CN106205761A

CN106205761A - 铝电线和线束

Info

Publication number: CN106205761A
Application number: CN201610383284.6A
Authority: CN
Inventors: 山本佑树
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2016-12-07
Also published as: JP2016225159A; US20160351284A1

Abstract

一种包括铝线的铝电线。在铝线的垂直于纵向截面的径向截面中，铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于其外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。因此该铝线具有高机械强度和断裂伸长率，以及对高频疲劳和高温蠕变的耐性。

Description

铝电线和线束

相关申请的交叉引用

本申请基于2015年6月1日提交的在先日本专利申请号2015-111070并且要求其优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及一种铝电线和一种线束。更具体地，涉及具有提高的机械性质的铝电线和线束。

背景技术

近来减轻车辆重量的趋势增加了对于更细的铝电线的需求。具体地，近年来，铝电线在车辆中的配线日益增多，并且在每个车辆中占据了更大的比例。需要更细并且轻量化的铝电线。另外，需要提高铝电线在车载环境下的可靠性。

通常作为细电线使用的铝电线主要是JIS C3108规定的电气用冷拉铝线。然而，铝线的弯曲性明显低于铜线。所以难以将铝线应用于反复弯折的部分，诸如车辆的门铰链附近的部分。

因此，已经进行了多种向铝中添加金属元素以提高弯曲性的尝试。例如，日本专利号4927366公开了一种用于车辆布线的铝导体，其包含预定含量的Fe、Cu和Mg，其余还包含铝以及不可避免的杂质，并且具有0.07～1.50mm的直径。日本专利号4330005公开了一种用于车辆线束的铝导体，其通过预定方法获得，并且包含预定含量的Fe、Zr和Cu。其余还包含铝以及不可避免的杂质。该铝导体具有0.07～1.50mm的直径。

发明概述

但是，专利文献1和2的电线的拉伸强度不足。因此难以将专利文献1和2应用于径向截面积小于0.75sq(mm²)，例如0.5sq或0.35sq，的电线尺寸。

鉴于传统技术的问题，作出本发明。本发明的目标是提供一种铝电线，该铝电线具有提高的机械性质和耐弯折性并且能够做得更细，以及提供一种使用该铝电线的线束。

根据本发明的第一方面的铝电线包括铝线。在铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。

根据本发明的第二方面的铝电线是根据第一方面所述的铝电线，其中，铝线包括大晶粒区域和小晶粒区域，并且在铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，大晶粒区域位于中心，同时小晶粒区域位于大晶粒区域的周围。构成大晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸大于构成小晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸。

根据本发明的第三方面的铝电线是根据第二方面所述的铝电线，其中，在铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，小晶粒区域的径向截面积(A_small)相对于大晶粒区域的径向截面积(A_large)和小晶粒区域的径向截面积(A_small)的总和(A_total)满足以下关系：

0.10≤A_small/A_total≤0.99。

根据本发明的第四方面的铝电线是根据第一至第三方面的任一项所述的铝电线，其中，构成铝线的外周的金属微结构的晶粒主要具有与垂直于铝电线的纵向截面的铝电线的横向截面平行的(111)、(211)和(311)纹理(textures)。

根据本发明的第五方面的铝电线是根据第二或第三方面的所述的铝电线，其中构成小晶粒区域的金属微结构的晶粒主要具有与垂直于铝电线的纵向截面的铝电线的横向截面平行的(111)、(211)和(311)纹理。

根据本发明的第六方面的线束包括根据第一方面所述的铝电线。

本发明的铝电线包括铝线，其中中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸，并且具有高机械性质和耐弯折性。因此，该铝电线适用于截面积小于0.75sq(mm²)的电线尺寸，例如0.5sq、0.35sq或者更细的尺寸。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的铝电线的实例的示意性径向截面图。

图2是示出根据本发明的实施方式的铝电线的另一实例的示意性径向截面图。

图3是示出根据本发明的实施方式的线缆的实例的示意性截面图。

图4A至4C是通过观察实施例1的通过在250℃、300℃和350℃下的最终热处理后获得的铝电线的径向截面获得的SEM(扫描电子显微镜)图像。

图5是实施例1的图表，示出：通过在300℃和350℃下的最终热处理后获得的铝电线的截面的SEM图像；以及小晶粒区域的截面积与每个铝线的径向截面积的比率。

图6是实施例1的图表，示出通过在300℃的最终热处理后获得的铝电线的SEM图像，以及金属微结构的晶粒尺寸与径向位置之间的关系。

图7A是实施例1的图表，示出通过电子背散射衍射(EBSD)测定通过在250℃、300℃和400℃下的最终热处理后获得的铝电线的径向截面中金属微结构的定向的结果。

图7B是以立体投影三角形(反极图)示出实施例1中的位置和晶体定向之间的对应关系的图表。

图8A至8C是通过观察实施例2的通过在200℃、250℃和300℃下的最终热处理后度获得的铝电线的径向截面获得的SEM图像。

图9是实施例2的图表，示出通过在300℃下的最终热处理后获得的铝电线的径向截面的SEM图像，以及小晶粒区域的径向截面积和铝线的径向截面积的比率。

图10是示出实施例1的铝线的最终热处理温度和电导率之间的关系的图表。

图11A至11C是用于解释弯折试验方法的示意性图表。

图12是示出实施例1的铝线的弯折应变和弯折循环次数之间的关系的图表。

图13是示出实施例1的铝线的最终热处理温度与拉伸强度或0.2％保证应力之间的关系的图表。

图14是示出实施例1的铝线的最终热处理温度和断裂伸长率之间的关系的图表。

具体实施方式

在下文的详细描述中，出于解释的目的陈述了大量的具体细节，以提供本公开的实施方式的深入了解。但是显然可以在不包含这些具体细节的情况下，实施一个以上实施方式。在其他情况下，为了简化附图，示意性地示出公知的结构和设备。

在下文中，将通过参考附图，对本发明的实施方式进行描述。需要注意，在附图中相同或相似的部分和部件以相同或相似的参考标记标注，将省略或简化对这样的部分和部件的描述。除此之外，需要注意附图是示意性的，因此可以与实际不同。

[铝电线]

一般来说，材料强度和断裂伸长率呈负相关。据称，强度更高的材料更能耐受高频疲劳，而延展性更高的材料更能耐受低频疲劳。基本上难以同时实现高延展性和高频疲劳耐性两者。另外，铝和铝合金一般在100℃～200℃显著地发生高温形变(蠕变)。为了提高室温下的电线强度，通常使电线材料的晶粒更精细。然而，由精细晶粒组成的电线材料在蠕变方面是不利的。

为了提高上述材料特性，根据本实施方式的铝电线10包括铝线1，如图1所示。在铝线1的垂直于其纵向截面的径向截面中，金属微结构中心处的平均晶粒尺寸大于其周部的平均晶粒尺寸。

优选地，铝线1包括大晶粒区域2和小晶粒区域3。在铝线1的垂直于纵向截面的径向截面中，大晶粒区域2位于其中心，并且小晶粒区域3位于大晶粒区域2的周围。构成大晶粒区域2的金属微结构的平均晶粒尺寸大于构成小晶粒区域3的金属微结构的平均晶粒尺寸。

图1所示的铝线1具有同心结构，其中垂直于纵向截面的径向截面的微观结构由作为内层的大晶粒区域2和作为外层的小晶粒区域3组成。具体来说，大晶粒区域2位于截面中心，大体上为圆形。小晶粒区域3与大晶粒区域2相接触，并且以环状形式围绕大晶粒区域2的整个圆周。

高频疲劳是金属材料在弹性范围内反复形变时发生的疲劳现象。在金属材料反复形变的过程中，内部形成的滑移带从材料表面挤出或挤入材料表面，从而开始由于高频疲劳的断裂。因此，通过减少滑移带的形成，能够使高频疲劳不易于发生。

还能够通过减少金属材料内的位错(dislocation)的增加，来使高频疲劳不易于发生。一般地，在由小晶粒组成的金属材料中，位错不容易在外场(应力场)下移动。

在本实施方式的铝线1中，金属微结构具有小平均晶粒尺寸的小晶粒区域3形成为外层。在小晶粒区域3中，如上所述，由能够造成高频疲劳的位错运动导致的滑移带不容易产生。因此，小晶粒区域3对铝线的保证应力和高频疲劳耐性做出贡献。

从金属的高温疲劳特性的观点来看，由小晶粒区域组成的金属微结构在高温形变时发生晶粒边界滑移，因此蠕变耐性低。因此当金属材料用于高温及振动环境等时，需要晶粒达到特定的尺寸。

因此，在本实施方式的铝线1中，金属微结构具有大平均晶粒尺寸的大晶粒区域2形成为内层。大晶粒区域2对铝线1的延展性和蠕变耐性做出贡献。由此，大晶粒区域2能够补偿小晶粒区域3的低蠕变耐性。

如上所述，在本实施方式的铝线1中，其中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于其外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。另外，铝线1包括作为内层的大晶粒区域2和作为外层的小晶粒区域3。作为中心的金属微结构的大晶粒区域2提高了铝线1的延展性和蠕变耐性，同时作为外周的金属微结构的小晶粒区域3提高了铝线1的保证应力和高频疲劳耐性。因此，铝线1整体上具有高机械强度和良好的断裂伸长率，以及对高频疲劳和高温蠕变的耐性。铝线1还发挥了高耐热性、高耐弯折性和高耐振动性。

在一些情况下，铝线1中大晶粒区域2和小晶粒区域3之间的边界没有明确的区分。但是，在本实施方式中，仅需要将铝线1构造为使得铝线1中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于其外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。当大晶粒尺寸的金属微结构位于铝线1的中心并且小晶粒尺寸的金属微结构位于邻近铝线1的表面1a的外周时，中心的金属微结构能够提高延展性和蠕变耐性，同时外周的金属微结构能够提高保证应力和高频疲劳耐性。

本文中，对铝线1中心的金属微结构的平均晶粒尺寸没有特别限定，但是举例来说，优选为2～50μm，并且更优选为2～10μm。对构成大晶粒区域2的金属微结构的平均晶粒尺寸没有特别限定，但是举例来说，优选为2～50μm，并且更优选为2～10μm。将晶粒尺寸设定在上述范围内能够进一步提高铝线1的低频疲劳耐性、耐热性和延展性。

对铝线1外周的金属微结构的平均晶粒尺寸没有特别限定，但是举例来说，优选为10μm以下，并且更优选为0.5～5μm。对构成小晶粒区域3的金属微结构的晶粒尺寸没有特别限定，只要其小于构成大晶粒区域2的金属微结构的晶粒尺寸即可。例如，构成小晶粒区域3的金属微结构的晶粒尺寸优选为10μm以下，并且更优选为0.5～5μm。将晶粒尺寸设定在上述范围内能够进一步提高铝线1的高频疲劳耐性和耐振动性。金属微结构的平均晶粒尺寸是在面积比的基础上通过加权求积法计算的。

一般来说，由于在拉丝工艺中的压缩应力，许多由具有面心立方晶格(fcc)结构的金属或合金组成的电线材料倾向于具有原子紧密堆积的、平行于每条电线材料的径向截面的(111)。通过拉丝工艺中的压缩应力获得的具有与径向截面平行的(111)的晶粒，由于压缩应力而在径向截面中变得精细。但是，这样的晶粒的表面能不稳定，因此在外部热量下是不稳定的。由此，包含具有与径向截面平行的(111)纹理的晶粒的铝线材料能够由于热量而改变纹理。为使电线材料的具有与径向截面平行的(111)纹理的精细晶粒热稳定，有效的是，在具有与径向截面平行的(111)纹理的晶粒及其晶粒边界内分散许多高机械强度的颗粒(钉扎颗粒)。

如上所述，(001)晶面比(111)晶面更加热稳定。由此，在铝线1中优选的是，构成对高温蠕变耐性做出贡献的构成大晶粒区域2的金属微结构的晶粒具有平行于径向截面的(001)纹理。另外，优选的是，构成铝线1的外周和小晶粒区域3的金属微结构的晶粒主要具有平行于径向截面的(111)、(211)或(311)纹理。在下文中，分别将具有平行于径向截面的(001)、(111)、(211)或(311)纹理的晶粒也称作(001)、(111)、(211)或(311)定向晶粒。换句话说，优选的是，铝线1具有同心结构，该同心结构包括晶粒主要为(001)定向的大晶粒区域2和晶粒主要为(111)、(211)或(311)定向的小晶粒区域3。(111)、(211)和(311)定向晶粒区域为提高铝线1的高频疲劳耐性和保证应力做出贡献，同时(001)定向晶粒区域为提高铝线1的蠕变耐性做出贡献。通过上述晶体状态，铝线1整体上具有高机械强度和良好的断裂伸长率，以及对高频疲劳和高温蠕变的耐性。

本文中，优选的是，在铝线1的垂直于其纵向截面的径向截面中，小晶粒区域3的径向截面积(A_small)相对于大晶粒区域2的径向截面积(A_large)和小晶粒区域3的径向截面积(A_small)的总和(A_total)满足式(1)的关系：

0.10≤A_small/A_total≤0.99 (1)

如上所述，由于拉丝结构的等轴晶粒，大晶粒区域2为提高耐热性和延展性做出贡献，同时小晶粒区域3为提高高频疲劳耐性和耐振动性做出贡献。由此，控制大晶粒区域2和小晶粒区域3的比率能够成功地平衡上述相互矛盾的特性。通过使小晶粒区域3的截面积比率满足上述关系，能够提高铝线1的高频特性、延展性和耐热性。

更优选地，小晶粒区域3的径向截面积(A_small)相对于大晶粒区域2的径向截面积(A_large)和小晶粒区域3的径向截面积(A_small)的总和(A_total)满足式(2)的关系：

0.34≤A_small/A_total≤0.99 (2)

对本实施方式的铝电线10的铝线1的金属微结构的组成没有特别限定，只有铝线1包括大晶粒区域2和小晶粒区域3即可。但是，优选的是，构成铝线1的铝合金由作为基体的铝锭和加入其中的预定元素组成。

铝锭优选为纯度为99.7质量％以上的纯铝。具体地，铝锭优选为纯度在JIS H2102(重熔铝锭)规定的纯铝锭中的1级以上的铝锭。其具体实例为纯度为99.7质量％的1级铝锭、纯度为99.85质量％以上的特2级铝锭、以及纯度为99.90质量％以上的特1级铝锭。

优选地，向铝锭组成的基体中添加选自由钛(Ti)、铁(Fe)、锆(Zr)、铜(Cu)和硅(Si)所组成的组中的至少一种元素。包含钛使铝合金的晶粒细微化，并且减小晶粒尺寸分布，从而提高强度和伸长率。通过在铝合金中包含钛，从而提高铝合金的加工性，并且减少了制造时铝合金线的断裂。固溶性限度低的铁用作主要强化晶粒边界的强化机制。因此包含铁能够提高铝线1的强度而不使电导率下降。锆对于提高耐热性是有效的，并且通过强化晶粒边界提高铝线1的强度。包含铜能够通过沉淀硬化来提高强度。硅与铝形成固溶体，从而提高铝线1的强度。

本实施方式中使用的铝合金中能够包含的不可避免的杂质为锌(Zn)、镍(Ni)、锡(Sn)、钒(V)、镓(Ga)、硼(B)和钠(Na)等。本发明的铝合金不可避免地包含这些杂质，但是杂质少到不能损害本发明的效果、以及不特别地影响铝合金的特性的程度。不可避免的杂质包括在所使用的纯铝锭中已经包含的元素。

本实施方式的铝电线10可以包括由一条铝线1组成的单线作为导体，或者也可以包括由多条绞合的铝线1组成的线股。线股可以是下列中的任一种：同心线股，包括围绕一条或几条铝线同心放置的铝线；集合线股，包括在同一方向绞合在一起的多条铝线；或者复合线股，包括围绕一条或几条集合线股同心放置的多条集合线股。

根据本实施方式的铝电线10可以是包括如图1所示的铝线1的裸线。如图2所示，本实施方式的铝电线10可以包括铝线1和绝缘层11，该绝缘层11作为覆盖铝线1的圆周的包覆材料。

对覆盖铝电线10的圆周的绝缘层11的材料和厚度没有特别限定，只要绝缘层11确保铝电线10的电气绝缘即可。构成树脂层11的树脂材料的实例为：氯乙烯、耐热氯乙烯、交联氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、聚乙烯泡沫、交联聚乙烯泡沫、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺(尼龙)、聚偏二氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃、天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、氯磺酸聚乙烯橡胶和硅酮橡胶。绝缘体11可以由上述物质中的任一种或者两种以上的组合而组成。

优选地，本实施方式的铝电线10的铝线1的拉伸强度为230MPa以上、0.2-保证应力为150MPa以上、电导率为30％IACS以上、并且伸长率为7％以上。具有这样的拉伸强度、0.2-保证应力和伸长率的铝线的机械强度提高，并且在安装至车体期间或安装之后不容易断裂。由此，本实施方式的铝电线10适用于反复弯折的部分，诸如车辆的门铰链附近的部分，以及振动部分，诸如发动机舱。另外，本实施方式的铝电线10的电导率为30％IACS以上，因此适用于车辆用电线。根据JIS Z2241(金属材料拉伸测试)来测量拉伸强度、0.2-保证应力和伸长率(断裂伸长率)。根据JIS H0505(非铁材料电阻率和电导率的测量方法)来测量电导率。

对本实施方式的铝电线10的铝线1的最终直径没有特别限定。根据本实施方式的铝线具有高机械性质，包括拉伸强度和伸长率，并且能够做成细的。例如，最终直径能够设定为0.1～1.0mm。

本实施方式的铝电线10包括铝线1。在铝线1的垂直于其纵向截面的径向截面中，其中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于其外周。由此构造的铝电线10的机械性质为拉伸强度为230MPa以上并且伸长率为7％以上。因此，铝电线10适用于径向截面积小于0.75sq(mm²)的电线。例如，本实施方式的铝电线适用于0.5sq、0.35sq或者更细的尺寸。本实施方式的铝电线10具有高频疲劳耐性、延展性和高温蠕变耐性，因此适合用于车辆中的高温振动部分。

[铝电线的制造方法]

对根据本实施方式的铝电线10中使用的铝线1的制造方法进行描述。首先，通过连续铸造和辊轧等将铝合金铸造为具有预定直径的盘条。对盘条的直径没有特别限定，并且可以是例如φ3mm或φ8mm的任意直径。能够通过向铝锭添加预定元素，按照常用工艺来铸造铝合金。

接下来，对盘条进行细线化处理。具体地，使用模具对盘条进行拉丝，以产生铝线。例如，铝线的直径能够适当地调整至φ0.1mm～φ1.0mm的范围内。细线化处理的条件取决于铝合金的强度、加工硬化程度、模具的形状以及拉丝油的润滑性。

对进行了细线化处理的铝线进行最终热处理。通过控制最终热处理的温度和时间，能够改变大晶粒区域2和小晶粒区域3的比率。需要取决于期望的大晶粒区域2和小晶粒区域3的比率、铝线直径和铝线的金属组成，来调整最终热处理的条件。但是，最终热处理优选为在260℃～340℃进行一小时以上。通过进行如上所述的最终热处理，所获得的铝线具有位于中心的大晶粒区域和位于周边的小晶粒区域。

为了提高细线化处理的加工性，可以在细线化处理之前对盘条进行退火。可以使用连续退火炉进行退火。例如，以预定速度将盘条输送通过加热炉，从而在预定区域加热进行退火。例如，加热方式为高频加热炉。能够适当地进行分批退火。对输送速度、退火温度和时间等没有特别限定，并且对退火后的冷却条件也没有特别限定。退火温度优选为260℃～340℃，退火时间优选为1～10小时。

[线缆]

接下来，对根据本实施方式的线缆进行描述。如图3所示，根据本实施方式的线缆20包括：成束的多条铝电线10(10a、10b和10c)；以及护套21，其作为包裹成束的多条铝电线10的包覆材料。对护套21的材料没有特别限定，并且可以是与上述绝缘层11的材料类似的物质。铝电线10和线缆20优选地用于需要高强度、高耐久性和高电导率的车辆用线束。

在下文中，使用实施例的方式更具体地描述本发明。本发明不限于下列实施例。

[铝线的制备]

(实施例1)

熔化高纯铝(4N)并且添加预定量的镁、锰和铬用于铸造，生成包含2.6质量％镁、0.28质量％锰和0.096质量％铬并且直径为25mm、长度为20cm的铝合金。

接下来，将每个铝合金辊轧成直径为8mm的盘条。将所获得的盘条在350℃退火一小时。然后使用模具将盘条细线化为直径为0.32mm的铝线。

对所获得的铝线在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃和400℃的温度加热一小时而进行最终热处理，得到六种作为测试件的铝线。

(实施例2)

熔化高纯铝(4N)并且添加预定量的镁和锰用于铸造，生成包含2.5质量％镁和0.41质量％锰并且直径为25mm、长度为20cm的铝合金。

对所获得的铝线在200℃、250℃和300℃的温度加热一小时而进行最终热处理，得到三种作为测试件的铝线。

[评价]

(观察径向截面)

用扫描电子显微镜(SEM)观察实施例1中的在250℃、300℃和350℃下的最终热处理后获得的测试件的截面。其结果在图4A至4C、图5和图6中示出。如图4A所示，当最终热处理温度为250℃时，测试件的整个截面上的晶粒小，并且没有形成大晶粒区域。另一方面，如图4B所示，当最终热处理温度为300℃时，晶粒从截面的中心开始生长，并且中心的平均晶粒尺寸大于外周的平均晶粒尺寸。另外，显示了在中心形成了大晶粒区域2，并且在外周形成了小晶粒区域3。图4C示出当最终热处理温度为350℃时，中心的晶粒生长增加，并且大晶粒区域2的面积增加。

图5示出在300℃和350℃下的最终热处理后获得的测试件的径向截面的SEM图像，以及小晶粒区域的径向截面积(A_small)与大晶粒区域的径向截面积(A_large)和小晶粒区域的径向截面积(A_small)的总和(A_total)的比率。如图5所示，在这些测试件中，同心地形成了位于中心的大晶粒区域和位于外周的小晶粒区域。随着最终热处理温度的增加，中心的晶粒生长进行的更多，由此减少了小晶粒区域的比率。另外，显示了大晶粒区域与小晶粒区域的比率是受最终热处理温度控制的。

图6示出在300℃下的最终热处理后获得的测试件的径向截面的SEM图像，以及金属微结构的晶粒尺寸与径向位置之间的关系。在图6的图表中，径向位置以铝线的中心设定为0μm而定义。如图6所示，大晶粒区域的金属微结构的晶粒尺寸为约7～14μm，并且特别地在大晶粒区域的中心为最大。小晶粒区域的金属微结构的晶粒尺寸为约2～5μm。图6示出金属微结构的晶粒尺寸随着从测试件的中心向外周的距离而下降。

(测定金属微结构的定向)

使用电子背散射衍射(EBSD)，测量在250℃、300℃和400℃下的最终热处理后获得的测试件的径向截面的金属微结构定向。其结果在图7A中示出。如图7A和7B所示，在250℃下的最终热处理后获得的测试件中，晶粒整体上主要为(111)定向。在400℃下的最终热处理后获得的测试件没有整体定向。

关于在300℃下的最终热处理后获得的测试件，在外周的小晶粒区域中保持了(111)定向、(211)定向或者(311)定向，同时在中心的大晶粒区域中(001)定向的晶粒增加并且成为主要的。大晶粒区域的金属微结构的晶粒与小晶粒区域相比，主要为(001)定向。小晶粒区域的金属微结构的晶粒与大晶粒区域相比，更多为(111)定向、(211)定向和(311)定向。在fcc结构的晶面的热稳定性方面，(111)定向的晶粒在低温范围内稳定，而(001)定向的晶粒在高温范围内稳定。

用SEM观察观察实施例2中的在200℃、250℃和300℃下的最终热处理后获得的测试件的径向截面。其结果在图8A至8C和图9中示出。如图8A和8B所示，当最终热处理温度为200℃和250℃时，每个测试件的整个径向截面上的晶粒小，并且没有形成大晶粒区域。如图8C所示，当最终热处理温度为300℃时，晶粒从径向截面的中心开始生长，并且在中心形成大晶粒区域2同时在外周形成小晶粒区域3。

图9示出在300℃下的最终热处理后获得的测试件的径向截面的SEM图像，以及小晶粒区域的径向截面积(A_small)与大晶粒区域的径向截面积(A_large)和小晶粒区域的径向截面积(A_small)的总和(A_total)的比率。如图9所示，确认了该测试件以与实施例1相似的方式，同心地形成了位于中心的大晶粒区域和位于外周的小晶粒区域。

(测定电导率)

根据JIS J0505测量实施例1的在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃和400℃下的最终热处理后获得的测试件的电导率。测量结果在图10和表1中示出。以相似的方式测量实施例1中的未进行最终热处理的铝线的电导率，并且其结果在图10和表1中示出。如图10所示，全部测试件的电导率都为30％IACS以上，并且显示了电导率随着最终热处理温度的增加而增加。在250℃以上的最终热处理后获得的测试件的电导率为32.50％IACS以上。

表1

根据JIS J0505测量实施例2的在300℃下的最终热处理后获得的测试件的电导率。测量结果在表2中示出。同样显示了实施例2的在300℃下的最终热处理后获得的测试件的电导率为32.50％IACS以上。

表2

(弯折试验)

对实施例1和2的测试件进行如图11A至11C所示的弯折试验，以测量每个测试件的弯折应变和测试件折断时的弯折循环次数之间的关系。具体地，首先，如图11A所示，将直线的测试件10A置于弯折R夹具30的一侧。其次，如图11B所示，将弯折R夹具30绕着符号O旋转，使测试件10A向一侧弯折90度。然后将弯折R夹具30绕着符号O旋转回初始位置，使测试件10A回复直线位置。对测试件10A重复进行图11A至11C所示的循环，测定测试件10A折断时的循环次数。每个弯折的测试件的弯折应变能够通过改变弯折R夹具30的直径来控制。

图12和表3示出实施例1的在300℃、350℃和400℃下的最终热处理后获得的测试件的弯折应变和弯折循环次数之间的关系。图12显示，当弯折应变为1％以下时，包括大晶粒区域2和小晶粒区域3的在300℃和350℃下的最终热处理后获得的测试件的弯折循环次数多，弯曲性优秀。由于这些测试件的截面积满足式(2)的关系，确认了满足该关系能够提高弯曲性。

表3

表4示出实施例2的最终热处理温度为300℃时获得的测试件的弯折应变和弯折循环次数之间的关系。表4显示，当弯折应变为1％以下时弯折循环次数多，测试件具有优秀的弯曲性。

表4

(测定拉伸强度和0.2％保证应力)

根据JIS Z2241测量实施例1的在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃和400℃下的最终热处理后获得的测试件的拉伸强度和0.2％保证应力。测量结果在图13和表1中示出。以相似的方式测量实施例1中的未进行最终热处理的铝线的拉伸强度和0.2％保证应力，并且其结果在图13和表1中示出。如图13所示，随着最终热处理温度增加，拉伸强度和0.2％保证应力趋向于降低。但是，显示了当铝线包括大晶粒区域和小晶粒区域两者时，保持了高强度。

据JIS Z2241测量实施例2的在300℃下的最终热处理后获得的测试件的拉伸强度和0.2％保证应力。测量结果在表2中示出。表2显示了实施例2也能够保持高强度。

(测定断裂伸长率)

根据根据JIS Z2241测量实施例1的在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃和400℃下的最终热处理后获得的测试件的断裂伸长率。测量结果在图14和表1中示出。以相似的方式测量实施例1中的未进行最终热处理的铝线的断裂伸长率，并且其结果在图14和表1中示出。如图14所示，随着最终热处理温度增加，断裂伸长率趋向于降低。在250℃、300℃、350℃和400℃下的最终热处理后获得的测试件的断裂伸长率(伸长百分率)为7％以上。这些结果显示，随着大晶粒区域的比率增加，伸长百分率提高，并且弯曲性提高。

根据JIS Z2241测量实施例2的最终热处理温度300℃时获得的测试件的断裂伸长率。其结果在表2中示出。表2显示了实施例2的断裂伸长率(伸长百分率)也为7％以上。

以上描述了本发明的实施方式。但是，本发明可以体现为其他特定形式而不背离其精神和本质特征。因此，上述实施例在所有方面视为说明性的而不是限制性的，本发明的范围由随附的权利要求书而不是由前面的描述指明，并且意图将进入权利要求书的意义和等同范围之内的所有变化涵盖在本发明中。

另外，本发明的实施方式中描述的效果仅列出本发明所能实现的最佳效果。因此，本发明的效果不限于本发明的实施方式中描述的效果。

Claims

1.一种铝电线，包括：

铝线，其中，

在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。

2.根据权利要求1所述的铝电线，其中，

所述铝线包括大晶粒区域和小晶粒区域，

在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述大晶粒区域位于中心，同时所述小晶粒区域位于所述大晶粒区域的周围，并且

构成所述大晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸大于构成所述小晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸。

3.根据权利要求2所述的铝电线，其中，

在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述小晶粒区域的径向截面积(A_small)相对于所述大晶粒区域的径向截面积(A_large)和所述小晶粒区域的径向截面积(A_small)的总和(A_total)满足以下关系：

0.10≤A_small/A_total≤0.99。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的铝电线，其中，构成所述铝线的外周的金属微结构的晶粒主要具有与所述铝线的垂直于其所述纵向截面的所述径向截面平行的(111)、(211)和(311)纹理。

5.根据权利要求2或3所述的铝电线，其中，构成所述小晶粒区域的金属微结构的晶粒主要具有与所述铝线的垂直于其上述纵向截面的所述径向截面的(111)、(211)和(311)纹理。

6.一种线束，包括

根据权利要求1所述的铝电线。