CN120077152A

CN120077152A - 铝合金线材、电线及线束

Info

Publication number: CN120077152A
Application number: CN202480004389.9A
Authority: CN
Inventors: 松尾亮佑
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Systems Inc
Priority date: 2023-09-01
Filing date: 2024-07-22
Publication date: 2025-05-30
Also published as: WO2025047191A1

Abstract

本发明所要解决的问题在于，提供一种铝合金线材、电线及线束，所述铝合金线材具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性，由此，这些均衡特性优异，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小。为了解决上述问题，铝合金线材具有如下合金组成：含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si，且剩余部分由Al及不可避免杂质组成；且在与长度方向垂直的横截面的观察区域中利用电子背散射衍射(Electron Backscattering Diffraction,EBSD)法进行的结晶方位解析中，与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下。

Description

铝合金线材、电线及线束

技术领域

本发明涉及一种铝合金线材、电线及线束。

背景技术

近年来，汽车趋向电装化，传输汽车电信号的线束的使用量也相应增加。伴随于此，构成线束的电线的重量变大，由此，带来的问题是每一台汽车的线束的总重量达几十kg。

为了使线束轻量化，而进行了使电线细径化等的研究，但降低线束重量的效果并不充分。另一方面，作为使线束轻量化的方法之一而将铜电线替换成铝电线，但主要是对粗径的电线中心进行如此替换，特别是近年来，针对细径的电线，以高强度铝合金线替换铜电线的做法也正在推广。

作为这种高强度铝合金线的材料，大多选定6000系的铝合金。

例如，专利文献1中记载有一种利用于导体的铝合金线，所述铝合金线以质量%计含有0.2%以上且1.5%以下的Mg、0.1%以上且2.0%以下的Si、0.1%以上且1.0%以下的Fe、或含有合计0.1%以上且1.0%以下的选自Cu、Cr、Mn及Zr中的至少一种元素与Fe、0.08%以下的Ti及0.016%以下的B，且剩余部分由Al及杂质组成，导电率为40%IACS以上，拉伸强度为150MPa以上，伸长率为5%以上，线径为0.5 mm以下，且最大结晶粒径为50 μm以下。

此外，专利文献2中记载有如下铝合金导体，所述铝合金导体含有0.01~0.4质量%的Fe、0.01质量%以上且低于0.3质量%的Mg、0.01质量%以上且低于0.3质量%的Si、0.01~0.5质量%的Cu，且剩余部分由Al与不可避免杂质组成，关于具有从位于与垂直于线材的伸线方向的截面平行的位置的(111)面、以法线方向为基准以25°以上的立体投影图的标准三角形的范围内的角度倾斜的面的结晶粒的面积率为，当设线材的半径为R时，在距线材中心为半径(3/10)R的圆内为50%以上，且，关于具有从位于与垂直于线材的伸线方向的截面平行的位置的(111)面、以法线方向为基准在0°以上且低于25°的范围倾斜的面的结晶粒的面积率为，在从整体线材去除距线材中心为半径(7/10)R的圆内的范围为50%以上。

此外，专利文献3中记载有如下铝合金线材，所述铝合金线材具有如下组成：含有0.1~1.0质量%的Mg、0.1~1.0质量%的Si、0.01~1.40质量%的Fe、0.000~0.100质量%的Ti、0.000~0.030质量%的B、0.00~1.00质量%的Cu、0.00~0.50质量%的Ag、0.00~0.50质量%的Au、0.00~1.00质量%的Mn、0.00~1.00质量%的Cr、0.00~0.50质量%的Zr、0.00~0.50质量%的Hf、0.00~0.50质量%的V、0.00~0.50质量%的Sc、0.00~0.50质量%的Sn、0.00~0.50质量%的Co、0.01~0.50质量%的Ni，且Fe、Ti、B、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、Zr、Hf、V、Sc、Sn、Co及Ni的合计含量为2.00质量%以下，剩余部分为Al及不可避免杂质；长度方向与结晶的<111>方向所成的角为20°以内的区域的面积率为20%以上且65%以下。

[先前技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本专利第5155464号公报

专利文献2：日本专利第5846360号公报

专利文献3：日本专利第6499190号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

专利文献1中记载一种铝电线，所述铝电线在铝合金中添加有Mg、Si等，且对最大结晶粒径进行控制。此外，专利文献2及3中，针对铝合金线材的结晶面、结晶方向进行组织控制，拉伸强度、导电率较高，具有优异的伸长特性，除此特征以外，还具有如下特征等，即，对重复运动具有耐断裂性及具有较高的耐受力，且具有优异的伸长特性。

这些合金至少在具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性的方面具有共通的特征，但在减小沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差的方面，还有进一步改善的余地。

本发明的目的在于提供一种铝合金线材、电线及线束，所述铝合金线材具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性，由此，这些均衡特性优异，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小。

[解决问题的技术手段]

针对上述先前的问题点积极地进行了研究开发，结果本发明人们发现，将铝合金线材的组成设为规定范围内，进一步管理制造铝合金线材时的热处理工序中的温度及时间，且进行结晶方位解析时控制与相邻的测定点的结晶方位差，由此，能够提供使拉伸强度、导电率及伸长特性均衡地得到提升的铝合金线材、电线及线束。本发明是基于上述知识见解而完成的。

为了达成上述目的，本发明的主旨构成为如下所述。

(1)一种铝合金线材，具有如下合金组成：含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si，且剩余部分由Al及不可避免杂质组成；

在与前述铝合金线材的长度方向垂直的横截面的观察区域中利用电子背散射衍射(EBSD)法进行的结晶方位解析中，与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下。

(2)一种铝合金线材，具有如下合金组成：含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si，进一步在合计0.001质量%以上且0.55质量%以下的范围含有选自由Mn、Fe、Ni、Ti、Cr及Zr所组成的组中的一种以上成分，剩余部分由Al及不可避免杂质组成，

(3)根据上述(1)或(2)所述的铝合金线材，其中，在前述观察区域中进行的前述结晶方位解析中，当将<100>方位±5°以内的结晶方位设为<100>方位组，将<110>方位±5°以内的结晶方位设为<110>方位组，及将<111>方位±5°以内的结晶方位设为<111>方位组时，具有<111>方位组的结晶粒的个数比率，相对于具有<100>方位组的结晶粒与具有<110>方位组的结晶粒的合计个数比率（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）为5以上且30以下的范围。

(4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的铝合金线材，其中，从于前述观察区域中进行的前述结晶方位解析获得的结晶粒的平均结晶粒径为，5 μm以上且9 μm以下的范围。

(5)一种电线，具有根据上述(1)至(4)中任一项所述的铝合金线材。

(6)一种线束，具有根据上述(5)所述的电线。

（发明的效果）

根据本发明，可提供一种铝合金线材、电线及线束，所述铝合金线材具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性，由此，这些均衡特性优异，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小。

附图说明

无

具体实施方式

以下，对本发明的铝合金线材、电线及线束的优选实施方式进行详细说明。另外，本发明的合金的成分组成中，也有时将“质量%”仅示为“%”。

本发明的铝合金线材具有如下合金组成：含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si，且剩余部分由Al及不可避免杂质组成；且在与长度方向垂直的横截面的观察区域中利用电子背散射衍射(EBSD)法进行的结晶方位解析中，与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下。

本发明的铝合金线材中，将合金组成设为规定范围内，进一步管理制造铝合金线材时的热处理工序中的温度及时间来控制与相邻的测定点的结晶方位差，由此，可使拉伸强度、导电率及伸长特性均衡地得到提升。更具体而言，铝合金线材具有如下合金组成：含有0.30质量%以上的Mg，且含有0.30质量%以上的Si；且与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下，由此，可提高铝合金线材的拉伸强度。另一方面，具有如下合金组成：Mg的含量为0.70质量%以下，且Si的含量为1.00质量%以下；且与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下，由此，可提高铝合金线材的导电率及伸长特性。

因此，根据本发明的铝合金线材，具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性，由此，可提供如下铝合金线材、电线及线束，所述铝合金线材中，这些均衡特性优异，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小。

[1]铝合金线材的合金组成

<必需含有成分>

本发明的铝合金线材的合金组成，作为必需含有成分而含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si。

（Mg：0.30质量%以上且0.70质量%以下）

Mg（镁）为借由与Si等其它添加元素一起微细析出于铝合金而提高铝合金的拉伸强度及导电率的元素。为了发挥这些作用，含有0.30质量%以上的Mg。此处，如果Mg的含量低于0.30质量%，则Mg的大部分维持固溶状态，因此难以使Mg析出于铝合金。此外，如果Mg含量超过0.70质量%，则大幅超过固溶极限的量的Mg以粗大化合物的形式存在，由此，不仅无助于拉伸强度、导电率的提高，而且会成为伸线断线的原因，由此，带来伸长特性降低的不良影响。因此，Mg的含量为0.70质量%以下。由此，Mg的含量为0.30质量%以上且0.70质量%以下的范围。

（Si：0.30质量%以上至1.00质量%）

Si（硅）为借由与其它添加元素一起微细析出于铝合金而提高铝合金的拉伸强度及导电率的元素。为了发挥这些作用，含有0.30质量%以上的Si。此处，如果Si的含量低于0.30质量%，则Si的大部分维持固溶状态，因此难以使Si析出于铝合金。此外，如果Si含量超过1.00质量%，则大幅超过固溶极限的量的Si以粗大化合物的形式存在，由此，不仅无助于拉伸强度、导电率的提高，而且会成为伸线断线的原因，由此，带来伸长特性降低的不良影响。因此，Si的含量为1.00质量%以下。由此，Si的含量为0.30质量%以上至1.00质量%的范围。

<任意添加成分>

本发明的铝合金线材的合金组成中，作为任意添加成分，可在合计0.001质量%以上且0.55质量%以下的范围，进一步含有选自由Mn、Fe、Ni、Ti、Cr及Zr所组成的组中的一种以上成分。

（Mn：0.001质量%以上且0.50质量%以下）

Mn（锰）为有助于结晶粒的进一步微细化而带来铝合金线材的进一步高强度化的成分，此外，为不易在伴随再结晶的热处理制程中产生晶粒生长，由此带来防止断线的效果的成分。为了发挥此作用，优选含有0.001质量%以上的Mn。另一方面，即便Mn含量过多，也会效果饱和而改变不了效果，或促进析出，由此本发明中特别有效的MgSi系化合物的析出量相对减少。此外，有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此，优选设为0.50质量%以下。

（Fe：0.001质量%以上且0.50质量%以下）

Fe（铁）为有助于铝合金线材的进一步高强度化的成分。为了发挥此作用，优选含有0.001质量%以上的Ti。另一方面，即便Fe含量过多，也会效果饱和而改变不了效果，此外，有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此优选设为0.50质量%以下。

（Ni：0.001质量%以上且0.50质量%以下）

Ni（镍）为具有提高铝合金线材的耐冲击特性的效果的成分。为了发挥此作用，优选含有0.001质量%以上的Ni。另一方面，即便Ni含量过多，也会效果饱和而改变不了效果，此外，有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此优选设为0.50质量%以下。

（Ti：0.001质量%以上且0.50质量%以下）

Ti（钛）为具有借由以TiB的形式添加而使铸造时的凝固组织微细的效果，有助于提高铸造后的轧压工序的制造性的成分。为了发挥此作用，优选含有0.001质量%以上的Ti。另一方面，Ti含量有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此优选设为0.50质量%以下。

（Cr：0.001质量%以上且0.50质量%以下）

Cr（铬）与Mn相同，为具有带来结晶粒的微细化的效果、不易在高温下产生晶粒生长从而不易断线的效果的成分。为了发挥此作用，优选含有0.001质量%以上的Cr。另一方面，即便Cr含量过多，也会效果饱和而改变不了效果，此外，促进析出，由此有可能MgSi系化合物的析出量相对减少。此外，有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此优选设为0.50质量%以下。

（Zr：0.001质量%以上且0.50质量%以下）

Zr（锆）为可改善铝合金线材的耐热性的成分。为了发挥此作用，优选含有0.001质量%以上的Zr。另一方面，即便Zr含量过多，也会效果饱和而改变不了效果，此外，有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此优选设为0.50质量%以下。

（任意添加成分的合计量：0.001质量%以上且0.55质量%以下）

由选自由Mn、Fe、Ni、Ti、Cr及Zr所组成的组中的一种以上成分构成的任意添加成分，为了获得这些任意添加成分所带来的效果，优选含有合计0.001质量%以上。这些任意添加成分也可采取固溶或析出于铝合金线材的形态，此外，可借由增加其含量而带来固溶强化、借由母相的结晶粒的微细化而带来强化、及借由以任意添加成分促进反应而带来析出强化。另一方面，即便这些任意添加成分的含量过多，也会效果饱和而改变不了效果，此外，有可能产生导电率降低、对制造性带来不良影响等缺点，因此优选设为合计0.55质量%以下。

<剩余部分：Al及不可避免杂质>

本发明的铝合金线材的合金组成中，上述元素以外的剩余部分由Al及不可避免杂质组成。另外，此处所说的“不可避免杂质”大致为如下杂质，此杂质为存在于铝合金线材的原料中的物质、制造工序中不可避免地混入的物质、本来无用的物质，但由于此杂质的量微小，不会对铝合金线材的特性带来影响，因此允许此杂质存在。对于作为不可避免杂质来列举的成分，例如可列举硫(S)、碳(C)、氧(O)等非金属元素、钒(V)、镓(Ga)、锑(Sb)等金属元素。就这些成分的含量上限而言，因会成为使导电率及拉伸强度降低的主要原因，因此优选较少，每一种上述成分可设为0.05质量%，或可设上述成分的总量为0.05质量%。更优选每一种上述成分为0.01质量%，或上述成分的总量为0.01质量%。

[2]铝合金线材的金属组织

其次，对铝合金线材的金属组织进行说明。

本发明的铝合金线材，在与其长度方向垂直的横截面的观察区域中利用电子背散射衍射(EBSD)法进行的结晶方位解析中，与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下。这种5°以下的低角的结晶方位差大多因位错缺陷而形成，其存在比率超过85%的情况下，一般认为铝合金线材的制造工序中赋予的塑性加工应变无法被充分去除。就其原因而言，可列举下述第三热处理工序（溶体化热处理工序）中的加热不足，且可列举因加热不足而无法充分进行再结晶，从而应变残存下来。此外，因第三热处理工序（溶体化热处理工序）中的加热不足而导致无法充分提高Mg、Si的固溶度，从而利用其后的时效处理工序来进行的伸长特性的恢复、析出强化不足。也就是，借由将与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于测定区域内的所有测定点的存在比率设为85%以下，而充分去除塑性加工应变，并且谋求伸长特性的恢复、析出强化，因此可提高铝合金线材的拉伸强度与伸长特性。另外，铝合金线材的长度方向，意味着制造工序中的线材的伸线方向。

此处，利用电子背散射衍射(EBSD)法的结晶方位解析，例如可借由如下方法进行：使用附属于高分辨率扫描型分析电子显微镜JSM-7001FA（日本电子公司制）的EBSD检测器（TSL公司制，OIM5.0 HIKARI）连续地测定结晶方位，且使用解析软件（TSL Solutions公司制，OIM-Analysis）对测定所得的结晶方位数据进行计算（处理），从而获得结晶方位解析数据。“EBSD”为Electron Back Scatter Diffraction的简称，且为一种利用在扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)内对作为测定试样的铝合金线材照射电子束时产生的菊池线的结晶方位解析技术。测定对象为事先利用研磨对与1条铝合金线材的长度方向垂直的横截面进行镜面抛光而成的表面。横截面的研磨除使用横截面抛光机(CrossSection Polisher)(注册商标)装置的研磨以外，还可使用湿式研磨、聚焦离子束(FocusedIon Beam, FIB)、切片机等能够进行镜面抛光的方法，不限定具体的研磨方法。测定区域可设为切出1条铝合金线材的范围，例如可设为50 μm~300 μm的四方形。获得结晶方位数据时的结晶方位的测定，例如能够以0.5 μm~2 μm的步长进行。特别是，借由在结晶方位数据的解析中使用解析软件，而在允许特定的角度范围作为与相邻的测定点的结晶方位差时，针对各测定点，可容易地判断与相邻的测定点的结晶方位差是否处在允许范围。

本发明的铝合金线材，在与长度方向垂直的横截面的观察区域中利用电子背散射衍射(EBSD)法进行的结晶方位解析中，当将<100>方位±5°以内的结晶方位设为<100>方位组，将<110>方位±5°以内的结晶方位设为<110>方位组，及将<111>方位±5°以内的结晶方位设为<111>方位组时，具有<111>方位组的结晶粒的个数比率，相对于具有<100>方位组的结晶粒与具有<110>方位组的结晶粒的合计个数比率（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)），优选为5以上且30以下的范围。

此处，具有<111>方位组的结晶粒具有如下性质，即，有助于提高铝合金线材的拉伸强度，但会使伸长特性降低。此外，具有<111>方位组的结晶粒在未充分进行再结晶的情况下，有时会以加工集合组织的形式存在，此情况下，除伸长特性降低以外，也会成为因Mg、Si的固溶不足而导致析出强化不足的原因。如此，具有<111>方位组的结晶粒有反而使铝合金线材的拉伸强度、伸长特性降低的缺点，其比率越高，有越强烈地表现其缺点的倾向。

此外，具有<100>方位组与<110>方位组的结晶粒，虽不如具有<111>方位组的结晶粒那样有助于拉伸强度的提高，但可提高伸长特性。此外，具有<100>方位组与<110>方位组的结晶粒，在充分进行再结晶时集聚，因此当具有这些方位组的结晶粒的比率较高时，Mg、Si的固溶度变高，由此，可提高铝合金线材的拉伸强度。特别是，借由将铝合金线材的再结晶率及固溶度均加以提高，而有稳定地获得高拉伸强度及伸长特性的优点，因此优选提高这种结晶粒的比率。

特别是，在（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）的比率为1以下的情况下，具有<111>方位组的结晶粒的比率变少，因此铝合金线材的拉伸强度降低。另一方面，在（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）的比率为100以上的情况下，（<100>方位组+<110>方位组）的比率变少，由此铝合金线材的伸长特性变差。特别是，在未充分进行Mg、Si的固溶、再结晶的情况下，也难以稳定地获得较高的拉伸强度。因此，（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）的比率，优选为5以上且30以下的范围。

具有<100>方位组、<110>方位组及<111>方位组的结晶粒的个数比率，在借由上述EBSD检测器而在横截面中获得的结晶方位数据的解析中，当设与邻接的测定点的方位差为15°以上的边界为结晶粒的界面（晶界）时，将被晶界包围的范围内的连续的测定点的集合作为结晶粒，可求出具有<100>方位组、<110>方位组及<111>方位组的结晶粒的个数在测定区域内的结晶粒的总数中所占的比率。

本发明的铝合金线材中，从在与长度方向垂直的横截面的观察区域中利用电子背散射衍射(EBSD)法进行的结晶方位解析中获得的平均结晶粒径，例如也可为5 μm以上且20μm以下的范围，但其中优选为5 μm以上且9 μm以下的范围。特别是，借由将铝合金线材的金属组织中所包含的结晶的平均结晶粒径设为5 μm以上且9 μm以下的范围，可更进一步提高铝合金线材的拉伸强度与伸长特性中的一者或两者的平均值、标准偏差。另一方面，如果平均结晶粒径小于5 μm，则Mg、Si未充分进行固溶，由此析出强化不足。此外，因用于结晶化的加热不足，而导致铝合金线材的制造工序中赋予的塑性加工应变残存下来，伸长特性也容易降低。另一方面，如果平均结晶粒径大于9 μm，特别是大于20 μm，则借由运行退火来进行再结晶的情况下容易断线。

此处，铝合金线材的结晶粒的平均结晶粒径，在上述电子背散射衍射(EBSD)法的结晶方位数据的解析中，当设与邻接的测定点的方位差为15°以上的边界为结晶粒的界面（晶界）时，可设为使用处在被晶界包围的范围内的连续的测定点的数量、及上述步长来计算结晶粒的截面积时的、结晶粒的圆当量平均直径。

本发明的铝合金线材具有较高的拉伸强度与较高的伸长特性，因此即便将线径（直径）设为0.1 mm以上且0.5 mm以下的范围的细径，也可带来较高的韧性。此处，韧性为在拉伸强度与伸长特性这两者较高时变高的特性，借由铝合金线材具有较高的韧性，即便施加拉伸方向的力，也不会断线而容易维持原形状。

此外，本发明的铝合金线材，也可绞合多条而构成铝合金绞线，此情况下，可发挥较高的导电率与拉伸强度及伸长特性的提高。此处，铝合金绞线的绞合条数与绞线的合计截面积并未限定，借由以5条以上且16条以下的范围的条数绞合上述线径的铝合金线材，也能够构成截面积为0.1 mm²以上且3.0 mm²以下的范围的细径的铝合金绞线。

进一步，本发明的铝合金线材优选用于电线，优选构成具有上述铝合金线材的电线。更具体而言，可构成具有上述铝合金线材或铝合金绞线、与覆盖铝合金线材或铝合金绞线的外周的绝缘被覆层的电线。这种电线可均衡地提高拉伸强度、导电率及伸长特性，因此，特别是可使细径的电线轻量化而降低线束的重量。也就是，也优选构成具有如下电线的线束，所述电线具有上述铝合金线材。

[3]铝合金线材的制造方法的一例

上述铝合金线材可借由组合控制合金组成、制造制程而实现，其制造制程并未特别限定。其中，作为能够获得上述铝合金线材的制造制程的一例，可列举以下方法。

作为本发明的铝合金线材的制造方法的一例，可列举对具有与上述铝合金线材的合金组成实质上相同的合金组成的铝合金材料，至少依次进行连续铸造轧压工序、第一热处理工序、第一伸线工序、第二热处理工序、第二伸线工序及第三热处理工序。

[连续铸造轧压工序]

本发明的铝合金线材的制造方法中，首先，以成为所期望的成分组成的方式选择铝原料及添加元素，进行铸造、轧压而获得铝粗拉线的连续铸造轧压工序。连续铸造轧压工序中的铸造方法并未限定，从制造效率的观点而言，优选使用普罗佩慈(Properzi)式的连续铸造轧压机，这种连续铸造轧压机中组合有铸造轮与皮带，可连续地向环状的槽模中流入熔融铝来铸造，且连续地借由轧压而获得粗拉线。

连续铸造轧压工序中，例如使用连续铸造轧压机，铸造后以二向辊或三向辊实施轧压，由此，可获得具有9 mm以上且10 mm以下的线径当量的截面积的轧压材料。

对该轧压材料实施连续伸线直至线径为0.1 mm以上且0.5 mm以下的范围为止，但由于进行伸线加工时进行的热处理会对铝合金线材的结晶方位分布带来影响，因此在适当的热处理条件下进行热处理较为重要。而且，如果在不进行热处理的情况下提高伸线加工的总加工率，则变形阻力上升，由此铝合金线材容易断线，此外，用于伸线加工的模具的磨损变得剧烈。因此，在适当时机进行热处理以进行软化，不仅在提高机械特性而且在提高量产性的观点而言也有用。更具体而言，优选除下述第二伸线工序后进行的热处理（第三热处理工序的热处理）以外，进行2次以上热处理工序，此时的热处理条件，分别优选在300℃以上且400℃以下的温度范围进行1小时以上且8小时以下。

以下说明中说明如下态样：进行连续铸造轧压工序之后，作为伸线加工而进行第一伸线工序及第二伸线工序，且在这些伸线工序之前，分别进行第一热处理工序及第二热处理工序；但并不限定于此态样。借由如此在进行连续铸造轧压工序之后，依次进行第一热处理工序、第一伸线工序、第二热处理工序及第二伸线工序，而可在以特定以上的加工率进行冷伸线的时机对铝线材进行热处理，并且在使用连续加工设备时，可容易地进行伸线工序及热处理工序。

[第一热处理工序]

第一热处理工序为如下工序：对具有9 mm以上且10 mm以下的线径当量的截面积的、轧压材料也就是铝粗拉线，在300℃以上且400℃以下的温度范围热处理1小时以上且8小时以下。第一热处理工序为用于使铝粗拉线软化与有意图地使阻止结晶粗大化的钉扎粒子析出而进行的工序。

进行第一热处理工序时的结晶方向对下述第三热处理工序后的结晶方位也带来影响，因此，第一热处理工序需要在300℃以上且400℃以下的温度范围热处理1小时以上且8小时以下。此处，在热处理温度低于300℃的情况下、热处理时间低于1小时的情况下，无法使铝粗拉线充分软化，因此难以进行下述第一伸线工序及第二伸线工序。此外，在热处理温度超过400℃的情况下、热处理时间超过8小时的情况下，引起金属组织粗大化，由此获得的铝合金线材的结晶方位分布容易变化。此外，热处理中生成的析出物的尺寸变大，由此在下述第三热处理工序中无法发挥晶界钉扎的作用，由此获得的铝合金线材的结晶粒径粗大化，因此铝合金线材容易产生断线，并且成为拉伸强度、伸长特性降低的原因。

第一热处理工序，例如可使用罩式炉等周知的方法来进行。

[第一伸线工序]

第一伸线工序为对进行第一热处理工序之后的铝粗拉线进行冷伸线的工序。由此，优选获得具有1 mm以上且3 mm以下的线径当量的截面积的轧压材料。

第一伸线工序，可以使用模具的拉拔伸线加工等周知的方法来进行。更具体而言，成为伸线条件的模具材料及尺寸、伸线油、路径缩减等，可使用铝线量产中的一般条件。第一伸线工序可以由一路径进行，也可以由多路径进行直至获得目标线径为止。

[第二热处理工序]

第二热处理工序为如下工序：对进行第一伸线工序之后的铝线材，在300℃以上且400℃以下的温度范围热处理1小时以上且8小时以下。第二热处理工序也与第一热处理工序相同，为用于使铝线材软化、与有意图地使阻止结晶粗大化的钉扎粒子析出而进行的工序。

第二热处理工序的热处理条件，根据与第一热处理工序相同的理由，需要在300℃以上且400℃以下的温度范围热处理1小时以上且8小时以下。

第二热处理工序与第一热处理工序相同，例如可使用罩式炉等周知的方法来进行。

[第二伸线工序]

第二伸线工序为对进行第一热处理工序之后的铝线材进行冷伸线的工序。由此，可获得具有所期望的截面积的铝线材。此处，进行第二伸线工序后的铝线材的截面积并未特别限定，例如可设为0.1 mm以上且0.5 mm以下的线径当量的截面积。

第二伸线工序与第一伸线工序相同，可以使用模具的拉拔伸线加工等周知的方法来进行。第二伸线工序可以由一路径进行，也可以由多路径进行直至获得目标线径为止。

[第三热处理工序]

第三热处理工序为溶体化热处理，且为如下工序：对进行第二伸线工序之后的铝线材，以500℃以上且580℃以下的温度范围热处理3秒以上且60秒以下。由此，处在析出状态的元素固溶，并且在铝合金线材中决定借由再结晶析出的结晶方位。此处，在热处理温度低于500℃的情况下、热处理时间低于3秒的情况下，利用上述电子背散射衍射(EBSD)法的结晶方位解析中，与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率超过85%。此外，在热处理温度超过580℃的情况下、热处理时间超过60秒的情况下，所获得的铝合金线材的金属组织中产生晶粒生长，因此成为拉伸强度、伸长特性降低的原因，此外，铝合金线材容易产生断线。

此外，第三热处理工序的热处理条件，也会对相对于具有<100>方位组的结晶粒与具有<110>方位组的结晶粒的合计个数比率的、具有<111>方位组的结晶粒的个数比率带来影响。在热处理温度较低的情况下、热处理时间较短的情况下，具有<111>方位组的结晶粒增加，因此（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）的个数比率也有升高的倾向。此时，未充分进行固溶，由此利用再结晶来具有所期望的结晶方位的结晶粒的生成也未充分进行，因此，会成为铝合金线材的拉伸强度、伸长特性降低的原因。此外，在热处理温度较高的情况下、热处理时间较长的情况下，具有<100>方位组的结晶粒与具有<110>方位组的结晶粒增加，因此有铝合金线材的拉伸强度降低的倾向。此外，这些情况下，产生结晶粒粗大化，由此成为拉伸强度、伸长特性降低的原因，此外，铝合金线材容易产生断线。

第三热处理工序，例如可使用环状炉等周知的方法来进行，但由于加热时间较短，因此优选一面确认铝线材的到达温度一面急速加热。此外，进行第三热处理工序后的铝线材，优选借由水冷等来快速冷却。

此处，在进行第三热处理工序之前或后，也可对多条铝线材进行以绞线机绞合的绞线工序、压缩绞合的绞线的压缩工序。由此，借由绞线工序、压缩工序也几乎不会对金属组织造成影响，可制作绞合多条铝合金线材而成的铝合金绞线。

[时效处理工序]

时效处理工序为如下工序：对进行第三热处理工序之后的铝线材以比第三热处理工序低的温度保持，或进行热处理。由此，可在铝线材的金属组织中，借由再结晶而以所期望的结晶方位均衡地使结晶粒析出，因此具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性，由此，可获得这些均衡特性优异、且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小的铝合金线材、铝合金绞线。

时效处理工序中，至少进行对铝线材热处理的人工时效处理，人工时效处理之前，也可进一步进行在接近常温的温度条件下保持的自然时效处理。此处，人工时效处理中的热处理，可在100℃以上且200℃以下的温度范围进行2小时以上且10小时以下。此外，自然时效处理可借由在20℃以上且50℃以下的温度范围保持24小时以上而进行。

使用上述获得的铝合金线材或铝合金绞线，进行被覆挤出工序，由此可制造电线，所述被覆挤出工序是借由沿铝合金绞线的外周的被覆挤出来进行绝缘被覆。

以上，对实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，包含本揭露的概念及权利要求书中所包含的所有态样，可在本揭露的范围内进行各种改变。

实施例

其次，对本发明例及比较例进行说明，但本发明并不限定于这些本发明例。

以成为表1所示的成分组成的方式选择铝原料及添加元素，使用连续铸造轧压机（普罗佩慈公司制）进行连续铸造轧压工序，制造与长度方向垂直的横截面相当于直径9.5mm的圆形状的大小的、轧压材料也就是铝粗拉线。对此铝粗拉线在表1所示的温度及时间条件下进行第一热处理工序之后，进行使横截面的大小为相当于直径2.6 mm的圆形状的大小的第一伸线工序，其次，在表1所示的温度及时间条件下进行第二热处理工序之后，进行使横截面的大小为相当于直径0.3 mm的圆形状的大小的第二伸线工序。此处，第一热处理工序及第二热处理工序在罩式炉的惰性气体环境下进行。

对进行第二伸线工序之后的铝线材，在表1所示的温度及时间条件下进行溶体化热处理也就是第三热处理工序，其后借由快速地水冷来冷却。此处，第三热处理工序是在环状炉内的保护管中对铝线材加热，并且利用热电偶一面确认目标到达温度一面进行加热。

进行第三热处理工序之后，作为时效处理工序，而对铝线材在大气中进行在25℃以上且40℃以下的温度范围保持24小时以上的自然时效处理、与在120℃以上且170℃以下的温度范围热处理5小时的人工时效处理，由此获得本发明例及比较例的铝合金线材。另外，实际的铝电线的制造工序中，也有时在进行这些时效处理之后进行绞线工序及压缩工序，但这些工序对特性带来的影响非常小，因此本发明例及比较例中进行了省略。

[各种测定及评估方法]

使用上述本发明例及比较例中获得的铝合金线材，进行下述所示的特性评估。各特性的评估条件为如下所述。

[1]与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率的测定

与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率，可从使用电子背散射衍射(EBSD)法来计算的结晶方位解析数据中求出。此处，对于使用电子背散射衍射(EBSD)法计算的结晶方位解析数据，使用附属于高分辨率扫描型分析电子显微镜JSM-7001FA（日本电子公司制）的EBSD检测器（TSL公司制，OIM5.0 HIKARI)连续地测定结晶方位，且使用解析软件（TSL Solutions公司制，OIM-Analysis）对测定所得的结晶方位数据进行计算（处理），由此求出相对于测定区域内的所有测定点的存在比率。测定对象设为事先利用研磨对与1条铝合金线材的长度方向垂直的横截面进行镜面抛光而成的表面。横截面的研磨使用横截面抛光机（注册商标）装置。测定区域设为切出1条铝合金线材的范围，更具体而言，设为相当于直径0.3 mm的圆形的面积范围。获得结晶方位数据时的结晶方位的测定以步长0.5 μm进行。此时，与相邻的测定点的方位差的测定结果设为1°刻度的数值。此外，在与相邻的测定点的结晶方位差是否为5°以下的判断中，结晶方位差的测定结果同样设为1°刻度的数值，在测定结果为1°以上且5°以下的范围时，设与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下。将结果示出于表2。

[2]具有<111>方位组的结晶粒的个数比率相对于具有<100>方位组的结晶粒与具有<110>方位组的结晶粒的合计个数比率的测定

对于具有<100>方位组、<110>方位组及<111>方位组的结晶粒的个数比率，在如上所述借由EBSD检测器在横截面中获得的结晶方位数据的解析中，当设与邻接的测定点的方位差为15°以上的边界为结晶粒的界面（晶界）时，将被晶界包围的范围内的连续的测定点的集合设为结晶粒，分别求出具有<100>方位±5°以内的结晶方位也就是<100>方位组、<110>方位±5°以内的结晶方位也就是<110>方位组、<111>方位±5°以内的结晶方位也就是<111>方位组的结晶粒在测定区域内的结晶粒的总数中所占的个数，从具有这些方位组的结晶粒的个数，求出（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）的比率。将结果示出于表2。

[3]结晶粒的平均结晶粒径的测定

对于铝合金线材的结晶粒的平均结晶粒径，在上述电子背散射衍射(EBSD)法的结晶方位数据的解析中，当设与邻接的测定点的方位差为15°以上的边界为结晶粒的界面（晶界）时，使用处在被晶界包围的范围内的连续的测定点的数量、及上述步长来计算结晶粒的截面积，将由此求出的结晶粒的圆当量平均直径设为结晶粒的平均结晶粒径。将结果示出于表2。

[4]拉伸强度的测定及评估

对于铝合金线材的拉伸强度，从长度2000 m铝合金线材，切出包含距一端0 m、500m、1000 m、1500 m及2000 m的位置的长度200 mm的试验片，针对这些试验片，基于日本工业标准(Japanese Industrial Standards, JIS) Z2241求出拉伸强度Rm，将这些5部位的拉伸强度Rm的平均值与标准偏差分别设为拉伸强度的平均值[MPa]与标准偏差[MPa]。

针对获得的拉伸强度的平均值，在250 MPa以上的情况下，拉伸强度的平均值的数值足够大，在不安装于连接器而可单独使用的方面优异，将此情况评估为“◎（优异）”。此外，在拉伸强度的平均值为230 MPa以上且低于250 MPa的范围的情况下，拉伸强度的平均值较大，在可以收纳于一般的连接器的状态下使用的方面良好，将此情况评估为“○（良好）”。另一方面，在拉伸强度的平均值低于230 Mpa的情况下，拉伸强度的平均值较小，在即便收纳于连接器中，铝合金线材也会断裂的方面作为铝合金线材而言不良，将此情况评估为“×（不良）”。本发明例及比较例中，将“◎”与“○”评估为合格水平。将结果示出于表2。

此外，对于获得的拉伸强度的标准偏差，在此拉伸强度的标准偏差为5.00 MPa以下的情况下，拉伸强度的标准偏差足够小，在特别稳定地获得铝合金线材的拉伸强度的方面优异，将此情况评估为“◎（优异）”。此外，在拉伸强度的标准偏差为超过5.00 Mpa且10.00 MPa以下的范围的情况下，拉伸强度的标准偏差较小，在依据评估为“◎”时稳定地获得铝合金线材的拉伸强度的方面良好，将此情况评估为“○（良好）”。另一方面，在拉伸强度的标准偏差超过10.00 Mpa的情况下，在无法稳定地获得铝合金线材的拉伸强度的方面不良，将此情况评估为“×（不良）”。本发明例及比较例中，将“◎”与“○”评估为合格水平。将结果示出于表2。

[5]伸长特性的测定及评估

对于铝合金线材的伸长特性，从长度2000 m铝合金线材，切出包含距一端0 m、500m、1000 m、1500 m及2000 m的位置的长度200 mm的试验片，针对这些试验片，基于JISZ2241求出断裂伸长率A，将这些5部位的断裂伸长率A的平均值与标准偏差分别设为伸长特性的平均值[%]与标准偏差[%]。

对于获得的伸长特性的平均值，在此伸长特性的平均值为14.0%以上的情况下，伸长特性的平均值的数值足够大，在不安装于连接器而可单独使用的方面优异，将此情况评估为“◎（优异）”。此外，在伸长特性的平均值为12.0%以上且低于14.0%的范围的情况下，伸长特性的平均值较大，在可以收纳于一般的连接器的状态使用的方面良好，将此情况评估为“○（良好）”。另一方面，在伸长特性的平均值低于12.0%的情况下，伸长特性的平均值较小，在即便收纳于连接器中，铝合金线材也会断裂的方面作为铝合金线材而言不良，将此情况评估为“×（不良）”。本发明例及比较例中，将“◎”与“○”评估为合格水平。将结果示出于表2。

此外，对于获得的伸长特性的标准偏差，在此伸长特性的标准偏差为0.30%以下的情况下，伸长特性的标准偏差足够小，在特别稳定地获得铝合金线材的伸长特性的方面优异，将此情况评估为“◎（优异）”。此外，在拉伸强度的标准偏差为超过0.30%且0.80%以下的范围的情况下，伸长特性的标准偏差较小，在依据评估为“◎”时稳定地获得铝合金线材的伸长特性的方面良好，将此情况评估为“○（良好）”。另一方面，在伸长特性的标准偏差超过0.80%的情况下，在无法稳定地获得铝合金线材的伸长特性的方面不良，将此情况评估为“×（不良）”。本发明例及比较例中，将“◎”与“○”评估为合格水平。将结果示出于表2。

[6]导电率的测定及评估

对于铝合金线材的导电率，按照JIS H0505(-1975)测定2次，将2次测定所获得的导电率的平均值设为导电率的测定值[%IACS]。

对于获得的导电率的测定值，在此导电率的测定值超过50.0%IACS的情况下，导电率的数值足够大，在预估铝合金线材为也可满足今后的进一步细径化的电线的方面优异，将此情况评估为“◎（优异）”。此外，在导电率的测定值为48.0%IACS以上且50.0%IACS以下的范围的情况下，导电率的数值较大，作为构成当前的细径化的电线的铝合金线材而言良好，将此情况评估为“○（良好）”。另一方面，在导电率的测定值低于48.0%IACS的情况下，导电率的数值小，作为构成细径化的电线的铝合金线材而言不良，将此情况评估为“×（不良）”。本发明例及比较例中，将“◎”与“○”评估为合格水平。将结果示出于表2。

另外，上述“%IACS”为将国际退火铜标准(International Annealed CopperStandard)的电阻率1.7241×10^-8 Ωm设为100%IACS的情况下的导电率的单位。

[7]综合评估

对于这些评估结果中与拉伸强度的平均值、拉伸强度的标准偏差、伸长特性的平均值、伸长特性的标准偏差及导电率相关的5项评估结果，在5项均评估为“◎”的情况下，在具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且具有优异的伸长特性，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小的方面特别优异，将此情况评估为“◎”。此外，对于这些5项评估结果，在5项均评估为“◎”或“○”的情况下（但，除5项均评估为“◎”的情况以外），在具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且具有优异的伸长特性，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小的方面优异，将此情况评估为“○”。另一方面，对于这些5项评估结果，在至少任一项的评估结果为“×”的情况下，拉伸强度、导电率及伸长特性中的至少任一项不合格，或在沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较大的方面不合格，将此情况评估为“×”。将结果示出于表2。

[表1]

（注）表中所示的下划线粗体字的记载表示本发明的优选范围外。

[表2]

如表1及表2所示，本发明例1~22中，具有特定合金组成，并且将制造工序的第一热处理工序、第二热处理工序及第三热处理工序管理为特定条件来进行制造的结果，获得如下铝合金线材：在铝合金线材的横截面的利用电子背散射衍射(EBSD)法的结晶方位解析中，与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率为85%以下。评估的结果确认到，本发明例1~22均具有较高的拉伸强度及较高的导电率，并且还具有优异的伸长特性，由此，这些均衡特性优异，且沿长度的拉伸强度、伸长特性的偏差较小。

另一方面，对于在合金组成中的Mg及Si的含量均较少的方面处在适当范围外的比较例1，拉伸强度的平均值不处在合格水平而较差。此外，对于在合金组成中的Mg及Si的含量均较多的方面处在适当范围外的比较例2，伸长特性与导电率的平均值均不处在合格水平而较差。此外，对于与相邻的测定点的结晶方位差为5°以下的测定点相对于所有测定点的存在比率超过85%的比较例3~14，至少拉伸强度的平均值与伸长特性的平均值及标准偏差均不处在合格水平而较差。

Claims

1.一种铝合金线材，具有如下合金组成：含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si，且剩余部分由Al及不可避免杂质组成；

2.一种铝合金线材，具有如下合金组成：含有0.30质量%以上且0.70质量%以下的Mg、及0.30质量%以上且1.00质量%以下的Si，进一步在合计0.001质量%以上且0.55质量%以下的范围，含有选自由Mn、Fe、Ni、Ti、Cr及Zr所组成的组中的一种以上成分，剩余部分由Al及不可避免杂质组成，

3.根据权利要求1或2所述的铝合金线材，其中，在前述观察区域中进行的所述结晶方位解析中，

当将<100>方位±5°以内的结晶方位设为<100>方位组，

将<110>方位±5°以内的结晶方位设为<110>方位组，及，

将<111>方位±5°以内的结晶方位设为<111>方位组时，

具有<111>方位组的结晶粒的个数比率，相对于具有<100>方位组的结晶粒与具有<110>方位组的结晶粒的合计个数比率（<111>方位组/(<100>方位组+<110>方位组)）为5以上且30以下的范围。

4.根据权利要求1或2所述的铝合金线材，其中，从于前述观察区域中进行的前述结晶方位解析中获得的结晶粒的平均结晶粒径为，5 μm以上且9 μm以下的范围。

5.一种电线，具有根据权利要求1或2所述的铝合金线材。

6.一种线束，具有根据权利要求5所述的电线。