[go: up one dir, main page]

WO2024043284A1 - アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブル - Google Patents

アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブル Download PDF

Info

Publication number
WO2024043284A1
WO2024043284A1 PCT/JP2023/030380 JP2023030380W WO2024043284A1 WO 2024043284 A1 WO2024043284 A1 WO 2024043284A1 JP 2023030380 W JP2023030380 W JP 2023030380W WO 2024043284 A1 WO2024043284 A1 WO 2024043284A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aluminum
wire
less
mass
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/030380
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茂樹 関谷
秀一 北河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2024542858A priority Critical patent/JPWO2024043284A1/ja
Publication of WO2024043284A1 publication Critical patent/WO2024043284A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/02—Single bars, rods, wires, or strips

Definitions

  • the present invention relates to an aluminum wire, an aluminum stranded wire, and an aluminum cable.
  • Patent Document 1 discloses an aluminum electric wire that not only satisfies the conventionally required conductivity and bending fatigue resistance properties but also has higher tensile strength and excellent vibration resistance through crystal orientation control. has been done.
  • the aluminum alloy wire described in Patent Document 1 is intended for use in small-diameter wires such as wire harnesses, and for example, in distribution wires with conductors with large cross-sectional areas such as CV cables.
  • bendability and tensile strength which are contradictory properties, can be improved in a well-balanced manner to the extent required for wiring in a narrow wiring space.
  • the purpose of the present invention is to provide an aluminum wire, an aluminum stranded wire, and an aluminum cable that have sufficient electrical conductivity and have improved both bendability and tensile strength in a well-balanced manner, which are conventionally contradictory characteristics. It is to be.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the area ratio of the region having a GOS value of less than 2° in the measurement area is in the range of 15% or more and 40% or less.
  • the composition further contains one or more elements selected from the group consisting of Cu, Mn, Mg, and Zn in a total range of 0.010% by mass or more and 0.500% by mass or less, The aluminum wire rod according to [1] above.
  • the composition further contains at least one element of Ti and B in a total amount of 0.001% by mass or more and 0.020% by mass or less.
  • the aluminum wire according to any one of the above.
  • the area ratio of the region having a KAM value of less than 2° to the measured area is in the range of 30% or more and 60% or less, [1] above.
  • An aluminum-based cable comprising the aluminum-based stranded wire according to the above [10] and an insulating coating layer that covers the outer periphery of the aluminum-based stranded wire.
  • an aluminum wire, an aluminum stranded wire, and an aluminum cable that have sufficient electrical conductivity and have improved both bendability and tensile strength in a well-balanced manner, which are conventionally contradictory characteristics. can do.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a test device for evaluating the bendability of aluminum cables.
  • the present inventors have succeeded in achieving bendability and tensile strength, which had traditionally been at odds with each other, by keeping the composition of the aluminum wire rod within a specified range, and by controlling the manufacturing conditions in the manufacturing process to control the crystal orientation.
  • the inventors have discovered that it is possible to provide an aluminum wire, an aluminum stranded wire, and an aluminum cable that have improved strength in a well-balanced manner, and have completed the present invention based on this knowledge. Embodiments of the present invention will be described below.
  • composition of aluminum wire rod ⁇ Essential components> First, the composition of the aluminum wire will be explained.
  • the composition of the aluminum-based wire of the present invention contains Fe: 3.00% by mass or less and Si: 0.50% by mass or less as essential components, and the remainder consists of Al and inevitable impurities.
  • the Al content is 95.0% by mass or more, the conductivity improves and the availability becomes high.
  • the aluminum-based wire has an Al content of 99.7% by mass or more from the viewpoint of providing particularly high conductivity.
  • pure aluminum compositions such as A1070 and A1080 are preferred.
  • the "aluminum-based wire” herein includes both a wire made of an aluminum alloy and a wire made of pure aluminum. The same applies to aluminum stranded wires and aluminum cables.
  • Fe is an element that improves the tensile strength of aluminum-based wire rods. Therefore, the content of Fe contained in the aluminum wire is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.10% by mass or more. In particular, when the content of Fe is 0.05% by mass or more, the tensile strength of the aluminum wire is further improved, so the connection part (crimped part) between the twisted wire of the aluminum wire and the crimp terminal It is possible to sufficiently suppress a decrease in the strength and impact resistance of the crimped portion. On the other hand, when the content of Fe exceeds 3.00% by mass, it becomes a practical problem due to a decrease in electrical conductivity. In particular, when high conductivity is required, the Fe content is desirably lower, more specifically preferably 0.25% by mass or less.
  • Si (Si: more than 0 mass% and 0.50 mass% or less) Si (silicon) is an element that improves the tensile strength of aluminum-based wire rods. Therefore, the content of Si contained in the aluminum wire is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more. In particular, when the Si content is 0.01% by mass or more, the tensile strength of the aluminum wire further increases, and a decrease in the crimp portion strength and impact resistance at the crimped portion can be sufficiently suppressed. On the other hand, if the Si content exceeds 0.50% by mass, a practical problem arises due to a decrease in electrical conductivity. In particular, when high conductivity is required, the content of Si is desirably lower, more specifically preferably 0.15% by mass or less.
  • the composition of the aluminum-based wire of the present invention further includes a total of 0 or more elements selected from the group consisting of Cu (copper), Mn (manganese), Mg (magnesium), and Zn (zinc).
  • the content is preferably in the range of 0.010% by mass or more and 0.500% by mass or less.
  • the content of one or more elements selected from the group consisting of Cu, Mn, Mg, and Zn is preferably 0.050% by mass or more, and more preferably 0.100% by mass or more.
  • the content of one or more elements selected from the group consisting of Cu, Mn, Mg and Zn is preferably 0.400% by mass or less, more preferably 0.300% by mass or less.
  • Cu is an element that further improves the tensile strength of aluminum-based wire rods.
  • the lower limit of the Cu content is preferably 0.010% by mass, more preferably 0.030% by mass.
  • the upper limit of the Cu content is preferably 0.200% by mass, more preferably 0.100% by mass.
  • Mn manganese
  • Mn (manganese) is an element that further improves tensile strength.
  • the lower limit of the Mn content is preferably 0.010% by mass, more preferably 0.030% by mass.
  • the upper limit of the Mn content is preferably 0.100% by mass, more preferably 0.080% by mass.
  • Mg 0.030 mass% or more and 0.500 mass% or less
  • Mg magnesium
  • the lower limit of the Mg content is preferably 0.030% by mass, more preferably 0.100% by mass.
  • the upper limit of the Mg content is preferably 0.500% by mass, more preferably 0.200% by mass.
  • Zn 0.020 mass% or more and 0.150 mass% or less
  • Zn (zinc) is an element that further improves tensile strength.
  • the lower limit of the Zn content is preferably 0.020% by mass, more preferably 0.050% by mass.
  • the upper limit of the Zn content is preferably 0.150% by mass, more preferably 0.100% by mass.
  • Zr 0.010 mass% or more and 0.450 mass% or less
  • Zr (zirconium) is an element that improves the tensile strength and heat resistance of aluminum-based wire rods. It is preferable that the composition of the aluminum-based wire of the present invention further contains Zr (zirconium) in a range of 0.010% by mass or more and 0.450% by mass or less. In particular, by containing 0.010% by mass or more of Zr, not only the tensile strength of the aluminum wire can be further improved, but also the heat resistance can be improved. Even after the temperature rises due to self-heating, the decrease in tensile strength can be suppressed.
  • the lower limit of the Zr content is preferably 0.020% by mass, more preferably 0.050% by mass.
  • the Zr content exceeds 0.450% by mass, the electrical conductivity tends to decrease.
  • the composition of the aluminum wire of the present invention further contains at least one element among Ti (titanium) and B (boron) in a total amount of 0.001% by mass or more and 0.020% by mass or less. It is preferable to do so.
  • Ti and B in a total of 0.001% by mass or more, the crystals in the aluminum ingot obtained in the casting process become finer. In the wire drawing process, cracks and wire breaks are less likely to occur. Therefore, the total content of at least one of Ti and B is preferably 0.003% by mass or more, more preferably 0.006% by mass or more.
  • the upper limit of the total content of Ti and B is preferably 0.015% by mass or less, more preferably 0.010% by mass or less, from the viewpoint of making it difficult for conductivity to decrease.
  • Ti titanium
  • Ti titanium
  • the lower limit of the Ti content is preferably 0.005% by mass or more, more preferably 0.010% by mass or more.
  • the upper limit of the Ti content is preferably 0.020% by mass or less, more preferably 0.015% by mass or less.
  • B boron
  • B is an element that refines the crystals in the aluminum ingot obtained in the casting process.
  • the lower limit of the content of B is preferably 0.003% by mass, more preferably 0.010% by mass.
  • the upper limit of the content of B is preferably 0.020% by mass, more preferably 0.015% by mass.
  • the balance other than the above-mentioned elements consists of Al and unavoidable impurities.
  • Elements other than the above, such as Ni (nickel), Cr (chromium), V (vanadium), and Ga (gallium) are unavoidable impurities and are unavoidably included in the manufacturing process, and depending on their content, the conductivity of aluminum wire rods may be affected. It is preferable that the content of unavoidable impurities be small, since this can be a factor in lowering the tensile strength and tensile strength.
  • the upper limit of the total content of unavoidable impurities is preferably 0.050% by mass or less, more preferably 0.010% by mass or less.
  • the aluminum wire of the present invention has a GOS (Grain Orientation Spread) value of less than 2° in the measurement region when crystal orientation analysis is performed using electron backscatter diffraction (EBSD) in a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • GOS Gate Orientation Spread
  • the area ratio of the region having the above ranges from 15% to 40%. If such an aluminum wire material is used, it is possible to obtain an aluminum cable that has excellent bendability and can be routed flexibly.
  • the GOS value is the average value of the orientation difference between the average orientation of a certain crystal grain and all measurement points within that crystal grain, and is therefore expressed for each crystal grain.
  • the area ratio of the region having a GOS value of less than 2° is less than 15%, the bendability will be greatly reduced and a large force will be required when bending. Therefore, especially when constructing power distribution wires by hand, there is a risk that the wires may not be bent into the desired shape. The larger the diameter of the wire or cable, the more pronounced this effect becomes, and the bendability further decreases. Furthermore, if the area ratio of the region having a GOS value of less than 2° is more than 40%, the tensile strength will be greatly reduced, and the strain on the conductor during construction of the distribution wire will cause local bending of the conductor. There is a risk of wire breakage.
  • the area ratio of the region having a GOS value of less than 2° is preferably in the range of 20% or more and 35% or less, from the viewpoint of achieving a better balance between bendability and high tensile strength, and is in the range of 25% or more and 30% or less. is more preferable.
  • the longitudinal direction of the aluminum-based wire means the drawing direction of the wire in the manufacturing process.
  • the GOS value is obtained by continuously collecting crystal orientation data using, for example, an EBSD detector (manufactured by TSL, OIM5.0 HIKARI) attached to a high-resolution scanning analytical electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., JSM-7001FA).
  • the measured crystal orientation data can be obtained from crystal orientation analysis data calculated (processed) using analysis software (manufactured by TSL, OIM Analysis).
  • EBSD is an abbreviation for Electron Backscatter Diffraction, which is a crystal orientation analysis technology that utilizes backscattered electron Kikuchi line diffraction that occurs when an aluminum wire rod, which is a measurement sample, is irradiated with an electron beam in a scanning electron microscope (SEM). It is about.
  • the object to be measured is a mirror-finished surface of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of one aluminum wire, and the measurement area is, for example, 25 ⁇ m ⁇ 60 ⁇ m.
  • the measurement is performed, for example, with a step size of 0.1 ⁇ m.
  • the above-mentioned measurement is performed by regarding a boundary having an orientation difference of 5° or more with an adjacent measurement point as a grain interface.
  • the bendability of the (111) plane is less than 40%. This is preferable in that it further improves. From the viewpoint of further improving the bendability, it is desirable that the integration ratio of the (111) plane is low, and therefore, it is more preferably 30% or less.
  • the total accumulation rate of the (100) plane and (110) plane which are specific crystal planes, was 5%.
  • a range of 40% or less is preferable from the viewpoint of achieving a better balance between bendability and high tensile strength.
  • the higher the total integration rate of the (100) plane and the (110) plane the better, so it is more preferably 10% or more.
  • the total accumulation ratio of (100) planes and (110) planes is preferably 40% or less.
  • the integration rates of the (111) plane, (100) plane, and (110) plane are calculated using analysis software (manufactured by TSL, OIM Analysis) from the crystal orientation data obtained in the cross section by the EBSD detector as described above. , from Chart-Crystal Direction, set the sample axis and the crystal axis, and calculate the area ratio of the area including the crystal plane within ⁇ 15° from the (111) plane in the measurement area, and calculate the accumulation rate of the (111) plane. shall be.
  • the area having a reliability index (CI) value of 0.1 or more in the measured area is it is preferable that the area ratio is in the range of 30% or more and 65% or less from the viewpoint of achieving a better balance between bendability and high tensile strength. It is preferable that the area ratio of the region having a CI value of 0.1 or more is 30% or more because bendability is improved, and it is more preferable that it is 50% or more. On the other hand, it is preferable that the area ratio of the region having a CI value of 0.1 or more is 65% or less because the tensile strength is improved.
  • the CI value is a value used as an index for indexing a crystal orientation analysis pattern performed by the EBSD method and for evaluating whether the calculated crystal orientation is correct. That is, the CI value is a value that reflects the reliability of the crystal orientation measured by the EBSD method in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the aluminum wire.
  • the area ratio of regions having a KAM value of less than 2° to the measured area is 30% or more.
  • a range of 60% or less is preferable from the viewpoint of achieving a better balance between bendability and high tensile strength. It is preferable that the area ratio of the region having a KAM value of less than 2° is 30% or more because the bendability improves, and it is more preferable that it is 45% or more. On the other hand, it is preferable that the area ratio of the region having a KAM value of less than 2° is 60% or less because the tensile strength is improved.
  • the KAM (Kernel Average Misorientation) value represents the average value of misorientation between a measurement point and surrounding measurement points. When the orientation difference is large, the KAM value becomes large, which means that a large amount of strain exists in the aluminum wire.
  • the aluminum wire rod of the present invention has a wire diameter (diameter) of 1.3 mm to 3.1 mm because it can more effectively improve bendability and tensile strength. Furthermore, it is preferable to construct an aluminum stranded wire formed by twisting together a plurality of the above-mentioned aluminum wires, and in particular, an aluminum stranded wire formed by twisting together a plurality of aluminum wires having the above-mentioned wire diameters. By configuring this structure, it is possible to exhibit sufficient conductivity and improvement in bendability and tensile strength. It is preferable that the aluminum-based stranded wire is made by twisting together aluminum-based wires having the above-mentioned wire diameters in a number ranging from 37 to 91.
  • an aluminum cable having the above-mentioned aluminum-based stranded wire and an insulating coating layer covering the outer periphery of the aluminum-based stranded wire can achieve excellent bendability and high tensile strength in a well-balanced manner. It is possible to sufficiently suppress local bending and disconnection during the process.
  • the method for manufacturing an aluminum wire rod of the present invention includes a continuous casting and rolling process, a first wire drawing process, a heat treatment process, and a second wire drawing process.
  • Continuous casting and rolling process In the method for manufacturing an aluminum wire rod of the present invention, first, an aluminum raw material and additive elements are selected so as to have a desired composition, and a continuous casting and rolling process is performed to obtain an aluminum rough drawn wire by casting and rolling.
  • a continuous casting rolling machine that combines a casting wheel and a belt is used to continuously pour molten aluminum into a ring-shaped groove mold, cast it, and continuously roll it to obtain a rough wire. It is preferable to use it from the viewpoint of manufacturing efficiency.
  • a first wire drawing step is performed in which cold wire drawing is performed at a processing rate in a range of 15% or more and 50% or less.
  • processing rate is ⁇ (cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the wire before wire drawing) - (after wire drawing (if there are multiple wire drawings, after the last wire drawing)) (cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the wire) ⁇ 100/(cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the wire before wire drawing). If the processing rate is less than 15%, recrystallization will not occur in the subsequent heat treatment process, making it impossible to achieve a desired crystal surface.
  • the GOS value becomes high, and the area ratio of the region having a GOS value of less than 2 degrees decreases significantly. Furthermore, if the processing rate exceeds 50%, recrystallization occurs randomly in the subsequent heat treatment step, making it impossible to achieve a desired crystal plane. Therefore, the desired area ratio of a region having a GOS value of less than 2° cannot be achieved.
  • the processing rate is preferably carried out in a range of 15% or more and 30% or less from the viewpoint of realizing the desired area ratio of the region having a GOS value of less than 2° and further improving bendability.
  • the first wire drawing step can be performed by a known method such as drawing wire using a die.
  • the wire drawing process in the first wire drawing step may be performed in one pass or may be performed in multiple passes until the desired wire diameter is obtained.
  • the processing rate of the above-mentioned first wire drawing process is the total process rate before and after performing the wire drawing process in the multiple passes.
  • a heat treatment step is performed at a heat treatment temperature in a temperature range of 500° C. or higher and 600° C. or lower.
  • the heat treatment step is a step performed to generate crystal grains having desired crystal faces.
  • the heat treatment temperature in this specification can be the set temperature of the heat treatment apparatus. If the heat treatment temperature is less than 500° C., a desired crystal plane cannot be achieved, and therefore a desired area ratio of a region having a GOS value of less than 2° cannot be achieved, and bendability cannot be improved. In addition, if the heat treatment temperature exceeds 600°C, the crystal grains will become too large and the surface irregularities of the aluminum wire will become large, resulting in a significant decrease in tensile strength and bendability.
  • the heat treatment temperature is preferably carried out in a range of 500°C or higher and 580°C or lower. At this time, the time for maintaining the temperature within the range of 500°C or more and 600°C or less is sufficient as long as the heat treatment temperature reaches the above temperature range for even 0.1 seconds, and the lower limit is preferably 0.1 seconds. be. On the other hand, considering industrial production, the time period for maintaining the temperature within the range of 500° C. or more and 600° C. or less is preferably 3 hours or less.
  • Heating in the heat treatment step can be performed using a known method such as continuous heat treatment such as batch heat treatment, high frequency heating, current heating, and heating while running.
  • the temperature increase time from the start of heating until reaching 500°C is 3 hours or less, and 10 seconds or less. It is more preferable to In particular, by setting the heating time to 500°C to 10 seconds or less, the area ratio of the region having a GOS value of less than 2° after the second wire drawing process tends to increase, so aluminum-based wire The bendability is further improved. Among these, it is more preferable that the temperature increase time from the start of heating until reaching 500°C is 5 seconds or less.
  • a second wire drawing step is performed in which cold wire drawing is performed at a processing rate in a range of 58% or more and 96% or less, thereby producing an aluminum wire rod. If the processing rate is less than 58%, the tensile strength will be greatly reduced, and when the conductor is caulked and connected to a terminal, which is another connecting member, there is a possibility that the conductor will be disconnected around the connection part. Furthermore, if the processing rate exceeds 96%, the GOS value becomes too large, making it impossible to achieve the desired area ratio of a region having a GOS value of less than 2 degrees, and bendability is significantly reduced.
  • the processing rate in the second wire drawing step is preferably in the range of 58% or more and 90% or less, and more preferably in the range of 65% or more and 90% or less.
  • the second wire drawing step can be performed by a known method such as drawing wire using a die.
  • the second wire drawing process may be performed in one pass or may be performed in multiple passes until the desired wire diameter is obtained.
  • the processing rate of the above-mentioned second wire drawing process is the total process rate before and after performing the wire drawing process in the multiple passes.
  • a The area ratio of the region having the GOS value can be set in a range of 15% or more and 40% or less.
  • a desired crystal structure is formed, and by performing the second wire drawing step, the desired crystal structure is formed. Since both bendability and tensile strength are achieved, the aluminum-based wire rod of the present invention can be obtained.
  • parameters related to crystal orientation other than the above-mentioned GOS values accumulation ratio of each crystal plane of (111) plane, (100) plane, and (110) plane, area ratio of a region having a KAM value of less than 2°, 0.
  • the area ratio of a region having a CI value of 1 or more can also be controlled to a preferable numerical range or a more preferable numerical range by controlling the conditions in the first wire drawing step, heat treatment step, and second wire drawing step. is possible. Since the (111), (100), and (110) crystal planes are mainly formed by the heat treatment process, their integration rates tend to vary greatly depending on the conditions of the heat treatment process.
  • the integration rate of the (111) plane tends to increase, while the sum of the integration rates of the (100) plane and the (110) plane tends to decrease.
  • the heat treatment temperature is high, the integration rate of the (111) plane tends to decrease, while the sum of the integration rates of the (100) plane and the (110) plane tends to increase.
  • the area ratio of the area having a KAM value of less than 2° and the area ratio of the area having a CI value of 0.1 or more the higher the processing rate of the second wire drawing step, the lower the area ratio of each area. Therefore, when the processing rate of the second wire drawing step is low, the respective area ratios tend to become high.
  • a stranding process is performed in which a plurality of the aluminum wire rods obtained above are twisted together using a stranding machine to produce an aluminum stranded wire.
  • Example 1-1 to Example 1-24, Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-9) Aluminum raw materials and additive elements were selected so as to have the component composition shown in Table 1, and a continuous casting and rolling process was performed using a continuous casting and rolling mill (manufactured by Properch) to produce aluminum rough wire.
  • the component compositions in Table 1 were confirmed by conducting component analysis in accordance with the procedure described below at the stage of aluminum rough drawing wire. Then, the aluminum rough drawn wire was subjected to a first wire drawing step, a heat treatment step, and a second wire drawing step under the conditions shown in Table 2 to produce aluminum wire rods having the wire diameters shown in Table 2.
  • the time to maintain at 500 degreeC or more and 600 degreeC or less in a table
  • the heating time from the start of heating until reaching 450°C which is the set temperature of the heat treatment equipment, was 4 hours, and the time to hold after heating to 450°C. The heat treatment was performed for 1 hour.
  • the heating time from the start of heating until reaching 500°C was 1 hour, and the time to maintain the temperature within the range of 500°C to 620°C was 1 hour.
  • the temperature of the aluminum wire rod is determined at the height position that is the center of the bundle of aluminum wire when the bundle of aluminum wire is stored in a special storage container called a stand after the first wire drawing process. Measurements were taken by embedding the tip of the thermocouple 10 cm into a bundle of aluminum wire.
  • This wire rod was twisted using a twisting machine to have the twisting structure (wire diameter, number of wires, strand size) shown in Table 2 to obtain an aluminum stranded wire with a strand size of 150 mm 2 .
  • cross-linked polyethylene is placed on the outer peripheral surface of the aluminum stranded wire to a thickness of 2.0 mm to form an insulated wire with an outer diameter of 18.7 mm, and the outer peripheral surface of the insulated wire is further coated with a PVC resin mixture.
  • a sheath layer with a thickness of 1.5 mm an aluminum cable with an outer diameter of 21.7 mm was obtained.
  • Example 2-1 to Example 2-4 Comparative Example 2-1
  • Aluminum raw materials and additive elements were selected so as to have the component compositions shown in Table 3, and a continuous casting and rolling process was performed using a continuous casting and rolling mill (manufactured by Properch) to produce aluminum rough drawn wire.
  • the component compositions in Table 3 were confirmed by conducting component analysis in accordance with the procedure described below at the stage of aluminum rough drawing wire. Then, the aluminum rough drawn wire was subjected to a first wire drawing step, a heat treatment step, and a second wire drawing step under the conditions shown in Table 4 to produce aluminum wire rods having the wire diameters shown in Table 4.
  • the time to maintain at 500 degreeC or more and 600 degreeC or less in a table
  • the heating time from the start of heating until reaching 450°C, which is the set temperature of the heat treatment equipment was 4 hours, and the time to hold after heating to 450°C.
  • the heat treatment was performed for 1 hour.
  • the temperature of the aluminum wire rod is determined at the height position that is the center of the bundle of aluminum wire when the bundle of aluminum wire is stored in a special storage container called a stand after the first wire drawing process. Measurements were taken by embedding the tip of the thermocouple 10 cm into a bundle of aluminum wire.
  • This wire rod was twisted using a wire twisting machine with the twisting structure (wire diameter, number of wires, and wire size) shown in Table 4 to obtain an aluminum stranded wire with a wire size of 250 mm 2 .
  • cross-linked polyethylene is placed on the outer peripheral surface of the aluminum stranded wire to a thickness of 2.5 mm to form an insulated wire with an outer diameter of 24.0 mm, and the outer peripheral surface of the insulated wire is further coated with a PVC resin mixture.
  • a sheath layer with a thickness of 1.8 mm, an aluminum cable with an outer diameter of 27.6 mm was obtained.
  • Example 3-1 to Example 3-12 Aluminum raw materials and additive elements were selected so as to have the component compositions shown in Table 5, and a continuous casting and rolling process was performed using a continuous casting and rolling mill (manufactured by Properch) to produce aluminum rough drawn wire.
  • the component compositions in Table 5 were confirmed by conducting component analysis in accordance with the procedure described below at the stage of aluminum rough drawing wire. Then, the aluminum rough drawn wire was subjected to a first wire drawing step, a heat treatment step, and a second wire drawing step under the conditions shown in Table 6 to produce aluminum wire rods having the wire diameters shown in Table 6.
  • the time to maintain at 500 degreeC or more and 600 degreeC or less in a table
  • the heat treatment process is performed using running heating, and the temperature of the aluminum wire can be determined by attaching a thermocouple to the wire after the first wire drawing process and acquiring temperature data in time series. The time required to raise the temperature from the start until reaching 500°C and the time required to maintain the temperature at 500°C or higher and 600°C or lower were measured.
  • This wire rod was twisted using a twisting machine to have the twisting structure (wire diameter, number of wires, strand size) shown in Table 6 to obtain an aluminum stranded wire with a strand size of 150 mm 2 .
  • cross-linked polyethylene is placed on the outer peripheral surface of the aluminum stranded wire to a thickness of 2.0 mm to form an insulated wire with an outer diameter of 18.7 mm, and the outer peripheral surface of the insulated wire is further coated with a PVC resin mixture.
  • a sheath layer with a thickness of 1.5 mm an aluminum cable with an outer diameter of 21.7 mm was obtained.
  • the object of measurement was a mirror-finished surface of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of one aluminum wire rod, and the measurement area was 25 ⁇ m x 60 ⁇ m.
  • the measurements were performed with a step size of 0.1 ⁇ m.
  • a boundary having an orientation difference of 5° or more with an adjacent measurement point was defined as a grain interface.
  • Map-Grain Orientation Spread obtained using analysis software, the area ratio occupied by the region having a GOS value of less than 2° in the measurement region was calculated.
  • the height displacement at the other end of the cable after hanging from the initial position before hanging the weight is 250 mm or more when the stranded wire size is 150 mm 2 or 100 mm or more when the stranded wire size is 250 mm 2 , it was judged that the bendability was excellent and it was passed.
  • the coating on the other end of the aluminum cable was also removed to expose the stranded wires.
  • Examples 1-1 to 1-24 and Examples 3-1 to 3 with a stranded wire size of 150 mm2 . -12 was manufactured by keeping the composition within the appropriate range and by appropriately controlling the manufacturing conditions in the first wire drawing step, heat treatment step, and second wire drawing step of the manufacturing process. An aluminum wire rod having an area ratio in the GOS value region of 15% or more and 40% or less was obtained. As a result of the evaluation, all of these Examples 1-1 to 1-24 and Examples 3-1 to 3-12 had high electrical conductivity, excellent bendability, and high tensile strength. .
  • Comparative Examples 1-4 to 1-6, Comparative Example 1-9, and Comparative Example 2-1 in which the area ratio of the region with a GOS value of less than 2° is less than 15% and more than 40%, bending His gender was not at a passing level and was inferior. Further, in Comparative Examples 1-1 to 1-3 whose compositions were outside the appropriate range, at least the conductivity was not at an acceptable level and was poor. Furthermore, for Comparative Example 1-8 in which the area ratio of the region with a GOS value of less than 2° was more than 40%, the tensile strength was not at an acceptable level and was poor.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本発明の目的は、十分な導電性を有し、さらに従来では背反の特性にあった曲げ性と引張強度の両方をバランスよく向上させたアルミニウム系線材、アルミニウム系撚線、アルミニウム系ケーブルを提供することである。　アルミニウム系線材は、Ｆｅ：３．００質量％以下およびＳｉ：０．５０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム系線材であって、アルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める、２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が１５％以上４０％以下である。

Description

アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブル
　本発明は、アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブルに関する。
　従来、配電用電線の導体には、高い導電性を有する銅や銅合金などの銅系材料が用いられているが、近年では、軽量化による作業負荷の低減の観点から、アルミニウムの導体（以下、アルミニウム導体ともいう）への転換が進められている。しかしながら、より高い電圧がかかる配電用電線には屋内配線用の導体と比較して太い導体が用いられるため、銅に比べ約２／３と導電率が低いアルミニウム導体に転換した場合、従来の太い配電用電線の導体を、さらに太く、即ち断面積をより大きくする必要がある。
　このため、このような断面積が大きい配電用のアルミニウム導体を、例えば、狭い、限られた配策スペースへの配策が求められる配電盤や、データセンタ等の機器への接続に適用する際は、施工時の導体への負担から、導体の局所的な折れや断線の発生が問題となっていた。導体の局所的な折れは、断線の可能性を高め、同時に折れ部分の導体の断面積の減少による発熱や発煙を引き起こす恐れがある。このような問題を解決するために、よりしなやかに曲げられ、十分な引張強度を有するアルミニウム導体が求められている。ここで、「しなやかに曲げられる」とは、局所的に折れることなく線材または電線の全体が一様に小さな曲率半径に曲げられることを意味し、即ち、曲げ性に優れていることを意味する。
　特許文献１には、結晶方位制御により、従来から求められていた導電率および耐屈曲疲労特性を満足することに加えて、より高い引張強度、および優れた耐振動性を具備したアルミニウム電線が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載のアルミニウム合金線材は、ワイヤーハーネスのように細径線に使用する場合を想定しており、例えば、ＣＶケーブルのように断面積の大きい導体の配電用電線のように、背反の特性である曲げ性と引張強度の双方を、狭い配策スペースへの配策に必要とされる程度までバランスよく向上させることについては想定していない。
特開２０１６－１０８６１２号公報
　本発明の目的は、十分な導電性を有し、さらに従来では背反の特性にあった曲げ性と引張強度の両方をバランスよく向上させたアルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブルを提供することである。
　上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
［１］Ｆｅ：３．００質量％以下およびＳｉ：０．５０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム系線材であって、前記アルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める、２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が、１５％以上４０％以下の範囲であるアルミニウム系線材。
［２］前記組成は、さらに、Ｃｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群から選択される１種以上の元素を、合計で０．０１０質量％以上０．５００質量％以下の範囲で含有する、上記［１］に記載のアルミニウム系線材。
［３］前記組成は、さらに、Ｚｒを０．０１０質量％以上０．４５０質量％以下の範囲で含有する、上記［１］または［２］に記載のアルミニウム系線材。
［４］前記組成は、さらに、ＴｉおよびＢの少なくとも１種の元素を、合計で０．００１質量％以上０．０２０質量％以下の範囲で含有する、上記［１］～［３］のうちいずれか１つに記載のアルミニウム系線材。
［５］前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、（１１１）面の集積率が４０％未満である、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載のアルミニウム系線材。
［６］前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、（１００）面および（１１０）面の集積率の合計が、５％以上４０％以下の範囲である、上記［１］～［５］のうちいずれか１つに記載のアルミニウム系線材。
［７］前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、測定面積に占める、０．１以上の信頼性指数（ＣＩ）の値を有する領域の面積率が、３０％以上６５％以下の範囲である、上記［１］～［６］のうちいずれか１つに記載のアルミニウム系線材。
［８］前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、測定面積に占める、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率が、３０％以上６０％以下の範囲である、上記［１］～［７］のうちいずれか１つに記載のアルミニウム系線材。
［９］線径が１．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下の範囲である、上記［１］～［８］のうちいずれか１つに記載のアルミニウム系線材。
［１０］上記［１］～［９］のうちいずれか１つに記載のアルミニウム系線材の複数本を撚り合わせてなる、アルミニウム系撚線。
［１１］上記［１０］に記載のアルミニウム系撚線と、前記アルミニウム系撚線の外周を覆う絶縁被覆層とを有する、アルミニウム系ケーブル。
　本発明によれば、十分な導電性を有し、さらに従来では背反の特性にあった曲げ性と引張強度の両方をバランスよく向上させたアルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブルを提供することができる。
アルミニウム系ケーブルの曲げ性を評価する試験装置の概略図である。
　本発明者らは、アルミニウム系線材の組成を規定の範囲内とし、さらに製造工程における製造条件を適正に制御して結晶方位を制御することで、従来では背反の特性にあった曲げ性と引張強度の両方をバランスよく向上させたアルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブルを提供することが可能であることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
［１］アルミニウム系線材の組成
＜必須含有成分＞
　まず、アルミニウム系線材の組成について説明する。本発明のアルミニウム系線材の組成は、必須含有成分として、Ｆｅ：３．００質量％以下およびＳｉ：０．５０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる。Ａｌの含有量が９５．０質量％以上であると、導電性が向上すると共に、入手性が高くなる。アルミニウム系線材は、特に高い導電率を具備させる観点から、Ａｌの含有量を９９．７質量％以上とすることが好ましい。合金番号で表現すると、Ａ１０７０やＡ１０８０などの純アルミニウムの組成が好ましい。なお、ここで「アルミニウム系線材」とは、アルミニウム合金からなる線材および純アルミニウムからなる線材の両者を含む。アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブルについても同様である。
（Ｆｅ：０質量％より多く３．００質量％以下）
　Ｆｅ（鉄）は、アルミニウム系線材の引張強度を向上する元素である。そのため、アルミニウム系線材に含まれるＦｅの含有量は、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１０質量％以上である。特に、Ｆｅの含有量が０．０５質量％以上であると、アルミニウム系線材の引張強度がより一層向上するため、アルミニウム系線材を撚った撚線と圧着端子との接続部（カシメ部）における、圧着部強度や耐衝撃性の低下を十分に抑制することができる。一方、Ｆｅの含有量が３．００質量％を超えると、導電率の低下により実用上問題となる。特に、高い導電性が要求される場合、Ｆｅの含有量は、より少ないことが望ましく、より具体的に０．２５質量％以下であることが好ましい。
（Ｓｉ：０質量％より多く０．５０質量％以下）
　Ｓｉ（ケイ素）は、アルミニウム系線材の引張強度を向上する元素である。そのため、アルミニウム系線材に含まれるＳｉの含有量は、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上である。特に、Ｓｉの含有量が０．０１質量％以上であると、アルミニウム系線材の引張強度がより一層増加し、カシメ部における圧着部強度および耐衝撃性の低下を十分に抑制できる。一方、Ｓｉの含有量が０．５０質量％を超えると、導電率の低下により実用上問題となる。特に、高い導電性が要求される場合、Ｓｉの含有量は、より少ないことが望ましく、より具体的に０．１５質量％以下であることが好ましい。
＜第１の任意添加成分＞
　さらに、本発明のアルミニウム系線材の組成は、さらに、Ｃｕ（銅）、Ｍｎ（マンガン）、Ｍｇ（マグネシウム）およびＺｎ（亜鉛）からなる群より選択される１種以上の元素を、合計で０．０１０質量％以上０．５００質量％以下の範囲で含有することが好ましい。これにより、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上できるため、アルミニウム系線材を撚った撚線と圧着端子との接続部（カシメ部）における、圧着部強度や耐衝撃性の低下をより一層抑制することができる。よって、Ｃｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群より選択される１種以上の元素は、０．０５０質量％以上含有することが好ましく、０．１００質量％以上含有することがさらに好ましい。一方、Ｃｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群より選択される１種以上の元素の合計が０．５００質量％を超えると、導電率が低下する傾向がある。また、高い導電性が要求される場合、これらの元素の合計含有量が少ないことが望ましい。このため、Ｃｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群より選択される１種以上の元素の含有量は、好ましくは０．４００質量％以下、より好ましくは０．３００質量％以下である。
［Ｃｕ：０．０１０質量％以上０．２００質量％以下］
　Ｃｕ（銅）は、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上する元素である。特に、Ｃｕの含有量を０．０１０質量％以上にすることで、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上できる。このため、Ｃｕの含有量の下限値は、好ましくは０．０１０質量％、より好ましくは０．０３０質量％である。他方で、Ｃｕの含有量を０．２００質量％以下にすることで、導電性の低下を起こり難くすることができる。このため、Ｃｕの含有量の上限値は、好ましくは０．２００質量％、より好ましくは０．１００質量％である。
［Ｍｎ：０．０１０質量％以上０．１００質量％以下］
　Ｍｎ（マンガン）は、引張強度をより一層向上する元素である。特に、Ｍｎの含有量を０．０１０質量％以上にすることで、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上できる。このため、Ｍｎの含有量の下限値は、好ましくは０．０１０質量％、より好ましくは０．０３０質量％である。他方で、Ｍｎの含有量を０．１００質量％以下にすることで、導電性の低下を起こり難くすることができる。このため、Ｍｎの含有量の上限値は、好ましくは０．１００質量％、より好ましくは０．０８０質量％である。
［Ｍｇ：０．０３０質量％以上０．５００質量％以下］
　Ｍｇ（マグネシウム）は、引張強度をより一層向上する元素である。特に、Ｍｇの含有量が０．０３０質量％以上であると、アルミニウム系線材の高い導電性を維持しながら、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上できる。このため、Ｍｇの含有量の下限値は、好ましくは０．０３０質量％、より好ましくは０．１００質量％である。他方で、Ｍｇの含有量が０．５００質量％以下にすることで、導電性の低下を起こり難くすることができる。このため、Ｍｇの含有量の上限値は、好ましくは０．５００質量％、より好ましくは０．２００質量％である。
［Ｚｎ：０．０２０質量％以上０．１５０質量％以下］
　Ｚｎ（亜鉛）は、引張強度をより一層向上する元素である。特に、Ｚｎの含有量が０．０２０質量％以上であると、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上できる。このため、Ｚｎの含有量の下限値は、好ましくは０．０２０質量％、より好ましくは０．０５０質量％である。他方で、Ｚｎの含有量が０．１５０質量％以下にすることで、導電性の低下を起こり難くすることができる。このため、Ｚｎの含有量の上限値は、好ましくは０．１５０質量％、より好ましくは０．１００質量％である。
＜第２の任意添加成分＞
［Ｚｒ：０．０１０質量％以上０．４５０質量％以下］
　Ｚｒ（ジルコニウム）は、アルミニウム系線材の引張強度と耐熱性を向上する元素である。本発明のアルミニウム系線材の組成は、さらに、Ｚｒ（ジルコニウム）を０．０１０質量％以上０．４５０質量％以下の範囲で含有することが好ましい。特に、Ｚｒを０．０１０質量％以上含有することで、アルミニウム系線材の引張強度をより一層向上できるだけでなく、耐熱性も向上できるため、周辺環境の温度が高い場所での使用や、通電による自己発熱での温度上昇を経ても、引張強度の低下を抑制できる。このため、Ｚｒの含有量の下限は、好ましくは０．０２０質量％、より好ましくは０．０５０質量％である。他方で、Ｚｒの含有量が０．４５０質量％を超えると、導電率が低下する傾向がある。特に、高い導電性が要求される場合は、Ｚｒ含有量はより少ないことが望ましく、より具体的に、０．１５０質量％以下であることが好ましく、０．１００質量％以下であることがより好ましい。
＜第３の任意添加成分＞
　さらに、本発明のアルミニウム系線材の組成は、さらに、Ｔｉ（チタン）およびＢ（ホウ素）のうち少なくとも１種の元素を、合計で０．００１質量％以上０．０２０質量％以下の範囲で含有することが好ましい。特に、ＴｉおよびＢのうち一方または両方を、合計で０．００１質量％以上含有することで、鋳造工程で得られるアルミニウム鋳塊中の結晶が微細化するため、その後に行われる冷間での伸線工程において、割れや断線が生じにくくなる。このため、ＴｉおよびＢのうち少なくとも１種の合計含有量は、好ましくは０．００３質量％以上、より好ましくは０．００６質量％以上である。他方で、ＴｉおよびＢの合計含有量の上限は、導電性の低下を起こり難くする観点から、好ましくは０．０１５質量％以下、より好ましくは０．０１０質量％以下である。
［Ｔｉ：０．００１質量％以上０．０２０質量％以下］
　Ｔｉ（チタン）は、鋳造工程で得られるアルミニウム鋳塊中の結晶を微細化する元素である。特に、Ｔｉの含有量が０．００１質量％以上であると、鋳造工程で得られるアルミニウム鋳塊中の結晶が微細化するため、その後に行われる冷間伸線時に割れや断線が生じにくくなる。このため、Ｔｉの含有量の下限値は、好ましくは０．００５質量％以上、より好ましくは０．０１０質量％以上である。他方で、Ｔｉの含有量を０．０２０質量％以下にすることで、高い延性および高い導電性を維持できる。Ｔｉの含有量の上限値は、好ましくは０．０２０質量％以下、より好ましくは０．０１５質量％以下である。
[Ｂ：０．００１質量％以上０．０２０質量％以下]
　Ｂ（ホウ素）は、鋳造工程で得られるアルミニウム鋳塊中の結晶を微細化する元素である。特に、Ｂの含有量が０．００１質量％以上であると、鋳造工程で得られるアルミニウム鋳塊中の結晶が微細化するため、冷間伸線時に割れや断線が生じにくくなる。このため、Ｂの含有量の下限値は、好ましくは０．００３質量％、より好ましくは０．０１０質量％である。他方で、Ｂの含有量を０．０２０質量％以下にすることで、高い延性および高い導電性を維持できる。このため、Ｂの含有量の上限値は、好ましくは０．０２０質量％、より好ましくは０．０１５質量％である。
＜残部：Ａｌおよび不可避不純物＞
　本発明のアルミニウム系線材の組成は、上記した元素以外の残部がＡｌおよび不可避不純物からなる。
　Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）、Ｖ（バナジウム）、Ｇａ（ガリウム）などの上記以外の元素は不可避不純物であり、製造工程上、不可避的に含まれ、含有量によってはアルミニウム系線材の導電率および引張強度を低下させる要因になりうるため、不可避不純物の含有量は少ないことが好ましい。不可避不純物の含有量の合計の上限は、好ましくは０．０５０質量％以下、より好ましくは０．０１０質量％以下である。
＜アルミニウム系線材の金属組織＞
　次に、アルミニウム系線材の金属組織について説明する。
　本発明のアルミニウム系線材は、長手方向に垂直な横断面において、電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める、２°未満のＧＯＳ（Ｇｒａｉｎ　Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｓｐｒｅａｄ）値を有する領域の面積率が、１５％以上４０％以下の範囲である。このようなアルミニウム系線材であれば、曲げ性に優れ、しなやかに配策可能なアルミニウム系ケーブルを得ることができる。ここで、ＧＯＳ値とは、ある結晶粒の平均方位とその結晶粒内のすべての測定点との方位差の平均値であるため、結晶粒毎に表される。一方、前記２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が１５％未満であると、曲げ性が大きく低下し、曲げる際に大きな力が必要になる。そのため、特に手作業で配策作業をする配電用電線の施工時に、狙い通りの形状に曲げて配策できない恐れがある。線材やケーブルが太径であるほどその影響は顕著になり、曲げ性がさらに低下する。また、前記２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が４０％超であると、引張強度が大きく低下し、配電用電線の施工時の導体への負担から、導体の局所的な折れや断線が発生する恐れがある。前記２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率は、曲げ性と高い引張強度とをよりバランスよく両立させる観点から、２０％以上３５％以下の範囲が好ましく、２５％以上３０％以下の範囲がより好ましい。なお、アルミニウム系線材の長手方向とは、製造工程における線材の伸線方向を意味する。
　ＧＯＳ値は、例えば、高分解能走査型分析電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－７００１ＦＡ）に付属するＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ５．０　ＨＩＫＡＲＩ）を用いて連続して結晶方位データを測定し、測定した結晶方位データを、解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）で算出（処理）した結晶方位解析データから得ることができる。「ＥＢＳＤ」とは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ＢａｃｋＳｃａｔｔｅｒ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎの略で、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）内で測定試料であるアルミニウム系線材に電子線を照射したときに生じる反射電子菊池線回折を利用した結晶方位解析技術のことである。測定対象は、１本のアルミニウム系線材の長手方向に対して垂直な横断面を研磨で鏡面仕上げした表面であり、測定領域は、例えば２５μｍ×６０μｍである。測定は、例えばステップサイズ０．１μｍで行う。解析ソフトを用いて、Ｍａｐ－Ｇｒａｉｎ　Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｓｐｒｅａｄから、測定領域に占める、角度２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率を算出した。通常、この測定を３回（ｎ＝３）行い、それらの平均値を算出し評価に用いる。なお、上記した測定は、隣接する測定点との方位差が５°以上である境界を結晶粒界面とみなして行われる。
　また、アルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、ＥＢＳＤ法による結晶方位解析を行ったとき、特定の結晶面である（１１１）面の集積率が４０％未満であることが、曲げ性をより向上させる点で好ましい。曲げ性をさらに向上させる観点からは、（１１１）面の集積率は、低いことが望ましいため、３０％以下であることがより好ましい。
　また、アルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、ＥＢＳＤ法による結晶方位解析を行ったとき、特定の結晶面である（１００）面および（１１０）面の集積率の合計が、５％以上４０％以下の範囲であることが、曲げ性と高い引張強度とをよりバランスよく両立させる観点で好ましい。曲げ性をさらに向上させる観点からは、（１００）面および（１１０）面の集積率の合計は高い方が良いため、１０％以上であることがより好ましい。一方、引張強度向上の観点から、（１００）面および（１１０）面の集積率の合計は４０％以下が好ましい。
　（１１１）面、（１００）面および（１１０）面の集積率は、上記したようにＥＢＳＤ検出器により横断面において得られる結晶方位データから、解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて、Ｃｈａｒｔ－Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎから、試料軸と結晶軸を設定し、例えば、測定領域に占める、（１１１）面から±１５°以内の結晶面を含む領域の面積率を、（１１１）面の集積率とする。（１００）面および（１１０）面の集積率も同様にして求めることができる。通常、この測定を３回（ｎ＝３）行い、それらの平均値を算出し評価に用いる。
　また、上記したアルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、ＥＢＳＤ法による結晶方位解析を行ったとき、測定面積に占める、０．１以上の信頼性指数（ＣＩ）の値を有する領域の面積率が３０％以上６５％以下の範囲であることが、曲げ性と高い引張強度とをよりバランスよく両立させる観点から好ましい。０．１以上のＣＩの値を有する領域の面積率が３０％以上であると曲げ性が向上するため好ましく、５０％以上であるとより好ましい。一方、０．１以上のＣＩの値を有する領域の面積率が６５％以下であると引張強度が向上するため好ましい。
　ＣＩ値は、ＥＢＳＤ法によって行なった結晶方位解析パターンの指数付け、算出した結晶方位が正しいのかを評価するための指標に用いる値である。つまり、ＣＩ値は、上記したアルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面におけるＥＢＳＤ法により測定された結晶方位の信頼性を反映した値である。
　ＣＩ値は、上記したようにＥＢＳＤ検出器により横断面において得られる結晶方位データから、解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、解析ソフトを用いて、Ｍａｐ－Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ　Ｉｎｄｅｘから、測定領域に占める、０．１以上のＣＩの値を有する領域の面積率を算出する。通常、この測定を３回（ｎ＝３）で行い、その平均値を算出し評価に用いる。
　また、上記したアルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、ＥＢＳＤ法による結晶方位解析を行ったとき、測定面積に占める、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率が、３０％以上６０％以下の範囲であることが、曲げ性と高い引張強度とをよりバランスよくの両立させる観点から好ましい。２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率が３０％以上であると曲げ性が向上するため好ましく、４５％以上であるとより好ましい。一方、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率が６０％以下であると引張強度が向上するため好ましい。
　ＫＡＭ（Ｋｅｒｎｅｌ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）値は、測定点とその周囲の測定点との方位差の平均値を表す。方位差が大きいと、ＫＡＭ値は大きくなり、歪みがアルミニウム系線材中に多く存在することを意味する。
　ＫＡＭ値は、上記したようにＥＢＳＤ検出器により横断面において得られる結晶方位データから、解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、解析ソフトを用いて、Ｍａｐ－Ｋｅｒｎｅｌ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎから、測定領域に占める、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率を算出する。通常、この測定を３回（ｎ＝３）で行い、その平均値を算出し評価に用いる。
　本発明のアルミニウム系線材は、線径（直径）が１．３ｍｍから３．１ｍｍであることが、曲げ性と引張強度の向上効果をより発揮できる点で好ましい。また、上述のアルミニウム系線材の複数本を撚り合わせてなるアルミニウム系撚線を構成することが好ましく、特に、上記した線径のアルミニウム系線材の複数本を撚り合わせてなる、アルミニウム系撚線を構成することで、十分な導電性と、曲げ性と引張強度の向上を発揮することができる。アルミニウム系撚線は、上記した線径のアルミニウム系線材を、３７本以上９１本以下の範囲の本数で撚り合わせることが好ましい。
　さらに、上記のアルミニウム系撚線と、前記アルミニウム系撚線の外周を覆う絶縁被覆層とを有するアルミニウム系ケーブルは、優れた曲げ性と高い引張強度をバランスよく達成することができるため、配策時の局所的な折れや断線を十分に抑制することができる。
＜アルミニウム系線材の製造方法＞
　次に、本発明のアルミニウム系線材の製造方法の例について説明する。
　本発明のアルミニウム系線材の製造方法は、連続鋳造圧延工程、第一伸線工程、熱処理工程および第二伸線工程を含む。
［連続鋳造圧延工程］
　本発明のアルミニウム系線材の製造方法においては、まず、所望の成分組成となるようにアルミ原料および添加元素を選択し、鋳造、圧延しアルミニウム荒引線を得る連続鋳造圧延工程が行われる。この工程においては、連続的にリング状の溝金型にアルミ溶湯を流し込んで鋳造し、連続的に圧延することによって荒引線を得ることができる、鋳造輪とベルトを組み合わせた連続鋳造圧延機を用いることが、製造効率の観点から好ましい。
［第一伸線工程］
　続いて、１５％以上５０％以下の範囲の加工率で冷間伸線を行う第一伸線工程が行われる。ここで、「加工率」は、｛（伸線加工前の線材の長手方向に垂直な断面積）－（伸線加工後（伸線加工が複数回ある場合には最後の伸線加工後）の線材の長手方向に垂直な断面積）｝×１００／（伸線加工前の線材の長手方向に垂直な断面積）で表される。加工率が１５％未満だと、後の熱処理工程において再結晶がなされず所望の結晶面が実現できない。そのため、ＧＯＳ値が高くなってしまい、２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が大きく低下する。また、加工率が５０％超だと、後の熱処理工程において再結晶がランダムに生じ、所望の結晶面が実現できない。そのため、所望の２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率も実現できなくなる。加工率は、所望の２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率を実現し、曲げ性をより向上する観点から、好ましくは１５％以上３０％以下の範囲にて実施するのがよい。
　第一伸線工程は、ダイスを用いた引抜伸線加工など公知の方法で行うことができる。第一伸線工程における伸線加工は、１パスで行っても、目的とする線径が得られるまで複数パスで行なってもよい。ここで、第一伸線工程における伸線加工を複数パスで行なう場合、上述の第一伸線工程の加工率は、複数パスの伸線加工を行なう前後の総加工率とする。
［熱処理工程］
　続いて、５００℃以上６００℃以下の温度範囲の熱処理温度で熱処理する熱処理工程を行う。熱処理工程は、所望の結晶面を有する結晶粒を生成させるために行う工程である。また、本明細書における熱処理温度は、熱処理装置の設定温度とすることができる。熱処理温度が５００℃未満だと、所望の結晶面を実現できず、そのため所望の２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が実現できず、曲げ性が向上できない。また、熱処理温度が６００℃超であると、結晶粒が大きくなりすぎてアルミニウム系線材の表面の凹凸が大きくなり、引張強度と曲げ性が大きく低下し、その結果、その後に行われる第二伸線工程において断線が生じる恐れがある。熱処理温度は、５００℃以上５８０℃以下の範囲にて実施するのが好ましい。このとき、温度を５００℃以上６００℃以下の範囲内に保持する時間は、熱処理温度が上述の温度範囲内に０．１秒でも達していれば良く、下限値は好ましくは０．１秒である。一方、工業的に製造することを考えると、温度を５００℃以上６００℃以下の範囲内に保持する時間は、３時間以内であることが好ましい。
　熱処理工程による加熱は、例えばバッチ式熱処理、高周波加熱、通電加熱、走間加熱などの連続熱処理など公知の方法を用いて行うことができる。
　さらに、熱処理工程において、所望の結晶面を有する結晶粒を生成させる観点から、加熱を開始してから５００℃に到達するまでの昇温時間を、３時間以下にすることが好ましく、１０秒以下にすることがより好ましい。特に、５００℃に到達するまでの昇温時間を１０秒以下にすることで、第二伸線工程後の２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が増加し易くなるため、アルミニウム系線材の曲げ性がより一層向上する。その中でも、加熱を開始してから５００℃に到達するまでの昇温時間は、５秒以下にすることがさらに好ましい。
［第二伸線工程］
　続いて、５８％以上９６％以下の範囲の加工率で冷間伸線を行う第二伸線工程が行われ、これによって、アルミニウム系線材を製造する。加工率が５８％未満だと、引張強度が大きく低下し、導体を他の接続部材である端子にかしめて接続した際にその接続部周辺で断線する恐れがある。また、加工率が９６％超では、ＧＯＳ値が大きくなりすぎて、所望の２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が実現できず、曲げ性が大きく低下する。また、結晶方位も変化するため、曲げ性と引張強度が両立しにくくなる。曲げ性と引張強度を両立させる観点からは、第二伸線工程の加工率は５８％以上９０％以下の範囲が好ましく、６５％以上９０％以下の範囲がより好ましい。
　第二伸線工程は、ダイスを用いた引抜伸線加工など公知の方法で行うことができる。第二伸線加工は、１パスで行っても、目的とする線径が得られるまで複数パスで行ってもよい。ここで、第二伸線工程における伸線加工を複数パスで行なう場合、上述の第二伸線工程の加工率は、複数パスの伸線加工を行なう前後の総加工率とする。
　このように、第一伸線工程、熱処理工程および第二伸線工程における条件を適正に制御することによって、アルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、測定領域に占める、２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率を１５％以上４０％以下の範囲にすることができる。特に、第一伸線工程において低い加工率で仕上げた線材を、熱処理工程において比較的高い温度で熱処理することで、所望の結晶組織が形成されるとともに、第二伸線工程を行なうことで所望の曲げ性と引張強度が両立されるため、本発明のアルミニウム系線材を得ることができる。
　また、上記したＧＯＳ値以外の結晶方位に関するパラメーター（（１１１）面、（１００）面、（１１０）面の各結晶面の集積率、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率、０．１以上のＣＩ値を有する領域の面積率）についても、第一伸線工程、熱処理工程および第二伸線工程における条件を制御することにより、好ましい数値範囲や、より好ましい数値範囲に制御することが可能である。（１１１）面、（１００）面、（１１０）面の各結晶面は、熱処理工程によって主に形成されるため、熱処理工程の条件によってその集積率が大きく変化する傾向にある。熱処理温度が低いと、（１１１）面の集積率は高くなりやすくなる一方で、（１００）面および（１１０）面の集積率の合計は低くなりやすい。他方で、熱処理温度が高いと、（１１１）面の集積率は低くなりやすくなる一方で、（１００）面および（１１０）面の集積率の合計は高くなりやすい傾向がある。また、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率と、０．１以上のＣＩ値を有する領域の面積率については、第二伸線工程の加工率が高いと、それぞれの面積率が低くなり、第二伸線工程の加工率が低いと、それぞれの面積率が高くなる傾向がある。
＜アルミニウム系撚線の製造方法＞
　次に、上記で得たアルミニウム系線材の複数本を、撚線機で撚り合わせる撚線工程を行い、アルミニウム系撚線を製造する。
＜アルミニウム系ケーブルの製造方法＞
　上記で得たアルミニウム系線材またはアルミニウム系撚線を用い、アルミニウム系撚線の外周に沿った被覆押出により絶縁被覆する被覆押出工程を行い、アルミニウム系ケーブルを製造する。
　以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本開示の範囲内で種々に改変することができる。
　次に、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１－１～実施例１－２４、比較例１－１～比較例１－９）
　表１に示す成分組成となるようにアルミニウム原料および添加元素を選択し、連続鋳造圧延機（プロペルチ社製）を用いて連続鋳造圧延工程を行い、アルミニウム荒引線を製造した。表１の成分組成は、アルミニウム荒引線の段階で後述の手順で成分分析を行い確認した。そして、アルミニウム荒引線に対して表２に示す条件にて第一伸線工程、熱処理工程、第二伸線工程を実施し、表２に示す線径のアルミニウム系線材を製造した。なお、表中の「５００℃以上６００℃以下に保持する時間」とは、熱処理温度の範囲である５００℃以上６００℃以下の範囲内に温度を保持する時間である。また、比較例１－６については、加熱を開始してから熱処理装置の設定温度である４５０℃に到達するまでの昇温時間を４時間とし、かつ４５０℃に昇温してから保持する時間を１時間として、熱処理を行なった。また、比較例１－７については、加熱を開始してから５００℃に到達するまでの昇温時間を１時間とし、５００℃以上６２０℃以下の範囲内に保持する時間を１時間として、熱処理を行なったが、第二伸線工程中に断線したため、アルミニウム系線材を製造できなかった。また、アルミニウム線材の温度は、第一伸線工程を行なった後、スタンドと呼ばれる専用の収納容器にアルミニウム荒引線の束を収納したときに、アルミニウム荒引線の束の中央となる高さ位置で、熱電対の先端をアルミニウム荒引線の束に１０ｃｍ埋め込んで測定した。
　この線材を表２に示す撚り構造（線径、本数、撚線サイズ）で撚線機を用いて撚り、撚線サイズ１５０ｍｍ２のアルミニウム系撚線を得た。そして、アルミニウム系撚線の外周面に架橋ポリエチレンを肉厚２．０ｍｍで配置して、外径１８．７ｍｍの絶縁電線を形成し、さらに、上記絶縁電線の外周面にＰＶＣ樹脂混和物を被覆し、厚さ１．５ｍｍのシース層を形成することで、外径２１．７ｍｍのアルミニウム系ケーブルを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例２－１～実施例２－４、比較例２－１）
　表３に示す成分組成となるようにアルミニウム原料および添加元素を選択し、連続鋳造圧延機（プロペルチ社製）を用いて連続鋳造圧延工程を行い、アルミニウム荒引線を製造した。表３の成分組成は、アルミニウム荒引線の段階で後述の手順で成分分析を行い確認した。そして、アルミニウム荒引線に対して表４に示す条件にて第一伸線工程、熱処理工程、第二伸線工程を実施し、表４に示す線径のアルミニウム系線材を製造した。なお、表中の「５００℃以上６００℃以下に保持する時間」とは、熱処理温度の範囲である５００℃以上６００℃以下の範囲内に温度を保持する時間である。また、比較例２－１については、加熱を開始してから熱処理装置の設定温度である４５０℃に到達するまでの昇温時間を４時間とし、かつ４５０℃に昇温してから保持する時間を１時間として熱処理を行なった。また、アルミニウム線材の温度は、第一伸線工程を行なった後、スタンドと呼ばれる専用の収納容器にアルミニウム荒引線の束を収納したときに、アルミニウム荒引線の束の中央となる高さ位置で、熱電対の先端をアルミニウム荒引線の束に１０ｃｍ埋め込んで測定した。
　この線材を表４に示す撚り構造（線径、本数、撚線サイズ）で撚線機を用いて撚り、撚線サイズ２５０ｍｍ２のアルミニウム系撚線を得た。そして、アルミニウム系撚線の外周面に架橋ポリエチレンを肉厚２．５ｍｍで配置して、外径２４．０ｍｍの絶縁電線を形成し、さらに、上記絶縁電線の外周面にＰＶＣ樹脂混和物を被覆し、厚さ１．８ｍｍのシース層を形成することで、外径２７．６ｍｍのアルミニウム系ケーブルを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
（実施例３－１～実施例３－１２）
　表５に示す成分組成となるようにアルミニウム原料および添加元素を選択し、連続鋳造圧延機（プロペルチ社製）を用いて連続鋳造圧延工程を行い、アルミニウム荒引線を製造した。表５の成分組成は、アルミニウム荒引線の段階で後述の手順で成分分析を行い確認した。そして、アルミニウム荒引線に対して表６に示す条件にて第一伸線工程、熱処理工程、第二伸線工程を実施し、表６に示す線径のアルミニウム系線材を製造した。なお、表中の「５００℃以上６００℃以下に保持する時間」とは、熱処理温度の範囲である５００℃以上６００℃以下の範囲内に温度を保持する時間である。また、熱処理工程は走間加熱を用いて行ない、アルミニウム線材の温度は、第一伸線工程を行なった後の線材に熱電対を取り付け、時系列で温度のデータを取得することで、加熱を開始してから５００℃に到達するまでの昇温時間と、５００℃以上６００℃以下に保持する時間を計測した。
　この線材を表６に示す撚り構造（線径、本数、撚線サイズ）で撚線機を用いて撚り、撚線サイズ１５０ｍｍ２のアルミニウム系撚線を得た。そして、アルミニウム系撚線の外周面に架橋ポリエチレンを肉厚２．０ｍｍで配置して、外径１８．７ｍｍの絶縁電線を形成し、さらに、上記絶縁電線の外周面にＰＶＣ樹脂混和物を被覆し、厚さ１．５ｍｍのシース層を形成することで、外径２１．７ｍｍのアルミニウム系ケーブルを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
［測定および評価］
　上記実施例および比較例で得られたアルミニウム系線材、アルミニウム系撚線、またはアルミニウム系ケーブルについて、下記の測定および評価を行った。なお、成分分析については、上記したように製造段階におけるアルミニウム荒引線について行った。
[１]　成分分析
　上記した製造段階における鋳造圧延工程後のアルミニウム荒引線のサンプルを採取し、希硝酸で酸洗いして表面汚染を除去した後、細かく切断した試料を希硝酸で完全に分解した。そして得られた試料溶液を、誘導結合プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ－ＯＥＳ）を用いて測定、分析した。測定はｎ２で行い、その平均値を算出して表１および表３に示した。なお、成分の検出量が０．００１質量％未満の場合は、当該成分を含有していないものとみなし、表には「－」と記載した。
［２］　２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率の測定
　２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率は、高分解能走査型分析電子顕微鏡（日本電子株式会社製、ＪＳＭ－７００１ＦＡ）に付属するＥＢＳＤ検出器（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ５．０　ＨＩＫＡＲＩ）を用いて連続して測定してＥＢＳＤパターンを収集した後、ＥＢＳＤパターンから得られた結晶方位データについて解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、結晶方位解析データを得た。測定対象は、１本のアルミニウム系線材の長手方向に対して垂直な断面を研磨で鏡面仕上げした表面であり、測定領域は２５μｍ×６０μｍで行った。測定は、ステップサイズ０．１μｍで行った。また、隣接する測定点との方位差が５°以上である境界を、結晶粒界面とした。解析ソフトを用いて得られるＭａｐ－Ｇｒａｉｎ　Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｓｐｒｅａｄから、角度２°未満のＧＯＳ値を有する領域の測定領域に占める面積率を算出した。測定は３回（ｎ＝３）行い、それらの平均値を算出して表７～表９に示した。
［３］　結晶面（１１１）面の集積率、および結晶面（１００）面、（１１０）面の集積率の測定
　上述の横断面において得られた結晶方位データについて解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、解析ソフトを用いて得られるＣｈａｒｔ－Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎにおいて試料軸と結晶軸を設定し、測定領域に占める、（１１１）面から±１５°以内の結晶面を含む領域の面積率を（１１１）面の集積率とした。結晶面（１００）面および（１１０）面の集積率も同様にして求めた。測定は各３回（ｎ＝３）で行い、その平均値を算出して表７～表９に示した。
［４］　ＣＩ値が０．１％未満の領域の面積率の測定
　上述の横断面において得られた結晶方位データについて解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、解析ソフトを用いて得られるＭａｐ－Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ　Ｉｎｄｅｘを用いて、測定領域に占める、０．１以上のＣＩ値を有する領域の面積率を算出した。測定は３回（ｎ＝３）で行い、その平均値を算出して表７～表９に示した。
［５］　ＫＡＭ値が２°以下の領域の面積率の測定
　上述の横断面において得られた結晶方位データについて解析ソフト（ＴＳＬ社製、ＯＩＭ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて解析を行ない、解析ソフトを用いて得られるＭａｐ－Ｋｅｒｎｅｌ　Ａｖｅｒａｇｅ　Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎを用いて、測定領域に占める、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率を算出した。測定は３回（ｎ＝３）で行い、その平均値を算出して表７～表９に示した。
[６]　曲げ性の評価
　上記で製造したアルミニウム系撚線を絶縁被覆したアルミニウム系ケーブルを用いて評価を行った。アルミニウム系ケーブルは、ドラムに巻かれた際の巻き癖を、事前に直線状に直したものを使用した。１ｍのアルミニウム系ケーブル２は、図１に示すように一端側の長さ１００ｍｍの部分を固定架台１に固定し、他端側には、他端から５０ｍｍのケーブル位置にフック３を用いて錘４をぶら下げた。１ｋｇｆの錘をぶら下げて、錘がぶら下がっているケーブル位置の重力方向の変位を測定し、その結果を表７～表９に示した。変位が大きい方ほど曲げ性が高いことを意味する。ケーブルの他端における、錘をぶら下げる前の初期位置からのぶら下げた後の高さ変位が、撚線サイズが１５０ｍｍ２の場合は２５０ｍｍ以上、撚線サイズが２５０ｍｍ２の場合は１００ｍｍ以上であれば、曲げ性に優れていると判断して合格とした。
［７］　引張強度の評価
　上記で製造したアルミニウム系ケーブルの一端の被覆を除去し、アルミニウム端子を装着してかしめ、全長２５０ｍｍのアルミニウム端子付きアルミニウム系ケーブルとした。かしめるときの圧着量は、圧着後圧着部の撚線の横断面の断面積を圧着前の撚線の断面積で割った値が９０％になるように設定し、電動油圧式工具Ｓ７Ｇ－Ｍ２５０Ｒ（マクセルイズミ株式会社製）と、圧着ダイスおよび専用工具（ともに冨士端子工業株式会社製）を用いて圧着した。また、アルミニウム系ケーブルのもう一端の被覆も除去し、撚線を露出させておいた。この撚線部と、アルミニウム端子の羽子板部を引張試験機のチャックで挟み、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行った。試験は３回（ｎ＝３）で実施し、得られた引張強度の平均値を表７～表９に示した。平均して５０ＭＰａ以上であれば十分に引張強度が高いと判断し合格とした。引張強度は得られた引張力をアルミニウム系ケーブルの断面積で割って求めた。
[８]　導電率の測定
　撚線またはケーブルにする前のアルミニウム系線材を用意し、長さ３００ｍｍの試験片にして、２０℃（±０．５℃）に保持した恒温漕中で、四端子法を用いて比抵抗を３本分測定し、その平均導電率を算出して表７～表９に示した。測定の端子間距離は２００ｍｍとした。導電率は、５５％ＩＡＣＳ以上を合格とした。なお、上記の「％ＩＡＣＳ」とは、万国標準軟銅（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｎｎｅａｌｅｄ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）の抵抗率１．７２４１×１０－８Ωｍを１００％ＩＡＣＳとした場合の導電率の単位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　表１、表２、表５、表６、表７および表９に示すように、撚線サイズが１５０ｍｍ２の実施例１－１～実施例１－２４および実施例３－１～実施例３－１２では、組成を適正範囲内にするとともに、製造工程の第一伸線工程、熱処理工程、および第二伸線工程における製造条件を適正に制御して製造を行った結果、２°未満のＧＯＳ値の領域の面積率が１５％以上４０％以下の範囲のアルミニウム系線材が得られた。評価の結果、これらの実施例１－１～実施例１－２４および実施例３－１～実施例３－１２はいずれも、高い導電率、そして優れた曲げ性および高い引張強度が得られた。
　また、同様の評価を表３、表４および表８に示す撚線サイズ２５０ｍｍ２の実施例２－１～実施例２－４のアルミニウム系ケーブルに対して行ったが、撚線サイズ１５０ｍｍ２の結果と同様に、高い導電率、優れた曲げ性および高い引張強度が得られることが確認された。
　一方、２°未満のＧＯＳ値の領域の面積率が１５％未満および４０％超である比較例１－４～比較例１－６、比較例１－９および比較例２－１においては、曲げ性が合格レベルにはなく、劣っていた。また、組成が適正範囲外である比較例１－１～比較例１－３については、少なくとも導電性が合格レベルになく、劣っていた。また、２°未満のＧＯＳ値の領域の面積率が４０％超である比較例１－８については、引張強度が合格レベルになく、劣っていた。
　１　固定架台
　２　アルミニウム系ケーブル
　３　フック
　４　錘

Claims (11)

  1. 　Ｆｅ：３．００質量％以下およびＳｉ：０．５０質量％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム系線材であって、
    　前記アルミニウム系線材の長手方向に垂直な横断面において、電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める、２°未満のＧＯＳ値を有する領域の面積率が、１５％以上４０％以下の範囲であるアルミニウム系線材。
  2. 　前記組成は、さらに、Ｃｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群から選択される１種以上の元素を、合計で０．０１０質量％以上０．５００質量％以下の範囲で含有する、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  3. 　前記組成は、さらに、Ｚｒを０．０１０質量％以上０．４５０質量％以下の範囲で含有する、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  4. 　前記組成は、さらに、ＴｉおよびＢの少なくとも１種の元素を、合計で０．００１質量％以上０．０２０質量％以下の範囲で含有する、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  5. 　前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、（１１１）面の集積率が４０％未満である、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  6. 　前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、（１００）面および（１１０）面の集積率の合計が、５％以上４０％以下の範囲である、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  7. 　前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、測定面積に占める、０．１以上の信頼性指数（ＣＩ）の値を有する領域の面積率が、３０％以上６５％以下の範囲である、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  8. 　前記横断面において前記結晶方位解析を行ったとき、測定面積に占める、２°未満のＫＡＭ値を有する領域の面積率が、３０％以上６０％以下の範囲である、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  9. 　線径が１．３ｍｍ以上３．１ｍｍ以下の範囲である、請求項１に記載のアルミニウム系線材。
  10. 　請求項１から９のうちいずれか１項に記載のアルミニウム系線材の複数本を撚り合わせてなる、アルミニウム系撚線。
  11. 　請求項１０に記載のアルミニウム系撚線と、前記アルミニウム系撚線の外周を覆う絶縁被覆層とを有する、アルミニウム系ケーブル。
PCT/JP2023/030380 2022-08-24 2023-08-23 アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブル Ceased WO2024043284A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024542858A JPWO2024043284A1 (ja) 2022-08-24 2023-08-23

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-132907 2022-08-24
JP2022132907 2022-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024043284A1 true WO2024043284A1 (ja) 2024-02-29

Family

ID=90013443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/030380 Ceased WO2024043284A1 (ja) 2022-08-24 2023-08-23 アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブル

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2024043284A1 (ja)
WO (1) WO2024043284A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7750340B1 (ja) * 2024-06-27 2025-10-07 住友電気工業株式会社 アルミニウム合金線および電線
JP7750339B1 (ja) * 2024-06-27 2025-10-07 住友電気工業株式会社 アルミニウム合金線および電線

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010163676A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Furukawa Electric Co Ltd:The アルミニウム合金線材
JP2013044038A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Furukawa Electric Co Ltd:The アルミニウム合金導体
WO2014155817A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金導体、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金導体の製造方法
JP2020050901A (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 矢崎総業株式会社 アルミニウム合金電線の製造方法、アルミニウム合金電線及びワイヤーハーネス
WO2022030620A1 (ja) * 2020-08-06 2022-02-10 古河電気工業株式会社 アルミニウム線材、アルミニウム撚線、被覆電線、圧着端子付き被覆電線、およびｃｖｔケーブルもしくは圧着端子付きｃｖｔケーブル

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010163676A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Furukawa Electric Co Ltd:The アルミニウム合金線材
JP2013044038A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Furukawa Electric Co Ltd:The アルミニウム合金導体
WO2014155817A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金導体、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金導体の製造方法
JP2020050901A (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 矢崎総業株式会社 アルミニウム合金電線の製造方法、アルミニウム合金電線及びワイヤーハーネス
WO2022030620A1 (ja) * 2020-08-06 2022-02-10 古河電気工業株式会社 アルミニウム線材、アルミニウム撚線、被覆電線、圧着端子付き被覆電線、およびｃｖｔケーブルもしくは圧着端子付きｃｖｔケーブル

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7750340B1 (ja) * 2024-06-27 2025-10-07 住友電気工業株式会社 アルミニウム合金線および電線
JP7750339B1 (ja) * 2024-06-27 2025-10-07 住友電気工業株式会社 アルミニウム合金線および電線
WO2026004229A1 (ja) * 2024-06-27 2026-01-02 住友電気工業株式会社 アルミニウム合金線および電線

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2024043284A1 (ja) 2024-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5367759B2 (ja) 配線用電線導体、配線用電線導体の製造方法、配線用電線および銅合金素線
KR102301262B1 (ko) 알루미늄 합금선, 알루미늄 합금 연선, 피복 전선, 및 단자부착 전선
KR102361765B1 (ko) 알루미늄 합금선, 알루미늄 합금 연선, 피복 전선, 및 단자 장착 전선
KR102361777B1 (ko) 알루미늄 합금선, 알루미늄 합금 연선, 피복 전선, 및 단자 장착 전선
KR102362938B1 (ko) 알루미늄 합금선, 알루미늄 합금 연선, 피복 전선, 및 단자 부착 전선
JP6080336B2 (ja) 電線・ケーブル
WO2024043284A1 (ja) アルミニウム系線材、アルミニウム系撚線およびアルミニウム系ケーブル
JP6686293B2 (ja) 銅合金線、銅合金撚線、被覆電線およびワイヤーハーネス
JP5486870B2 (ja) アルミニウム合金電線の製造方法
US20210134475A1 (en) Aluminum alloy wire, aluminum alloy strand wire, covered electrical wire, and terminal-equipped electrical wire
JP7503240B2 (ja) 被覆電線、端子付き電線、銅合金線、銅合金撚線、及び銅合金線の製造方法
JP7713394B2 (ja) アルミニウム線材、アルミニウム撚線、被覆電線、圧着端子付き被覆電線、およびｃｖｔケーブルもしくは圧着端子付きｃｖｔケーブル
WO2011071097A1 (ja) 送電体及びその製造方法
JP2010205549A (ja) 電線導体の製造方法および電線導体
JP7483217B2 (ja) 被覆電線、端子付き電線、銅合金線、及び銅合金撚線
JP7054076B2 (ja) アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線
JP7054077B2 (ja) アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線
JP2020186450A (ja) アルミニウム合金撚線の製造方法、これを用いた電線の製造方法及びワイヤハーネスの製造方法
JP6840347B2 (ja) アルミニウム合金線の製造方法
JP6840348B2 (ja) アルミニウム合金線の製造方法
JP7080174B2 (ja) アルミニウム合金線、架空送電線、及びアルミニウム合金線の製造方法
JP7398315B2 (ja) アルミニウム合金線および電線
JP2025043563A (ja) アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線
WO2025183121A1 (ja) 銅系導体、撚線導体および電線
JP6424925B2 (ja) めっき銅線、めっき撚線及び絶縁電線並びにめっき銅線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23857392

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2024542858

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 23857392

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1