在浇注口与铸模之间为佳，以便能够对从浇注口流出的熔液进行加热。
铸造工序中，从在使zr固溶的状态下使熔液凝固的观点考虑，优选将冷却速度设为20℃/s以上，例如以50℃/s为佳。上限没有特别限定，以200℃/s以下为佳。从更确实地实现这样的冷却速度的观点考虑，与双辊式连铸机相比，使用普罗佩兹(properzi)式连铸机为佳。
需说明的是，冷却速度通过适当变更铸模的厚度来调节为佳。例如，通过增厚铸模来提高铸模的截面积相对于铸模空间的截面积(铸造材的截面积)的比率，提高散热效率为佳。此外，冷却速度表示为，向铸模中注入熔液时的熔液温度(例如850℃)与注入到铸模中的熔液凝固的温度之差，除以熔液从注入至铸模直至凝固为止的时间所得到值。
(成形工序)
接下来，根据需要，以使铸造材容易进行拉丝的方式将铸造材成形为棒状(所谓的盘条)。这里，例如，对铸造材实施塑性加工以使线径达到5mm～50mm。作为塑性加工，进行例如轧制加工、型锻加工、拉拔加工等以往公知的方法为佳。
(拉丝工序)
接下来，对棒状的铸造材实施冷拉丝加工，加工成预定线径的拉丝材。作为拉丝加工，通过例如使用模具的拉拔拉丝加工等以往公知的方法来进行为佳。需说明的是，加工度是铸造材截面积与拉丝材截面积之差相对于铸造材截面积的比率，表示拉丝工序中的缩面率。
拉丝工序中所得的拉丝材的金属组织中，al晶粒会因拉丝加工而在拉丝方向上被拉伸，会在大倾角晶界中导入加工应变。此外，铸造材中分散的al-co-fe化合物会因拉丝加工而被细微地粉碎，从而微细且致密地分散在拉丝材的金属组织中。
本实施方式中，铸造材由于抑制zr的析晶而具有高延展性，因而能提高拉丝加工的加工度。从将al-co-fe化合物更细微地粉碎并使其更微细地分散在拉丝材中的观点考虑，优选对铸造材进行拉丝以使截面积为0.01倍以下，并使拉丝材的线径为2.0mm以下。通过设为这样的加工度，易于将拉丝结束后的al-co-fe化合物的大小控制为20nm～1μm。此外，在后述的时效处理工序中，在使zr析出时，也易于将al-zr化合物的大小控制为1nm～100nm。而且，在最终的合金线材中，能够使析出物更加分散地析出。
需说明的是，本实施方式中，由于铸造材具有高延展性，因此能够省略用于缓和拉丝时的加工应变的退火处理(所谓的中间退火处理)。由此，能够更加抑制因al晶粒的再结晶而导致的粗大化。
(时效处理工序)
接下来，对拉丝材实施时效处理，得到本实施方式的合金线材。
时效处理中，在使固溶于al相中的zr析出为al-zr化合物的同时，缓和导入至拉丝材的金属组织中的加工应变。本实施方式中，通过使co的化合物微细地分散于拉丝材中，能够抑制al的再结晶，并通过al结晶恢复来缓和加工应变。由此，能够降低与再结晶相伴的大倾角晶界的生成、生长，同时促进与恢复相伴的小倾角晶界的形成。其结果是，能够得到具有上述金属组织的合金线材。
这里，对缓和加工应变时的粒界形成进行说明。
如上所述，在将铸造材加工成拉丝材的过程中，会在构成拉丝材的铝合金中导入加工应变。加工应变起因于被称为所谓的位错的晶格缺陷的积累。铝合金中，其堆垛层错能高，因而因加工所导入的多个位错并非在结晶中各自分离而以单独的线状缺陷存在，而是在结晶中移动而形成集合体。由此，在拉丝材的金属组织中会形成被称为位错单元组织的位错密集区域和稀疏区域周期分布的结构。
如果对该拉丝材实施时效处理，则可通过结晶恢复或生成再结晶来缓和加工应变。
结晶恢复是通过位错单元因加热而移动、再排列来生成的。结晶恢复中，由大倾角晶界包围的第一晶粒自身不生长，而在第一晶粒的内部形成亚粒界。亚粒界是指结晶方位差小的小倾角晶界。通过形成亚粒界，从而在第一晶粒内部，形成由小倾角晶界包围的第二晶粒。并且，随着时效处理时间的经过，亚粒界会在第一晶粒的内部移动，从而第二晶粒生长并变大。这样，时效处理中所得的合金线材中，通过多个第二晶粒在第一晶粒的内部生长，从而形成第一晶粒被第二晶粒分割的结构。通过形成这样的结构，能够缓和加工应变并使之减小。
另一方面，再结晶中，不含应变的新的晶粒(再结晶晶粒)在金属组织中生成核。再结晶晶粒随着时效处理时间的经过，一边吸收周围的应变一边生长。由再结晶晶粒形成的晶界是方位差大的大倾角晶界。通过再结晶晶粒生长，大倾角晶界移动，从而位错单元、第二晶粒在移动后的区域中消失。因此，在拉丝材中产生再结晶的情况下，合金线材的金属组织中会形成多个由大倾角晶界包围的微细的再结晶晶粒。再结晶晶粒在其内部不包含由小倾角晶界包围的第二晶粒、位错单元等作为应变主要因素的晶格缺陷。
这样可通过结晶恢复和再结晶而缓和加工应变。产生了再结晶的金属组织由于再结晶晶粒不含晶格缺陷，因此与产生了恢复的金属组织相比，加工应变的下降程度变大。因此，越是产生再结晶，则强度、拉伸强度等特性越下降。本实施方式中，通过时效处理来抑制再结晶，促进恢复，从而能够维持较高的强度等。
由于在金属组织中微细地分散有al-co-fe化合物和al-zr化合物，因此能够通过时效处理来抑制再结晶并促进恢复。这里，对于这些化合物粒子的作用进行说明。
推测化合物粒子通过如下的2方面作用来影响金属组织的形态。
一个是在金属组织中固定晶界。通过固定晶界，能够抑制因加热导致的粒界移动，使晶粒微细稳定化。
另一个是在粒子周围形成应变的密集区域(所谓的变形带)。变形带是指多个位错密集的、数百nm尺寸或更小的微细的位错单元的集合体。构成变形带的各个微细单元的特征在于，与相邻的微细单元的方位差为15°附近至更大，方位差较大。因此，变形带在加热时，易于产生与周围的al结晶方位差不同的再结晶组织，易于生成再结晶晶粒。也即，化合物粒子有在其周围产生变形带并在加热时促进再结晶的倾向。需说明的是，化合物粒子越小，越难以在其周围形成变形带，因而难以产生再结晶。
拉丝材中，由于al-co-fe化合物发生了析晶，因此在其粒子周围易于促进再结晶。但是，本实施方式中，在时效处理时，通过使固溶于al相中的zr析出为al-zr化合物，能够抑制再结晶。如果进行具体说明，则在时效处理的初期阶段(例如小于1小时)，在析晶的粗大al-co-fe化合物的周围，al-zr化合物以微细的状态分散并析出。也即，能够使al-zr化合物以高数量密度在al-co-fe化合物的周围析出。在微细的al-zr化合物的周围难以形成变形带，再结晶晶粒的核生成难以发生。即使在al-co-fe化合物的周围生成了再结晶晶粒，由于以高数量密度分散析出的al-zr化合物，其生长也会被控制住(被束缚)，因此能够抑制再结晶晶粒的粗大化。这样，利用al-co-fe化合物和al-zr化合物，能够抑制再结晶，同时促进热处理引起的结晶恢复。
时效处理的条件没有特别限定，优选加热拉丝材的温度设为300℃～400℃。通过使时效处理的温度为300℃以上，能够在形成亚粒界的同时使其生长，因而能提高合金线材的延展性。而且，由于易于析出al-zr化合物，因此能够将合金线材的导电率维持为较高且提高强度。另一方面，通过使温度为400℃以下，能够抑制再结晶并在亚粒界不消失的情况下维持，因而能维持较高的合金线材的强度。
此外，时效处理中对拉丝材进行加热的时间(处理时间)优选为10小时～100小时。通过设为10小时～100小时，能够将制造成本维持为较低且充分析出al-zr化合物，提高合金线材的导电率，且提高强度。
[本实施方式涉及的效果]
根据本实施方式，能够实现如下所示的1个或者多个效果。
本实施方式中，将具有上述化学组成的熔液调节至温度为850℃以上后导入到铸模中，在铸模中以抑制zr析晶同时使co析晶的冷却速度进行了急冷。通过提高熔液温度，能提高zr的固溶极限，从而更加抑制其析晶。而且，通过对这样温度的熔液进行急冷，能够使co以al-co-fe化合物的形式在凝固组织中分散，另一方面，使zr为在al相中固溶的状态而抑制其析晶，形成了铸造材。通过对该铸造材进行拉丝，从而形成al-co-fe化合物被粉碎并微细化且均匀分散的拉丝材。而且，通过对该拉丝材实施时效处理，使在al相中固溶的zr析出为al-zr化合物。时效处理中，在zr析出的同时，有时会因再结晶而生成再结晶晶粒，但通过微细分散于拉丝材中的al-co-fe化合物，会抑制再结晶，另一方面，通过结晶恢复能够缓和加工应变。由此，最终所得的合金线材中，能够减少再结晶晶粒，同时使al-co-fe化合物和al-zr化合物的各化合物微细地分散。
所得的合金线材具有上述化合组成，并且具有包含al晶粒以及作为分散粒子的al-co-fe化合物和al-zr化合物的金属组织。具体而言，在对与合金线材的长度方向平行的截面通过ebsd进行结晶方位解析时，金属组织具有大倾角晶界和小倾角晶界，由大倾角晶界包围的al晶粒(第一al晶粒)的平均粒径为12μm以上，由大倾角晶界包围的al晶粒、由大倾角晶界和小倾角晶界包围的al晶粒、以及由小倾角晶界包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。根据这样的金属组织，能够抑制再结晶，减少不具有应变的再结晶晶粒，另一方面，通过恢复，能够缓和加工应变，使其具有适度的应变。
具有这样金属组织的合金线材具有如下所示的特性。即，由于使fe不以feal3化合物的形态而以al-co-fe化合物的形态分散，因而抑制了由feal3导致的强度和伸长率下降。此外，通过在化合物中吸收fe，从而固溶于al相中的fe少，能够维持高导电率。此外，由于析出了al-zr化合物，因此能够得到高耐热性。此外，通过减少金属组织中不具有应变的再结晶晶粒，另一方面通过恢复来缓和加工应变而使其具有适度的应变，从而能够得到所希望的强度(硬度)、拉伸强度。进而，通过使al晶粒为微小尺寸，使由al-co-fe化合物和al-zr化合物的各化合物构成的粒子在合金中微细地分散，能够以高水平且均衡地得到由各化合物粒子带来的效果。需说明的是，通过恢复而缓和了加工应变的线材与通过再结晶而缓和了加工应变的线材之间因如下理由而强度不同。再结晶的情形下，再结晶晶粒伴随生长会吸收周围的加工应变作为粒界移动的驱动力(能量)而使加工应变消失。因此，再结晶晶粒内部几乎不含应变(位错等晶格缺陷、晶格自身的弹性应变)。另一方面，恢复的情形下，线材中会残存一定程度的加工应变。因此，以晶粒径为相同程度的金属组织进行比较时，通过恢复而缓和了加工应变的金属组织与通过再结晶而缓和了加工应变的金属组织相比，在晶粒内残存的应变量大，线材的强度也变高。
本实施方式的合金线材具体而言具有如下特性。即，拉伸强度为180mpa以上，拉伸伸长率为10％以上，导电率为53％iacs以上，在200℃加热10年时的强度为初期状态的强度的90％以上，能够以高水平且均衡地得到强度、伸长率、导电率和耐热性。
从以更高水平且均衡地得到强度、伸长率、导电率和耐热性的观点考虑，合金线材的金属组织优选如下构成。即，优选：在对与合金线材的长度方向平行的截面通过ebsd进行结晶方位解析时，所得到的金属组织具有大倾角晶界和小倾角晶界，由大倾角晶界包围的al晶粒(第一al晶粒)的平均粒径为12μm以上，由大倾角晶界包围的al晶粒、由大倾角晶界和小倾角晶界包围的al晶粒、以及由小倾角晶界包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
此外，合金线材中al-zr化合物的大小优选为1nm以上100nm以下。通过al-zr化合物的大小变小，能够进一步提高合金线材的伸长率，降低制造过程中的断线率。其结果是，能够提高合金线材的成品率。
此外，合金线材中al-co-fe化合物的大小优选为20nm以上1μm以下。通过al-co-fe化合物的大小为该范围，能够高效地抑制al晶粒的粗大化。由此，能够以高水平且均衡地兼顾合金线材的延展性和强度。
此外，本实施方式中，抑制铸造材中的zr析晶而维持了其高延展性。因此，拉丝工序中，能够以较高加工度进行拉丝，对于合金线材，能够在以高水平维持各项特性的平衡的同时进行细径化。具体而言，能够使线径为2mm以下。
此外，本实施方式中，由于抑制铸造材中的zr析晶而维持了其高延展性，因此能够降低拉丝材因加工应变而导致的断线。此外，由于拉丝材的延展性也高，因此能够省略用于缓和加工应变的退火处理。
此外，本实施方式中，析出物优选为球形状。通过析出物为球形状，从而在因变形而使应力集中于合金线材的一部分时，能够抑制al相与析出物的界面处的龟裂，从而能够提高合金线材的延展性。
此外，本实施方式中，在对拉丝材实施时效处理时，co的析晶物抑制al晶粒的再结晶而将al晶粒维持为小粒径。因此，al晶粒间的晶界成为细小的网状结构，从而能够缩短固溶的zr从al相向晶界移动而析出为止的时间。其结果是，能够缩短时效处理，提高合金线材的生产效率。
此外，优选在将从贮存槽的浇注口流出的熔液注入到铸模中为止的期间进行加热，维持其温度为850℃以上。由此，能够抑制从贮存槽注入至铸模期间的熔液温度下降。因此，能够以使zr析晶更少的状态将熔液注入至铸模。其结果是，能够进一步降低铸造材中zr的析晶，能够以更高水平且均衡地得到最终所得的合金线材的各项特性。
此外，在熔液的铸造时，优选使冷却速度为20℃/s以上。通过以这样的条件对熔液进行急冷，能够在更加确实地抑制zr析晶的同时，使co更加微细地分散并析晶。由此，能够以更高水平得到各项特性的平衡。
此外，拉丝时，优选以使截面积成为0.01倍以下的加工度对铸造材进行拉丝。通过以这样的加工度进行拉丝，能够将铸造材中析晶的al-co-fe化合物更加细微地粉碎、微细化且均匀分散。其结果是，在时效处理中，能够使al-zr化合物更微细地分散并析出，能够以更高水平得到各项特性的平衡。
＜其他实施方式＞
上述实施方式中，对使用了co和zr作为合金元素的合金线材进行了说明，但本发明不限于此，可以使用ni来代替co。
在合金线材的制造过程中(铸造时)，ni的大部分与al反应而形成析晶物(al-ni化合物)，在最终所得的合金线材中以化合物相存在。实际上，al-ni化合物吸收在铝合金中不可避免地存在的fe而以al-ni-fe化合物的形式存在。al-ni-fe化合物有助于合金的al再结晶晶粒的微细化，并且提高合金线材的伸长率。ni有可能会降低合金的导电率，但通过使ni的含量为0.1质量％～1.0质量％，能够抑制合金线材中因ni所导致的导电率下降，并且能够得到以高水平且均衡地具有由ni带来的强度、伸长率、耐热性的效果。ni的含量优选为0.2质量％～1.0质量％，更优选为0.3质量％～0.8质量％。
在使用ni来制造合金线材时，可以与co同样地制造。此外，所得到的合金线材具有与使用co的合金线材同样的金属组织，且具有上述特性。
实施例
接下来，基于实施例对本发明进一步进行详细说明，但本发明不限于这些实施例。
＜合金线材的制作＞
(实施例1)
实施例1中，以co、zr、fe和si成为下述表1所示的组成的方式，配合纯度99.7％的铝、co和zr，在氩气气氛中使用高频熔融炉来熔融。将所得的熔液的温度调节至850℃后，将熔液注入至铜制水冷铸模(内径：
[表1]
(实施例2～5)
实施例2～5中，除了以成为表1所示的组成的方式分别变更co和zr的添加量之外，与实施例1同样地制作合金线材。
(实施例6～9)
实施例6～9中，除了以成为表1所示的组成的方式分别变更co和zr的添加量并且使熔液的冷却速度为25℃/秒或30℃/秒之外，与实施例1同样地制作合金线材。需说明的是，冷却速度通过将铸造时的熔液温度降低至800℃来调节。
(实施例10～12)
实施例10～12中，除了按照表1所示使用ni代替co之外，与实施例1同样地制作合金线材。
(比较例1～6)
比较例1～6中，除了按照下述表2所示变更co和zr等的化学组成并且将冷却熔液的冷却速度从50℃/秒变更为10℃/秒之外，与实施例1同样地制作合金线材。需说明的是，冷却速度通过将铸造时的熔液温度降低至800℃并使铜制水冷铸模的内径为
(比较例7、8)
比较例7、8中，除了按照表2所示使用ni代替co之外，与比较例1同样地制作合金线材。
[表2]
＜评价方法＞
对于所制作的合金线材，通过下述方法对金属组织、金属组织中分散的化合物的形态、伸长率、拉伸强度、导电率和耐热性进行评价。
(金属组织)
对于所得到的合金线材的金属组织通过ebsd来解析粒界结构。具体而言，与长度方向平行地切断合金线材，研磨其截面后，通过ebsd来实施结晶方位的绘图(mapping)。进行绘图时的测定点的间隔设为0.2μm间隔，测定50μm×70μm的区域的方位分布。通过对由绘图得到的方位数据进行解析，从而描绘出方位差为15°以上的大倾角晶界和方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界的形状。这时，将由大倾角晶界包围的区域设为第一al晶粒，将由小倾角晶界包围的区域设为第二al晶粒。各晶粒的晶粒径使用解析装置(株式会社tslsolutions制的软件：oimver6.20)来测定。具体而言，利用解析装置算出通过ebsd的结晶方位解析所得到的存在于金属组织中的各晶粒的面积，将算出的面积假定为圆面积时的圆的直径作为晶粒径，将该晶粒径的平均值作为平均粒径。本实施例中，测定由结晶方位差为15°以上的大倾角晶界包围的第一al晶粒的平均粒径以及由结晶方位差为2°以上的晶界包围的al晶粒(由大倾角晶界包围的al晶粒、由大倾角晶界和小倾角晶界包围的al晶粒、以及由小倾角晶界包围的al晶粒)的平均粒径。需说明的是，在由ebsd进行结晶方位解析时，仅将作为表示测定点可靠性的指标的ci(confidenceindex，可靠性指数)值为0.1以上的测定数据作为解析对像。
(化合物的形态)
对于在合金线材的金属组织中分散的化合物的形态，通过聚焦离子束(focusedionbeam:fib)装置从与长度方向平行的截面选取薄膜试验材，并通过stem(扫描透射型电子显微镜)来观察薄膜试验材。观察中使用具有电场发射(fe)型电子线源的stem装置，拍摄高角环形暗场像(highangleannulardarkfieldimage，haadf)，观察包含co、ni、fe、zr的微细化合物粒子。这时，将由包含co、ni、fe的化合物(即，al-co-fe化合物和al-ni-fe化合物)构成的粒子作为析晶相，将由仅包含zr的化合物(即，al-zr化合物)构成的粒子作为析出相。需说明的是，由包含co、ni、fe的化合物构成的粒子即析晶相是椭圆形状的粒子，测定观察区域(10μm×10μm)中各个粒子的最大长度，将其值作为析晶相的大小。测定结果中，析晶相的大小分布在最大长度为20nm以上1μm以下的范围中。此外，由仅包含zr的化合物构成的粒子即析出相是比析晶相更微细的棒状、粒状的粒子，测定观察区域(10μm×10μm)中各个粒子的最大长度，将其值作为析出相的大小。测定结果中，析出相大小的大部分分布在最大长度为1nm以上100nm以下的范围中。
(伸长率和拉伸强度)
合金线材的伸长率和拉伸强度通过合金线材的拉伸试验(基于jisz2241的试验方法(试验速度：20mm/分钟))来测定。本实施例中，如果伸长率为8％以上则评价为具有高伸长率。此外，如果拉伸强度为180mpa以上则评价为具有高强度。
(导电率)
对于合金线材的导电率，通过直流四端子法测定所制作的合金线材在20℃时的电阻来算出导电率。本实施例中，如果导电率が53％iacs以上则评价为具有高导电率。
(耐热性)
关于合金线材的耐热性，通过如下方法来评价是否具有在200℃加热10年时的强度为初期状态的强度的90％以上的耐热性。首先，对于合金线材实施改变了加热温度和加热时间的时效处理，基于时效处理后的线材的拉伸试验测定拉伸强度。对于相同化学组成和时效条件的5根线材实施拉伸试验，采用5根线材的试验结果的平均作为拉伸强度。接着，基于加热温度、加热时间和拉伸强度的值作成各温度下的拉伸强度的等温软化曲线。接着，基于该等温软化曲线求出通过加热而使拉伸强度从初期值(加热前的拉伸强度值)开始下降10％时的时间。接着，求出拉伸强度从初期值开始降低10％时的温度和时间(在300℃、350℃和400℃的温度加热时拉伸强度从初期值开始降低10％的时间)。使用这些时间和温度来得到阿瑞尼斯图。然后，求出所得到的阿瑞尼斯图中的温度为200℃时的时间(拉伸强度降低10％时的时间)。这时，在阿瑞尼斯图满足在200℃时达到10年以上的条件时，判定为具有所希望的耐热性，合格(○)，在阿瑞尼斯图在200℃时未达到10年时，判定为不具有所希望的耐热性，不合格(×)。需说明的是，本测定中，假定10％以下的软化现象都是由相同的活化能引起的现象。此外，合金线材的拉伸试验通过上述拉伸试验(基于jisz2241的试验方法(试验速度：20mm/分钟))来测定。
＜评价结果＞
对于实施例1～12的合金线材，测定各项特性，结果如表1所示，确认到全部都拉伸强度为180mpa以上，伸长率为10％以上、导电率为53％iacs以上，耐热性在200℃时的时间为10年以上，合格(〇)。
另一方面，比较例1～8的合金线材中，如表2所示，确认到伸长率为10％以上，导电率为53％iacs以上。但确认到拉伸强度较低，为137mpa～159mpa。
研究实施例和比较例的评价结果的不同，结果确认到特性不同起因于合金线材的金属组织。
图1显示对实施例2的合金线材的与长度方向平行的截面进行ebsd测定时所得到的晶粒形状的照片。图2显示提取图1的大倾角晶界所得到的晶粒形状的照片。此外，图3显示对于比较例2的合金线材的与长度方向平行的截面进行ebsd测定时所得到的晶粒形状的照片。图4显示提取图3的大倾角晶界所得到的晶粒形状的照片。需说明的是，图1～图4的左侧所示的晶粒形状的照片中，图1～图4的右侧所示的晶粒形状的照片中，为了区别，将方位差为15°以上的大倾角晶界用粗线图示，方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界用细线图示。
图1中，按照由粗线包围的区域的内部被细线分割开的方式表示。这显示了由大倾角晶界包围的第一al晶粒被由小倾角晶界包围的第二al晶粒所划分开的状态。这样在大倾角晶界的内部被小倾角晶界分割开的复合结晶组织是因为结晶恢复而形成的。此外，根据图2，确认到由大倾角晶界包围的第一al晶粒较大。
另一方面，图3和图4中，确认到多个由大倾角晶界包围的微细的晶粒，而不是像图1那样由大倾角晶界包围的区域内部被小倾角晶界所划分开。该微细的晶粒是在时效处理时通过再结晶而新生成的再结晶晶粒。也即，比较例2的合金线材中，与实施例2的合金线材相比，确认到产生了再结晶。
由于再结晶晶粒在内部不具有应变，因此在确认到多个再结晶晶粒的比较例2的合金线材中，推测拉伸强度大幅下降了。与此相对，如实施例2那样，再结晶晶粒少且通过恢复来形成结晶组织的合金线材中，虽然可缓和加工应变，但由于内部具有适度的应变，因此推测与比较例2相比拉伸强度变高。
此外，实施例1～12中，由于在时效处理时不易生成微细的再结晶晶粒，因此与比较例1～8相比，确认到由结晶方位差为15°以上的大倾角晶界包围的第一al晶粒的晶粒径变大。具体而言，实施例1～12中，晶粒径为12μm～19μm，与此相对，比较例1～8中为6μm～9μm。由此确认到，比较例1～8中，微细的再结晶晶粒多，相应地再结晶晶粒的晶粒径变小。需说明的是，对于由结晶方位差为2°以上的晶界包围的al晶粒的平均粒径，实施例1～12中为3μm～7μm，比较例1～8中为3μm～6μm。
综上所述，通过在铝的熔液中添加co或ni以及zr作为合金元素，对该熔液进行急冷来铸造，并由所得的铸造材制作合金线材，能够得到以高水平且均衡地具有强度、伸长率、导电率和耐热性的铝合金线材。
＜本发明的优选实施方式＞
以下，附记本发明的优选实施方式。
[附记1]
本发明的一个方式为一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-co-fe化合物和al-zr化合物的金属组织；
在对与所述线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射进行结晶方位解析时，所述金属组织具有夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的大倾角晶界和夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界；
所述al晶粒中，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为12μm以上，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒、由所述大倾角晶界和所述小倾角晶界所包围的al晶粒、以及由所述小倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
[附记2]
本发明的其他方式为一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-co-fe化合物和al-zr化合物的金属组织；所述铝合金线材的拉伸强度为180mpa以上，导电率为53％iacs以上，伸长率为10％以上，并且，基于所述线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得的阿瑞尼斯图满足在200℃的温度时达到10年以上的条件。
[附记3]
在附记1或者2的铝合金线材中，优选，
所述al-co-fe化合物的大小为20nm以上1μm以下。
[附记4]
在附记1～3任一项的铝合金线材中，优选，
所述al-zr化合物的大小为1nm以上100nm以下。
[附记5]
在附记1～4任一项的铝合金线材中，优选，
线径为2.0mm以下。
[附记6]
在附记1～5任一项的铝合金线材中，优选，
所述al-co-fe化合物和所述al-zr化合物具有球形状。
[附记7]
本发明的其他方式为一种铝合金线材的制造方法，其为由铝合金构成的线材的制造方法，具有：
准备熔液的准备工序，所述熔液具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，
通过对所述熔液进行铸造而形成铸造材的铸造工序，
通过对所述铸造材进行拉丝而形成拉丝材的拉丝工序，以及
对所述拉丝材实施时效处理的时效处理工序；
所述铸造工序中，将所述熔液的温度调节至850℃以上并将该熔液浇注至铸模中，在该铸模中，以抑制zr析晶同时使co析晶的冷却速度对所述熔液进行急冷而铸造，从而形成包含al-co-fe化合物的铸造材，
所述时效处理工序中，使固溶于所述拉丝材的al相中的zr以al-zr化合物的形式析出，
所述铝合金具有所述化学组成以及下述金属组织，所述金属组织包含al晶粒以及所述al-co-fe化合物和所述al-zr化合物；
在对与所述线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射进行结晶方位解析时，所述金属组织具有夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的大倾角晶界和夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界；
所述al晶粒中，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为12μm以上，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒、由所述大倾角晶界和所述小倾角晶界所包围的al晶粒、以及由所述小倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
[附记8]
本发明的其他方式为一种铝合金线材的制造方法，其为由铝合金构成的线材的制造方法，具有：
准备熔液的准备工序，所述熔液具有包含co：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，
通过对所述熔液进行铸造而形成铸造材的铸造工序，
通过对所述铸造材进行拉丝而形成拉丝材的拉丝工序，以及
对所述拉丝材实施时效处理的时效处理工序；
所述铸造工序中，将所述熔液的温度调节至850℃以上并将该熔液浇注至铸模中，在该铸模中，以抑制zr析晶同时使co析晶的冷却速度对所述熔液进行急冷而铸造，从而形成包含al-co-fe化合物的铸造材，
所述时效处理工序中，使固溶于所述拉丝材的al相中的zr以al-zr化合物的形式析出，
所述铝合金具有所述化学组成以及下述金属组织，所述金属组织包含al晶粒以及所述al-co-fe化合物和所述al-zr化合物；
所述铝合金线材的拉伸强度为180mpa以上，导电率为53％iacs以上，伸长率为10％以上，并且，基于所述线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得的阿瑞尼斯图满足在200℃的温度时达到10年以上的条件。
[附记9]
在附记7或者8的铝合金线材的制造方法中，优选，
所述铸造工序中，使所述熔液从贮存所述熔液的贮存槽流出并浇注至所述铸模中，在将从所述贮存槽流出的所述熔液浇注至所述铸模中的期间进行加热，从而维持所述熔液的温度为850℃以上。
[附记10]
在附记7～9任一项的铝合金线材的制造方法中，优选，
所述铸造工序中，使冷却速度为20℃/s以上200℃/s以下。
[附记11]
在附记7～10任一项的铝合金线材的制造方法中，优选，
所述拉丝工序中，以使截面积成为0.01倍以下的加工度对所述铸造材进行拉丝。
[附记12]
附记7～11任一项的铝合金线材的制造方法中，优选，
所述拉丝工序中，使所述拉丝材的线径为2.0mm以下。
[附记13]
本发明的其他方式为一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含ni：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-ni-fe化合物和al-zr化合物的金属组织；
在对与所述线材的长度方向平行的截面通过电子背散射衍射进行结晶方位解析时，所述金属组织具有夹着粒界的两侧的结晶的方位差为15°以上的大倾角晶界和夹着粒界的两侧的结晶的方位差为2°以上且小于15°的小倾角晶界；
所述al晶粒中，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为12μm以上，由所述大倾角晶界所包围的al晶粒、由所述大倾角晶界和所述小倾角晶界所包围的al晶粒、以及由所述小倾角晶界所包围的al晶粒的平均粒径为10μm以下。
[附记14]
本发明的其他方式为一种铝合金线材，其为由铝合金构成的线材，
所述铝合金具有包含ni：0.1～1.0质量％、zr：0.2～1.0质量％、fe：0.02～0.15质量％、si：0.02～0.15质量％、mg：0～0.2质量％、ti：0～0.10质量％、b：0～0.03质量％、cu：0～1.00质量％、ag：0～0.50质量％、au：0～0.50质量％、mn：0～1.00质量％、cr：0～1.00质量％、hf：0～0.50质量％、v：0～0.50质量％、sc：0～0.50质量％、余量：al和不可避免的杂质的化学组成，并且，具有包含al晶粒以及al-ni-fe化合物和al-zr化合物的金属组织，所述铝合金线材的拉伸强度为180mpa以上，导电率为53％iacs以上，伸长率为10％以上，并且，基于所述线材的拉伸强度与初期拉伸强度相比降低10％时的温度和时间所得的阿瑞尼斯图满足在200℃的温度时达到10年以上的条件。
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