CN104093868B - 连接部件用铝合金板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供保持导电性且抗蠕变性和弯曲加工性均优异的连接部件用铝合金板及其制造方法。为此，该铝合金如下构成：含有Si：0.3～1.5质量％、Mg：0.3～1.0质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，导电率为45.0％IACS以上，根据结晶取向分布函数解析得到的板表面的Cube取向分布密度为15以上。

Description

连接部件用铝合金板及其制造方法

技术领域

本发明涉及连接部件用铝合金板及其制造方法，该铝合金板用于将搭载于以电动车为开端的将电力作为动力源的各种电动输送设备等的电气设备(电池组、变频器、电动机等)之间或电气设备内部的部件之间电连接的连接部件。

背景技术

在以电动车为开端的将电作为动力源的各种电动输送设备(混合动力汽车、燃料电池汽车、电气机车等)中，搭载有电池组、变频器、电动机等各种电气设备。并且，当将这些电气设备之间或电气设备内部的部件之间电连接时，使用被称为汇流条(bus－bar)的连接部件。

该连接部件必须通电，因此当然要求导电性优异。

另外，将该连接部件通过螺栓等联结件联结时，由于通电时的发热发生连接部件1的联结部1a(参照图1)的变形(蠕变变形)，由此连接部件必须具备高的抗蠕变性，以使不会发生联结件的紧固扭矩降低而联结件松动脱落。

还有，为了满足电气设备节省空间化(小型化)的期望，连接部件多被设计为具有弯曲半径(R)小的弯曲部分的形状。因此，连接部件也要求弯曲加工性优异。

迄今，对于满足上述这样的条件的连接部件，对以铜为主体的原料进行了研究。

但是近年，为了降低汽车的油耗而要求汽车的轻量化，进而要求搭载于汽车的电气设备的轻量化。

鉴于上述情况，提出了由比铜更轻的铝合金构成的连接部件。

例如，在专利文献1中公开了特定成分组成并且特定导电率和调质条件的连接部件用铝合金。并且，在专利文献1中记载有该铝合金导电性优异，且抗蠕变性优异。

另外，在专利文献2中公开了对特定成分组成的铸锭实施规定条件的均质化热处理、热轧、冷轧、最终退火的铝合金板的制造方法。并且，在专利文献2中记载有用该制造方法制造的铝合金板具有印制板所要求的弯曲加工性。

还有，在专利文献3、4中公开了并非涉及连接部件用，而是涉及汽车面板用的铝合金板的技术，公开了为了使Al－Mg－Si系合金(JIS6000系的Al合金)的弯曲加工性提高，而控制集合组织使Cube取向分布密度为规定值的技术(专利文献3)，并特定取向差为20°以下的晶粒之间的晶界长度相对于全部的晶粒之间的晶界长度的合计的技术(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3557116号公报

专利文献2：日本特开2009－242813号公报

专利文献3：日本特开2005－298922号公报

专利文献4：日本专利第3749687号公报

发明所要解决的课题

但是，由于在专利文献1中公开的技术虽然着眼于抗蠕变性的提高，但对弯曲加工性没有任何考虑(参照专利文献1的段落0010等)，因此，当然不满足连接部件所要求的弯曲加工性。因此，在将专利文献1中公开的技术用于连接部件时，有可能在成形加工时在表面产生弯曲裂纹。

另外，在专利文献2中公开的技术虽然着眼于弯曲加工性的提高，但完全未考虑抗蠕变性(参照专利文献2的段落0001等)，因此，当然不满足连接部件所要求的抗蠕变性。因此，在将专利文献2中公开的技术用于连接部件时，由于通电时的发热，连接部件1的联结部1a(参照图1)变形，由此，有可能联结该连接部件的螺栓等联结件松动或脱落。

还有，在专利文献3、4中公开的技术与专利文献2同样，虽然考虑了弯曲加工性，但完全没有考虑抗蠕变性，并且，并非是连接部件用而是汽车面板用的技术。因此，在专利文献3、4中公开的技术不能够满足连接部件所要求的抗蠕变性。还有，即使具有板厚1mm程度的汽车面板所要求的弯曲加工性，由于连接部件通常为板厚2mm左右，因此难以认为其具有连接部件所要求的高弯曲加工性。

由所述专利文献1～4的记载可知，对于铝合金板，不存在保持作为连接部件所必需的特性的导电性，同时，兼顾连接部件所要求的抗蠕变性和弯曲加工性的技术。

还有，该情况符合技术常识(为了提高由金属构成的板材的抗蠕变性，必须提高强度，但提高强度时，板材的弯曲加工性降低，即，抗蠕变性和弯曲加工性处于不兼容的关系)，被认为是理所当然。

发明内容

因此，本发明的课题在于，提供一种在保持导电性的同时，抗蠕变性和弯曲加工性也优异的连接部件用铝合金板及其制造方法。

为了解决所述课题，本发明的发明人们发现，连接部件用铝合金板的板表面的Cube取向分布密度和成分组成等对抗蠕变性和弯曲加工性有很大影响，从而完成本发明。

即，本发明的连接部件用铝合金板由如下的铝合金构成：含有Si：0.3～1.5质量％、Mg：0.3～1.0质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，导电率为45.0％IACS以上，根据结晶取向分布函数解析得到的板表面的Cube取向分布密度为15以上。

根据该连接部件用铝合金板，将板表面的Cube取向分布密度特定为规定值以上，由此使抗蠕变性提高，并且可以使弯曲加工性提高。即，根据该连接部件用铝合金板，能够同时实现连接部件所要求的抗蠕变性和弯曲加工性。

另外，根据连接部件用铝合金板，将Si和Mg的含量特定为规定范围，由此能够确实实现提高抗蠕变性的效果。

还有，根据该连接部件用铝合金板，将导电率特定为45.0％IACS以上，由此能够确保连接部件所要求的导电率。

另外，优选本发明的连接部件用铝合金板中，在所述不可避免的杂质中，Fe低于0.5质量％、Zn低于0.5质量％。

根据该连接部件用铝合金板，在不可避免的杂质中，将Fe、Zn的含量特定为低于规定值，由此能够确实实现提高弯曲加工性的效果。

另外，优选本发明的连接部件用铝合金中，所述铝合金还含有从Cu：低于1.0质量％、Mn：低于1.0质量％、Cr：低于0.5质量％、Zr：低于0.3质量％、Ti：低于0.1质量％中选出的一种以上的元素。

根据该连接部件用铝合金板，还含有低于规定值的选自Cu、Mn、Cr、Zr、Ti中的一种以上，由此能够确保提高弯曲加工性的效果，同时还能够实现提高抗蠕变性的效果。

本发明的连接部件用铝合金板的制造方法包括：对由所述铝合金构成的铸锭实施500～570℃、1～24小时的均质化热处理的均质化热处理工序、对实施了所述均质化热处理后的铸锭实施热轧而制造热轧板的热轧工序、对所述热轧板不实施冷轧，而实施在500～570℃保持60秒以下的固溶化热处理的固溶化热处理工序、和对实施了所述固溶化热处理后的热轧板实施人工时效处理的人工时效处理工序。

根据该连接部件用铝合金板的制造方法，特定所使用的铝合金的成分组成，特定均质化热处理和固溶化热处理的条件，并且不实施冷轧，由此能够使通过该制造方法制造的连接部件用铝合金板的导电率、板表面的Cube取向分布密度和屈服强度为规定值以上。

优选根据结晶取向分布函数解析得到的板表面的Cube取向分布密度为20以上，板表面的轧制方向的平均晶粒直径为150μm以下。

通过将晶粒直径微细化，能够使弯曲表面品质提高。

本发明的连接部件用铝合金板的制造方法包括：对由所述铝合金构成的铸锭实施500～570℃、1～24小时的均质化热处理的均质化热处理工序、对实施了所述均质化热处理后的铸锭实施轧制开始温度为350～450℃的由多道构成的轧制而制造热轧板的热轧工序、对所述热轧板不实施冷轧而实施在500～570℃保持100秒以下的固溶化热处理的固溶化热处理工序、和对实施了所述固溶化热处理后的热轧板实施人工时效处理的人工时效处理工序。

根据该连接部件用铝合金板的制造方法，特定所使用的铝合金的成分组成，特定均质化热处理、热轧和固溶化热处理的条件，并且不实施冷轧，由此能够使通过该制造方法制造的连接部件用铝合金板的导电率、板表面的Cube取向分布密度和屈服强度为规定值以上，晶粒直径为规定值以下。

发明效果

根据本发明的连接部件用铝合金板，将导电率、板表面的Cube取向分布密度特定为规定值以上，并且将Si和Mg的含量特定为规定范围，由此保持导电性，同时抗蠕变性和弯曲加工性也优异，因此适合作为连接部件使用。

另外，根据本发明的连接部件用铝合金板的制造方法，特定所使用的铝合金的组成，特定均质化热处理和固溶化热处理的条件，并且不实施冷轧，由此能够制造保持导电性，同时抗蠕变性和弯曲加工性也优异的连接部件用铝合金板。

附图说明

图1是本发明的实施方式的连接部件(汇流条)的立体图。

图2是本发明的连接部件用铝合金板的制造方法的流程图。

图3是说明本发明的实施例的弯曲试验的方法的示意图。

具体实施方式

第1实施方式

下面，对用于实施本发明的连接部件用铝合金板及其制造方法的方式进行详细说明。

[连接部件用铝合金板]

本发明的连接部件用铝合金板(以下适当称为铝合金板)的特征在于，由如下的铝合金构成：含有规定量的Si和Mg，余量由Al和不可避免的杂质构成，导电率和板表面的Cube取向分布密度为规定值以上。

另外，优选本发明的连接部件用铝合金板中，在不可避免的杂质中Fe、Zn低于规定值，更优选含有低于规定值的选自Cu、Mn、Cr、Zr、Ti中的一种以上。

下面，对本发明的连接部件用铝合金板的各合金成分、导电率和板表面的Cube取向分布密度进行数值限定的理由进行说明。

(Si：0.3～1.5质量％)

Si与Mg一起在固溶化热处理后的人工时效处理时形成时效析出物。通过Si阻碍在高温环境下的位错移动来提高抗蠕变性，因此Si是本发明的连接部件用铝合金板的必须元素。

若Si含量低于0.3质量％，则不能够得到期望的抗蠕变性。另一方面，若Si含量超过1.5质量％，则形成粗大的金属间化合物，特别是使弯曲加工性劣化。

因此，Si含量为0.3～1.5质量％。

还有，为了进一步实现提高弯曲加工性和抗蠕变性的效果，优选Si含量为0.4～1.5质量％，更优选为0.5～1.3质量％。

(Mg：0.3～1.0质量％)

Mg与Si一起在固溶化热处理后的人工时效处理时形成时效析出物。通过Mg阻碍在高温环境下的位错移动来提高抗蠕变性，因此Mg是本发明的连接部件用铝合金板的必须元素。

若Mg含量低于0.3质量％，则不能够得到期望的抗蠕变性。另一方面，若Mg含量超过1.0质量％，则形成粗大的金属间化合物，特别是使弯曲加工性劣化。

因此，Mg含量为0.3～1.0质量％。

还有，为了进一步实现提高弯曲加工性和抗蠕变性的效果，优选Mg含量为0.5～0.8质量％。

(不可避免的杂质)

作为不可避免的杂质，Fe、Zn等在不妨碍本发明的效果的范围内也可以含有。详细地说，优选Fe和Zn分别低于0.50质量％(限制为低于0.50质量％)。这是因为，若Fe含量或Zn含量为0.50质量％以上，则弯曲加工性或耐蚀性降低。

还有，Fe、Zn在废料和再生铝(例如，钎焊片(brazing sheet)等的包覆材用铝合金材的碎屑等)中含有一定程度，因此，在制造(熔解)时可以以铝合金板中的Fe、Zn的含量低于所述范围的程度配合废料和再生基体金属，能够降低原料成本。

另外，作为不可避免的杂质，在不妨碍本发明的效果的程度内，也可以含有Fe、Zn以外的元素。

(Cu：低于1.00质量％)

Cu促进固溶化热处理后的人工时效处理中的时效析出物的形成。通过Cu阻碍在高温环境下的位错移动来提高抗蠕变性。

为了得到该效果，优选Cu含有0.05质量％以上。

另一方面，若Cu含量为1.00质量％以上，则使耐应力腐蚀裂纹性、熔接性和弯曲加工性显著劣化。

因此，在铝合金板中含有Cu时，Cu含量为低于1.00质量％。

(Mn：低于1.00质量％)

Mn在均质化热处理时生成弥散粒子(弥散相)，这些弥散粒子妨碍再结晶后的晶界移动。因此，Mn是具有使晶粒微细化效果的元素。还有，铝合金组织的晶粒越微细，越提高本发明的连接部件用铝合金板的弯曲加工性。

为了得到该效果，优选Mn含有0.01质量％以上。

另一方面，若Mn含量为1.00质量％以上，则在熔解、铸造时容易生成粗大的Al－Fe－Si－Mn系金属间化合物，反而成为使弯曲加工性降低的原因。

因此，在铝合金板中含有Mn时，Mn含量低于1.00质量％。

(Cr：低于0.50质量％)

Cr与Mn同样，在均质化热处理时生成弥散粒子(弥散相)，这些弥散粒子妨碍再结晶后的晶界移动。因此，Cr是具有使晶粒微细化效果的元素。

为了得到该效果，优选Cr含有0.01质量％以上。

另一方面，若Cr含量为0.50质量％以上，则在熔解、铸造时容易生成粗大的金属间化合物，反而使弯曲加工性劣化。

因此，在铝合金板中含有Cr时，Cr含量低于0.50质量％。

(Zr：低于0.30质量％)

Zr与Mn同样，在均质化热处理时生成弥散粒子(弥散相)，这些分散粒子妨碍再结晶后的晶界移动。因此，Zr是具有使晶粒微细化效果的元素。

为了得到该效果，优选Zr含有0.01质量％以上。

另一方面，若Zr含量为0.30质量％以上，则在熔解、铸造时容易生成粗大的金属间化合物，反而使弯曲加工性劣化。

因此，在铝合金板中含有Zr时，Zr含量低于0.30质量％。

(Ti：低于0.10质量％)

Ti通过微量含有，使铸锭的晶粒微细化，是具有提高弯曲加工性效果的元素。

为了得到该效果，优选Ti含有0.01质量％以上。

另一方面，若Ti含量为0.10质量％以上，则形成粗大的化合物而使弯曲加工性劣化。

因此，在铝合金板中含有Ti时，Ti含量低于0.10质量％。

(导电率：45.0％IACS以上)

本发明的连接部件用铝合金板的导电率为45.0％IACS以上。

若导电率为45.0％IACS以上，则能够确保作为连接设备的导电性能。另一方面，若电阻高即导电率低于45.0％IACS，则为了流通期望的电流而需要增加连接部件的截面积，导致部件重量增加。

还有，导电率越高越好，优选为47.0％IACS以上，更优选为50.0％IACS以上。

还有，导电率的调整通过控制铝合金板中的Si含量、Mg含量、铝合金板的制造工序中的均质化热处理条件、固溶化热处理条件、人工时效处理条件而实现。

还有，若导电率过高，即由于发生过度的固溶量减少和析出物粗大化而有抗蠕变性降低的倾向，因此优选导电率为60％IACS以下。

(Cube取向分布密度：15以上)

本发明的连接部件用铝合金板的板表面的Cube取向分布密度为15以上。

通过使板表面的Cube取向分布密度为15以上，可以同时实现连接部件所要求的抗蠕变性和弯曲加工性。另一方面，若板表面的Cube取向分布密度低于15，则弯曲加工性降低。

还有，为了进一步实现提高抗蠕变性和弯曲加工性的效果，优选Cube取向分布密度为20以上，更优选为30以上。

另外，根据常规的制造方法，Cube取向分布密度低于15，这表示板表面的结晶取向比较随机。

另一方面，如本发明所规定，若Cube取向分布密度为15以上，即Cube取向累积为一定量以上，则与相邻的晶粒的取向差小的小角晶界的比例变大，变形时的晶界段差小或不发生。

另外，Cube取向与其它取向相比较，能够均匀的滑移变形，由此抑制剪切带的形成。

其结果是，在弯曲加工时成为裂纹的起点或传播路径的晶界段差或晶粒内的剪切带的形成被抑制，由此，通过使Cube取向分布密度为15以上，能够改善(提高)弯曲加工性。

还有，若过度提高Cube取向分布密度，则制造条件变严苛而招致生产性降低，因此优选Cube取向分布密度为100以下。

在本发明中，规定Cube取向分布密度时，用织构的测定精度更准确的、根据结晶取向分布函数解析(以下适当称为ODF解析)得到的Cube取向分布密度来规定。

根据ODF解析得到的Cube取向分布密度用Cube取向与随机取向(标准样品的无取向性的Al粉末试料)的比(无因次)来表示，因此能够定量地表示宽广的范围。相对于此，在基于积分强度的测定中，由于难以分离面内(100面)的旋转取向，因此不能够仅抽出单纯的Cube取向。

该铝合金板的板表面的基于ODF解析的Cube取向分布密度的测定，例如使用リガク株式会社(Rigaku Corporation)制造的X射线衍射装置[型号“リガクRAD－rX”(Ru－200B)]，通过测量板表面来进行。上述X射线衍射装置能够基于不完全极点图进行ODF解析。即，通过schluz的反射法，制作{100}面、{111}面的不完整极图，适用Bunge的迭代级数展开法(positivity法)实施ODF解析，能够求得Cube取向分布密度。

还有，关于对铝合金板实施弯曲加工时的弯曲方向和Cube取向(取向方向)的关系，在以板的Cube取向与板的弯曲方向成为平行的方式(将板的弯曲加工方向与原材板的轧制方向呈平行或直角)进行弯曲加工时，变形中的Cube取向变得稳定，能够得到良好的弯曲加工性。由于板的Cube取向即使旋转90度也是相同的结构，因此，没有0度、90度的区别。因此，即使将板的弯曲加工方向与原材板的轧制方向呈平行或直角，Cube取向成为相同的结构，能够得到良好的弯曲加工性。

但是，在板的轧制方向为与板的弯曲方向呈45度方向等，上述两个方向以外的板的弯曲方向和板的Cube取向(取向方向)的关系中，Cube取向在变形中旋转，而结晶取向随机化，有弯曲加工性差的可能性，因此优选实施弯曲加工时的板的弯曲方向为上述两个方向。

还有，板表面的Cube取向分布密度的调整通过铝合金板的Si含量、Mg含量、铝合金板的制造工序中的热轧条件和不实施冷轧而实现。

(屈服强度：180MPa以上)

优选本发明的连接部件用铝合金板的屈服强度(0.2％屈服强度)为180MPa以上。

若屈服强度为180MPa以上，则能够确保连接部件所要求的抗蠕变性。另一方面，若屈服强度低于180MPa，则抗蠕变性降低。

还有，为了进一步实现确保抗蠕变性的效果，优选屈服强度为190MPa以上，更优选为195MPa以上。

还有，屈服强度的调整通过铝合金板中的Si含量、Mg含量、铝合金板的制造工序中的均质化热处理条件、固溶处理条件和人工时效处理条件而实现。

(连接部件)

连接部件是将多个构件电连接的部件。具体地说，是将搭载于以电力作为动力源的各种电动输送设备等的电池组、变频器、电动机等各种电气设备之间或电气设备内部的部件之间进行电连接的汇流条。

并且，汇流条的形状没有特别的限定，是具有规定的厚度，呈板状、方形状的部件。例如，汇流条是呈现如图1所示形状的部件。

在此，由于铝比铜的导电率低，因此为了确保导电性能，铝合金制的汇流条与铜制的汇流条相比必须增大截面积。考虑到部件的设置面积时，多数情况难以增加部件的宽度尺寸，于是增加板厚。通常在板厚增加时，由于在弯曲表面的变形量变大，因此，对于由铝合金构成的汇流条会发生弯曲加工时发生弯曲裂纹的问题，即，明确表现出必须提高弯曲加工性的课题。

换言之，本发明的连接部件用铝合金板，即使在连接部件中，优选适用于厚度为1.5mm以上，特别是1.8～5.0mm的汇流条，可以发挥显著的效果(同时实现抗蠕变性和弯曲加工性的效果)。

接着，边参照图2边对第1实施方式的连接部件用铝合金板的制造方法进行说明。

[连接部件用铝合金板的制造方法]

本发明的连接部件用铝合金板的制造方法的特征在于，包括均质化热处理工序S2、热轧工序S3、固溶化热处理工序S4和人工时效处理工序S5。

下面，以所述各工序为中心进行说明。

(铸造工序)

在铸造工序S1中，将作为所述的成分组成的铝合金熔解，通过DC锻造法等已知的铸造法进行铸造，冷却至低于铝合金的固相线温度制成厚度400～600mm左右的铸锭，并根据需要进行面切削。

(均质化热处理工序)

在均质化热处理工序S2中，在轧制铸造工序S1中铸造成的铸锭前，以规定温度实施均质化热处理(均热处理)。通过对铸锭实施均质化热处理来除去内部应力，在铸造时偏析的溶质元素被均质化，另外，在铸造冷却时或其以后析出的金属间化合物成长。还有，该均质化热处理兼顾用于后续的热轧工序S3的预加热。

均质化热处理工序S2的热处理温度(铸锭温度)为500～570℃。若热处理温度低于500℃，在铸造时结晶的Si或Mg未固溶而残留，在固溶化热处理和人工时效处理后不能得到适度的析出物分布，屈服强度和抗蠕变性降低。另一方面，若超过570℃，则在铸锭的表面产生局部的熔融(过烧Burning)。更优选为560℃以下。

为了完成均质化，均质化热处理工序S2的热处理时间(保持时间)为1小时以上，从制造效率的观点出发为24小时以内。

(热轧工序)

在热轧工序S3中，连着均质化热处理工序S2，对均质化后的铸锭进行热轧。首先，保持均质化热处理工序S2的热处理结束时的温度对铸锭进行粗轧，再进行精轧，由此成为期望的板厚的热轧板(热卷材)。热轧板的板厚可以从铝合金板的最终板厚反算而设定。另外，可以通过热轧结束温度来控制Cube取向分布密度。为了特别提高Cube取向分布密度而得到优异的弯曲加工性，优选热轧结束温度为360℃以下，在热轧结束时抑制再结晶，使加工组织残留，更优选为330℃以下。

(固溶化热处理工序)

在固溶化热处理工序S4中，对热轧工序S3中制造的热轧板进行固溶化热处理。在此，固溶化热处理工序S4中的热处理温度(铸锭温度)为500～570℃。若热处理温度低于500℃，则未固溶的Si或Mg残留，因此在固溶化热处理和人工时效处理后不能够得到适度的析出物分布，不能够得到期望的屈服强度和抗蠕变性。另一方面，若超过570℃，则在板表面发生局部的熔融(过烧)。更优选为520～550℃。

对于固溶化热处理工序S4中的在所述热处理温度的保持时间为60秒以内(也可以是0秒)。这是由于若超过60秒，则该效果饱和且生产性降低。

还有，通过在热轧工序S3后不实施冷轧，并且将固溶化热处理工序S4中的热处理温度设为上述范围，从而Cube取向适当地成长，板表面的Cube取向分布密度成为规定值以上。

在固溶化热处理工序S4中，优选从200℃至所述热处理温度的升温速度为5℃/s以上，优选从所述热处理温度到200℃的降温速度为10℃/s以上。

通过使升温速度和降温速度为所述速度以上，能够进一步实现Cube取向适当地成长。

(人工时效处理工序)

在人工时效处理工序S5中，对在固溶化热处理工序S4中实施了固溶化热处理后的热轧板，以规定温度、规定时间实施人工时效处理。

对于人工时效处理工序S5的热处理温度没有特别的限定，优选为150～250℃。这是因为若低于150℃，则不能够得到期望的屈服强度、抗蠕变性，若超过250℃，则析出物粗大化而屈服强度、抗蠕变性降低。另外，对于热处理时间也没有特别的限定，优选为1～30小时。若低于1小时，则特别是在预想为量产时的情况下，发生在卷材或片材内的不均匀的温度分布，材料特性容易变得不稳定。若考虑生产性，则以30小时为上限。

本发明的连接部件用铝合金板的制造方法如以上的说明，在进行本发明时，在不会对所述各工序带来不良影响的范围内，在所述各工序之间或前后也可以包含其它工序。例如，在人工时效处理工序S5之后，也可以包括裁切为规定大小的裁切工序，或加工为如图1中示出的规定形状的(弯曲加工、冲孔加工等)加工工序。

另外，在所述各工序中，对于未明示的条件，使用现有已知的条件即可，只要能够实现通过所述各工序的处理能够得到的效果，可以适宜变更其条件自不待言。

第2实施方式

下面，对用于实施本发明的连接部件用铝合金板及其制造方法的方式进行详细说明。

[连接部件用铝合金板]

本发明的连接部件用铝合金板(以下适当称为铝合金板)的特征在于，由如下的铝合金构成：含有规定量的Si和Mg，余量由Al和不可避免的杂质构成，导电率和板表面的Cube取向分布密度为规定值以上，晶粒直径为规定值以下。

另外，优选本发明的连接部件用铝合金板，在不可避免的杂质中Fe、Zn低于规定值，更优选含有低于规定值的选自Cu、Mn、Cr、Zr、Ti中的一种以上。

下面，对本发明的连接部件用铝合金板的板表面的Cube取向分布密度和晶粒直径进行数值限定的理由进行说明。还有，连接部件用铝合金板的各合金成分和导电率与第1实施方式相同，因此省略说明。

(Cube取向分布密度：20以上)

本发明的连接部件用铝合金板的板表面的Cube取向分布密度为20以上。

板表面的Cube取向分布密度为20以上，由此可以同时实现连接部件所要求的抗蠕变性和弯曲加工性。另一方面，若板表面的Cube取向分布密度为低于20，则弯曲加工性降低。

还有，为了进一步实现提高抗蠕变性和弯曲加工性的效果，优选Cube取向分布密度为30以上，更优选为50以上。

还有，根据常规制造方法，Cube取向分布密度低于20，但其表现为板表面的结晶取向比较随机。

另一方面，按照本发明所规定那样，若Cube取向分布密度为20以上，即Cube取向累积为一定量以上，则与相邻的晶粒的取向差小的小角晶界的比例变大，使变形时的晶界段差减小或者不发生。

另外，Cube取向与其它取向相比较，能够均匀的滑移变形，由此抑制剪切带的形成。

其结果是，在弯曲加工时成为裂纹的起点或传播路径的晶界段差或在晶粒内的剪切带的形成被抑制，由此，通过Cube取向分布密度为20以上，能够改善(提高)弯曲加工性。

还有，若过度提高Cube取向分布密度，则制造条件变严苛而招致生产性降低，因此优选Cube取向分布密度为100以下。

另外，通过Cube取向分布密度为20以上，即使在同一水平的屈服强度下进行比较时，也能够使连接部件所要求的抗蠕变性变得良好。对于其理由虽然还不明确，但已知Cube取向泰勒因子小，位错的运动量少(崔祺(Sai Ki)等：轻金属,49(1999),P.583)，由此推定为高温保持中的回归被抑制。

(轧制方向的平均晶粒直径：150μm以下)

在本发明的连接部件用铝合金板中，板表面的轧制方向的平均晶粒直径为150μm以下。

若轧制方向的平均晶粒直径为150μm以下，则能够提高弯曲加工时的表面的品质。另一方面，若轧制方向的平均晶粒直径超过150μm，则弯曲加工时在表面发生橘皮、龟裂的可能性变高。

还有，对于轧制方向的平均晶粒直径，为了进一步实现提高弯曲加工时的表面品质的效果，优选为100μm以下，更优选为50μm以下。另外，对于轧制方向的平均晶粒直径，若过度减小，则制造条件变严苛而招致生产性降低，因此优选为10μm以上。

轧制方向的平均粒径可以通过如下方法测定，从铝合金板切出测定片，将板表面研磨并利用电解液蚀刻后，利用光学显微镜在100倍左右进行观察。

还有，轧制方向的平均晶粒直径通过控制铝合金板的制造工序中的热轧开始温度、轧制结束温度来实现。

接着，边参照图2边对第2实施方式的连接部件用铝合金板的制造方法进行说明。

[连接部件用铝合金板的制造方法]

本发明的连接部件用铝合金板的制造方法的特征在于，包括均质化热处理工序S2、热轧工序S3、固溶化热处理工序S4和人工时效处理工序S5。

下面，对与第1实施方式不同的工序进行说明。其它与第1实施方式相同，因此省略说明。

(热轧工序)

在热轧工序S3中，对均质化后的铸锭进行热轧。此时的轧制开始温度为350～450℃。通过实施由多道构成的热轧，成为期望的板厚的热轧板(热卷材)。

(均质化热处理后的冷却方式)

在此，在均质化热处理后冷却至开始热轧的350～450℃的温度范围时的方式，可以是直接冷却至该温度范围，在该温度范围内开始热轧(以下也称为双级均热)。另外，也可以是冷却至350℃以下的温度范围，其后进一步再加热至开始热轧的350～450℃的温度范围，在该温度范围内开始热轧(以下也称为2次均热)。

热轧开始温度超过450℃时，成为弯曲加工时的橘皮的原因。另外，若热轧开始温度低于350℃，则热轧本身变困难。

如后所述，在本发明中以热轧后不实施冷轧工序为特征，因此热轧板的组织控制非常重要。特别是发现：在热轧中产生的再结晶晶粒容易变粗大，该组织在固溶化热处理后也被保持，因此成为弯曲加工时的橘皮的原因。通过将热轧开始温度为450℃以下，能够抑制热轧中的再结晶，能够使其后的固溶化热处理后的晶粒直径成为规定值以下。另外，在均质化热处理后至热轧开始温度的冷却中，在铸锭内形成Mg₂Si化合物，该Mg₂Si化合物作为固溶化热处理时的再结晶晶粒的成核位点发挥作用，因此能够使晶粒直径微细化。

在均质化热处理后至热轧开始温度范围的冷却速度没有特别限定，优选为20～200℃/h的范围。若冷却速度为20℃/h以下，则Mg₂Si化合物变粗大，因此为了得到期望的强度而使其再固溶时，则固溶化热处理需要长时间，生产性降低。

另一方面，若冷却速度为200℃/h，变得过快，则在铸锭内的温度分布变得不均匀，有可能产生热收缩导致的变形和翘曲等异常发生的新问题。

另外，若冷却速度过快，则在均质化热处理后冷却至热轧开始温度范围之间形成的Mg₂Si化合物的平均尺寸变得过小，有可能不能使作为再结晶晶粒的成核位点必须的、直径为2μm以上的比较粗大的Mg₂Si化合物以适当的数量分布。

(均质化热处理后的冷却手段)

作为冷却铸锭的方法，例如有在均热炉内或炉外的强制风扇空冷、接触冷却、通过薄雾、喷雾进行的冷却。

热轧结束温度没有特别限定。但是，通过将热轧结束温度特别是低温化到300℃以下，使热轧中的累积应变增加，能够使其后的固溶化热处理的再结晶驱动力增加，因此，能够在提高表面的Cube取向分布密度的同时，使再结晶晶粒直径进一步微细化。

(固溶化热处理工序)

关于固溶化热处理工序S4中的在所述热处理温度的保持时间，在100秒以内(也可以是0秒)。这是因为，若超过100秒，则该效果饱和且生产性降低。其它的与第1实施方式相同，因此省略说明。

在固溶化热处理工序S4中，优选从200℃至所述热处理温度的升温速度为5℃/s以上，优选从所述热处理温度到200℃的降温速度为10℃/s以上。

通过使升温速度为所述速度以上，能够进一步实现Cube取向适当地发展。另外，通过使降温速度为所述速度以上，能够确实地得到期望的强度。

实施例

第1实施例(第1实施方式的实施例)

接着，对本发明的连接部件用铝合金板及其制造方法，对满足本发明的要件的实施例和不满足本发明的要件的比较例进行比较并进行具体说明。

[供试材的制作]

将表1所示组成的铝合金(合金1～17)熔解，利用半连续铸造制作铸锭，并进行面切削处理。对该铸锭以表2所示条件进行均质化热处理之后，不进行冷却而连续地实施轧制率99％的热轧(热轧结束温度见表2)，制成热轧板。其后，不实施冷轧(供试材20、21实施冷轧)，以表2中示出的条件进行固溶化热处理。并且在固溶化热处理后，通过实施在200℃保持2小时的人工时效处理(供试材20不实施)制作供试材(厚度2mm)。

[评价]

(拉伸试验)

从供试材以拉伸方向与轧制方向平行的方式切出JIS5号试验片。使用该试验片，依据JIS Z 2241实施拉伸试验，测定抗拉强度、屈服强度(0.2％屈服强度)和伸长率。

还有，十字头速度为5mm/分钟，以一定的速度进行直至试验片破断。

(Cube取向分布密度)

通过使用リガク株式会社制造的X射线衍射装置[型号“リガクRAD－rX”(Ru－200B)]测量所制作的供试材的表面，由此求得Cube取向分布密度。使用该X射线衍射装置进行基于不完整极图的ODF解析。具体地说，通过schluz的反射法制作{100}面、{111}面的不完整极图，适用Bunge的迭代级数展开法(positivity法)实施ODF解析，求得Cube取向分布密度。

(导电率)

导电率的测定通过日本フェルスター株式会社(FOERSTER JAPAN Limited)制造的涡流导电率测定装置[型号“シグマテストD2.068”]来测定。另外，导电率的测定是在供试材表面相互间隔为100mm以上隔开的任意5处进行。并且，本发明的导电率是将测定的各导电率进行平均化的值。

(弯曲加工性)

从供试材以试验片长轴方向与轧制方向一致的方式切出JIS3号(JIS Z 2204)试验片。将该试验片依据JIS Z 2248通过V型缺口法实施弯曲试验(参照图3)，来评价弯曲加工性。还有，弯曲试验以如下的条件实施：θ(弯曲角度)：90°、r(内侧弯曲半径)：0mm、t(供试材板厚)：2mm。

观察弯曲试验后的弯曲部(弯曲部，宽度：30mm)的裂纹的发生状况，将在5片试验片中，在全部试验片中不能够确认龟裂长度2mm以上的弯曲裂纹的供试材评价为非常良好(○)，在任意1片以上产生裂纹的情况评价为良好(△)，在全部试验片发生裂纹的情况评价为不良(×)。

(残余应力比)

残余应力比通过日本电子材料工业会(Japan Electronics and InformationTechnology Industries Association)标准规格EMAS－3003中记载的悬臂梁方式测定。

具体地说，以试验片长轴方向相对于轧制方向垂直的方式切出宽10mm、长250mm的短条状试验片(供试材板厚：2mm)。将该试验片的一端固定于刚体试验台。对试验片赋予跨距150mm、初期变形量(δ0＝10mm)，在该状态下在120℃保持100小时后，除去应力并测定试验片的变形量(ε)。残余应力比按“残余应力比＝(δ0－ε)÷δ0×100”求得。将该残余应力比的值为75％以上的评价为相对于高温时的持续应力导致变形的现象(蠕变)具有耐受性能，即，具有连接部件所要求的抗蠕变性。

详细的铝合金的成分、供试材的制造条件和材料特性(试验结果)在表1或表2中显示。还有，在表1、2中，对于不满足本发明的构成的情况，对数值引下划线表示。

【表1】

【表2】

结果讨论

供试材1～9由于全部满足本发明的规定的要件，因此即使在内弯曲R＝0mm这种非常严苛的弯曲加工条件的情况下，弯曲加工性也评价为非常良好(○)或良好(△)，并且评价为具有连接部件所要求的抗蠕变性。

供试材10(合金9)的Si含量低于本发明中规定的数值范围的下限值，并且Mg的含量超过本发明中规定的数值范围的上限值，因此屈服强度未达到规定值以上，其结果是，评价为弯曲加工性和抗蠕变性不优异。

供试材11(合金10)的Si含量超过本发明中规定的数值范围的上限值，并且Mg的含量低于本发明中规定的数值范围的下限值，因此屈服强度未达到规定值以上，并且评价为弯曲加工性和抗蠕变性不优异。

供试材12～18(合金11～17)的Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Zr、Ti中的任意一个为本发明中规定的数值以上，因此评价为弯曲加工性不良(×)。

供试材19的均质化热处理的热处理温度超过本发明中规定的数值范围的上限值，因此发生过烧而无法进行以后的制造和试验。

供试材20、21进行了冷轧，因此Cube取向分布密度低于规定值，其结果是，成为弯曲加工性不良(×)的结果。还有，供试材20作为固溶化热处理进行了箱式炉退火(240℃×5小时(升温速度：50℃/小时，降温速度：50℃/小时))，因此评价为抗蠕变性不优异。

供试材22的固溶化热处理的热处理温度超过本发明中规定的数值范围的上限值，因此发生过烧而无法进行以后的制造和试验。

还有，供试材20设定为专利文献2中记载的铝合金板，供试材21设定为专利文献1中记载的铝合金板。

第2实施例(第2实施方式的实施例)

接着，对于本发明的连接部件用铝合金板及其制造方法，将满足本发明的要件的实施例和不满足本发明的要件的比较例进行比较进行具体说明。还有，对与第1实施方式不同的点进行说明，其它与第1实施方式相同，因此省略说明。

[供试材的制作]

将表1所示组成的铝合金(合金1～17)熔解，利用半连续铸造制作铸锭，并进行面切削处理。对该铸锭以表3所示条件进行均质化热处理之后，不冷却而连续地实施轧制率99％的热轧(热轧结束温度见表3)，制成热轧板。随后不实施冷轧(供试材24、25实施冷轧)，以表3所示条件进行固溶化热处理。并且在固溶化热处理后，通过实施在200℃保持2小时的人工时效处理(供试材24不实施)制作供试材(厚度2mm)。

还有，供试材1～4以双级均热进行热轧，供试材5～18、20、23以2次均热进行热轧。

(平均晶粒直径的测定)

将供试材表面研磨并利用电解液蚀刻该研磨后的面后，利用光学显微镜在100倍下拍摄照片。用该显微镜照片，通过切片法测定轧制方向的晶粒直径。晶粒直径在5处进行测定，平均值示于表3中。

(弯曲加工性)

观察弯曲试验后的弯曲部(弯曲部，宽度：30mm)的裂纹的发生状况，5片试验片中，将在全部试验片中橘皮和裂纹均未发生的供试材评价为非常良好(○)，将在任意1片以上产生允许水平的轻微橘皮的供试材评价为良好(△)，将发生显著的橘皮的供试材评价为(×)或将发生龟裂长度2mm以上的裂纹的供试材评价为不良(××)。其它与第1实施方式相同，因此省略说明。

详细的铝合金的成分、供试材的制造条件和材料特性(试验结果)在表1或表3中显示。还有，在表1、3中，对不满足本发明的构成的，对数值引下划线表示。

【表3】

结果讨论

供试材1至19与第1实施方式相同，因此省略说明。但是，供试材12～18(合金11～17)的Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Zr、Ti中的任意一个为本发明中规定的数值以上，因此弯曲加工性评价为不良(××)。

供试材20的固溶化热处理的热处理温度超过本发明中规定的数值范围的上限值，因此发生过烧而无法进行以后的制造和试验。

供试材21、22的热轧的开始温度超过本发明中规定的数值范围的上限值，因此轧制方向的平均晶粒直径超过规定值，其结果是，成为弯曲加工性不良的结果。另一方面，供试材23的热轧的开始温度低于本发明中规定的数值范围的下限值，因此，难以热轧，无法进行以后的制造和试验。

供试材24、25进行了冷轧，因此Cube取向分布密度低于规定值，其结果是，成为弯曲加工性不良的结果。还有，供试材24作为固溶化热处理进行了箱式炉退火(240℃×5小时(升温速度：50℃/小时，降温速度：50℃/小时))，因此评价为抗蠕变性不优异。

还有，供试材24设定为专利文献2中记载的铝合金板，供试材25设定为专利文献1中记载的铝合金板。

符号说明

1连接部件(汇流条)

1a连接部

Claims (10)

1.一种连接部件用铝合金板，其特征在于，由如下的铝合金构成：含有Si：0.3～1.5质量％、Mg：0.3～1.0质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，

其中，导电率为45.0％IACS以上，根据结晶取向分布函数解析得到的板表面的Cube取向分布密度为15以上。

2.根据权利要求1所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，在所述不可避免的杂质中，Fe低于0.5质量％，Zn低于0.5质量％。

3.根据权利要求1所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，所述铝合金还含有从Cu：低于1.0质量％、Mn：低于1.0质量％、Cr：低于0.5质量％、Zr：低于0.3质量％、Ti：低于0.1质量％中选出的一种以上的元素。

4.根据权利要求2所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，所述铝合金还含有从Cu：低于1.0质量％、Mn：低于1.0质量％、Cr：低于0.5质量％、Zr：低于0.3质量％、Ti：低于0.1质量％中选出的一种以上的元素。

5.根据权利要求1所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，所述根据结晶取向分布函数解析得到的板表面的Cube取向分布密度为20以上，板表面的轧制方向的平均晶粒直径为150μm以下。

6.根据权利要求5所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，在所述不可避免的杂质中，Fe低于0.5质量％，Zn低于0.5质量％。

7.根据权利要求5所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，所述铝合金还含有从Cu：低于1.0质量％、Mn：低于1.0质量％、Cr：低于0.5质量％、Zr：低于0.3质量％、Ti：低于0.1质量％中选出的一种以上的元素。

8.根据权利要求6所述的连接部件用铝合金板，其特征在于，所述铝合金还含有从Cu：低于1.0质量％、Mn：低于1.0质量％、Cr：低于0.5质量％、Zr：低于0.3质量％、Ti：低于0.1质量％中选出的一种以上的元素。

9.一种连接部件用铝合金板的制造方法，其特征在于，包括：

对由权利要求1～4中任一项所述的铝合金构成的铸锭实施500～570℃、1～24小时的均质化热处理的均质化热处理工序；

对实施了所述均质化热处理后的铸锭实施热轧结束温度为360℃以下的热轧而制造热轧板的热轧工序；

对所述热轧板不实施冷轧，而实施在500～570℃保持60秒以下的固溶化热处理的固溶化热处理工序；

对实施了所述固溶化热处理后的热轧板实施人工时效处理的人工时效处理工序。

10.一种连接部件用铝合金板的制造方法，其特征在于，包括：

对由权利要求5～8中任一项所述的铝合金构成的铸锭实施500～570℃、1～24小时的均质化热处理的均质化热处理工序；

对实施了所述均质化热处理后的铸锭实施轧制开始温度为350～440℃的由多道构成的轧制而制造热轧板的热轧工序；

对所述热轧板不实施冷轧，而实施在500～570℃保持100秒以下的固溶化热处理的固溶化热处理工序；

对实施了所述固溶化热处理后的热轧板实施人工时效处理的人工时效处理工序。