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、铝合金绞线、被覆电线、线束以 及铝合金线的制造方法，特别涉及即使用作导线束径为〇.5_以下的极细线的情况下，也 能够确保与现有产品同等水平的强度、伸长率以及电导率、并且提高了耐冲击性和耐弯曲 疲劳特性的铝合金导体。
【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了铜或铜合金（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，迫切希望移动体的轻质化。
[0003] 作为用于实现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更 轻的铝或铝合金来代替一直使用的铜或铜合金。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)，为了在铝导体线材中流过与铜导体线材相同的电流，必须将铝导体线材的截面积增 大为铜导体线材的截面积的大约1. 5倍，但是即使使用像这样地增大了截面积的铝导体线 材，考虑到铝导体线材的质量为纯铜导体线材的质量的一半左右，从轻质化方面考虑，使用 错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（International AnnealedCopperStandard)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线材（JIS规格的A1060、A1070)为代表的纯铝线 材一般拉伸耐久性、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拉伸特性，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，并且使耐冲击性和弯曲特性提高。
[0005]另外，作为高强度铝合金线材，例如已知含有Mg和Si的铝合金线材，作为该铝合 金线材的代表例，可以举出6000系铝合金（Al-Mg-Si系合金）线材。6000系铝合金线材一 般可以通过实施固溶处理以及时效处理而实现高强度化。但是，使用6000系铝合金线材制 造线径0. 5mm以下的极细线的情况下，虽然可以通过实施固溶处理以及时效处理而实现高 强度化，但是有伸长率不足的倾向。
[0006] 作为移动体的电气配线体中使用的现有的6000系铝合金线，例如记载于专利文 献1。专利文献1中记载的铝合金线为极细线，实现了具有高强度、高电导率，伸长率也优异 的铝合金线。另外，专利文献1中记载有因为具有充分的伸长率而具有优异的弯曲特性的 内容，但是，针对例如在将铝合金线用作安装于门部等的线束，因门的开关而产生反复弯曲 应力，容易出现疲劳破坏的使用环境下的耐冲击性、耐弯曲疲劳特性没有公开或暗示。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2012-229485号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2003-105473号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 本发明的目的是提供一种铝合金导体、铝合金绞线、被覆电线、线束及铝合金导体 的制造方法，其以使用含有Mg和Si的铝合金为前提，通过实现微观组织的适当化，特别是 即使在用作导线束径为〇. 5_以下的极细线的情况下，也确保与现有产品（专利文献1中 记载的铝合金线）同等水平的强度、伸长率以及电导率，并且提高了耐冲击性、耐弯曲疲劳 特性。
[0013] 用于解决问题的技术手段
[0014] 本发明人等在观察含有Mg和Si的现有铝合金线的微观组织时，发现在位于接近 晶界的位置的晶粒内部分，形成不存在由在铝中添加的合金元素、例如Mg、Si、Fe、Ti、B、Cu、 Ag、Au、Mn、Cr、Zr、Hf、V、Sc、Co、Ni等的化合物形成的析出物的区域、所谓无析出带（PFZ: PrecipitateFreeZone，晶界无析出带）。因为在该PFZ中，组成与纯错大致相同，所以具有 与纯铝相同的特性，抗拉强度、伸长率、耐冲击性以及耐弯曲疲劳特性劣化，基于上述假定 进行了深入研宄。
[0015] 本发明人等通过控制成分组成和制造工艺，制作使形成在位于接近晶界的位置的 晶粒内部分的无析出带（PFZ)的宽度发生变化的各种铝合金线，进行比较调查研宄，结果 发现如果无析出带（PFZ)的宽度狭窄到一定程度，则在确保与现有产品（专利文献1中记 载的铝合金线）同等水平的强度、伸长率以及电导率的同时，耐冲击性和耐弯曲疲劳特性 提尚。
[0016] 进而，本发明人等还发现无析出带（PFZ)的部分具有柔软且容易变形的组织，另 一方面，存在析出物的部分（析出带）具有比较硬、不易变形的组织，由此容易发生不均匀 变形（仅晶粒的PFZ的部分变形），结果晶界强度和伸长率下降，由此认为从提高抗拉强度 和伸长率（均匀伸长率）方面考虑，优选缩窄无析出带（PFZ)的宽度，完成了本发明。
[0017] 应予说明，在铝合金线材中，如果不均匀地变形，则发生局部拉伸，使得铝合金线 的截面积局部变小，结果导体电阻上升，铝合金线本身释放的焦耳热有可能导致电线冒烟。 特别是在将该铝合金线作为导线束径在〇. 5_以下的极细线使用的情况下，由于PFZ宽度 对截面积的贡献率提高，所以这种倾向变得显著。
[0018] 另外，在本申请人自己申请并被公开的专利文献2中，已经提出来通过缩窄PFZ的 宽度而优化了弯曲加工性以及拉深成型性的铝合金板，但是专利文献2中记载的技术并没 有考虑以下方面：对在由铝合金线材通过拉丝加工制造铝合金线时有出现倾向的上述不均 匀变形加以抑制；使在通过门的开关施加重复弯曲应力而容易发生疲劳破坏的苛酷使用环 境下使用的铝合金线所必需的特性、即耐冲击性、耐弯曲疲劳特性提高。
[0019] 为了解决上述课题，本发明的要点构成如下所述。
[0020] (1) 一种铝合金导体，其特征在于，具有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. 00 质量％、Ag:0? 00 ~0? 50 质量％、Au:0? 00 ~0? 50 质量％、Mn:0? 00 ~ 1. 〇〇 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的化学组成，在晶粒内部分存在无析出带，上述无析 出带的宽度在l〇〇nm以下。
[0021] (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。
[0022] (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％、Ni:0? 01 ~0? 50 质量％ 中的 1 种或2种以上。
[0023] (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. 00质量％。
[0024] (5)⑴~⑷中的任一项所述的铝合金导体，其中，冲击吸收能量为5J/mm2以上。
[0025] (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20万次以上。
[0026] (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
[0027] (8) -种铝合金绞线，是将上述（7)所述的铝合金线多条捻合而得到的。
[0028] (9) -种被覆电线，在上述（7)所述的铝合金线或上述⑶所述的铝合金绞线的外 周具有被覆层。
[0029] (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。
[0030] (11) 一种上述⑴~（7)中的任一项所述的铝合金导体