DE112004002872T5 - Kompositleitung für einen Kabelbaum und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Kompositleitung für einen Kabelbaum und Verfahren zur Herstellung derselben Download PDF

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Abstract

Kompositleitung für einen Kabelbaum, umfassend ein erstes Leitungselement, das 0,01 bis 0,25 Masse-% C, 0,01 bis 0,25 Masse-% N, 0,5 bis 4,0 Masse-% Mn, 16 bis 20 Masse-% Cr, 8,0 bis 14,0 Masse-% Ni und als Balance Fe und Unreinheiten umfasst und einem C + N-Gehalt im Bereich von 0,15 Masse-% ≦ C + N ≦ 0,30 Masse-% entspricht und ein zweites Leitungselement, umfassend mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium und Aluminiumlegierung, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement miteinander verdreht sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompositleitung für die Verwendung als Kabelbaum, der für Kabelbäume von Autos geeignet ist, und ein Herstellungsverfahren hierfür. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine Kompositleitung, die für einen Kabelbaum entworfen ist, die eine verbesserte Korrosionsfestigkeit bereitstellen kann, während sie eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und Festigkeit aufweist, und ein Herstellungsverfahren hierfür.
  • Stand der Technik
  • Autos sind üblicherweise im Inneren mit Kabelbäumen (innere Verdrahtung) ausgestattet, über die Energiezufuhr, Signalkommunikation, Sensorleistungen usw. für die elektrischen Komponenten des Autos bereitgestellt werden. Der Kabelbaum umfasst vorrangig elektrische Leitungen, Schutzglieder und Verbindungsstücke von Autos, und es werden üblicherweise Metallleitungen, die im Wesentlichen aus Kupfer bestehen, für die Leiter der elektrischen Leitungen von Autos verwendet.
  • Im Licht der Anforderungen der letzten Jahre im Hinblick auf eine Verbesserung des Brennstoffverbrauchs bei Autos wird ein Einsparen von Gewicht bei Autobestandteilen unterstützt. Der Bedarf an einem Sparen an Gewicht für Kabelbäume ist ebenfalls keine Ausnahme. Zusätzlich besteht auch im Hinblick auf einen Bedarf an einem Einsparen an den ursprünglichen Quellen und dem Recyceln von Quellen ein Bedarf an einer Reduktion der Menge an verwendetem Kupfer.
  • Zwei vorherrschende Eigenschaften werden für elektrische Leitungen benötigt. Eine ist die elektrische Leitfähigkeit und eine andere die Festigkeit der elektrischen Leitung. Da Kupfer, das häufig als Leiter für elektrische Leitungen in Autos verwendet wird, ein Metall mit einem sehr niedrigen elektrischen Widerstand ist, kann selbst eine Kupferleitung mit einem relativ geringen Leitungsdurchmesser eine ausreichende Leitfähigkeit für die elektrische Leitung bereitstellen, muss jedoch im Durchmesser in einem bestimmten Umfang zunehmen, um die benötigte Festigkeit für die elektrische Leitung bereitzustellen. In diesem Hinblick muss die Kupferleitung die benötigte Festigkeit der elektrischen Leitung aufrechterhalten, während eine verwendete Kupfermenge reduziert wird.
  • Andererseits wird ein Leiter vorgeschlagen, der eine Kupferschicht um eine äußere Seite einer Leitung aus rostfreiem Stahl aufweist (siehe Patentdokument 1: Japanische veröffentlichte (ungeprüfte) Patentveröffentlichung Nr. Hei 1-283707 und Patentdokument 2: JP-geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-31939, als Beispiele).
  • Zusätzlich wird eine verdrehte Leitung vorgeschlagen, gebildet durch Verdrehen der Leitung aus rostfreiem Stahl und einer Leitung aus Kupfer (siehe Patentdokument 3: JP-geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-23015 und Patentdokument 4: JP-veröffentlichte (ungeprüfte) Patentveröffentlichung Nr. Hei 1-225006, als Beispiele).
    • Patentdokument 1: Japanische veröffentlichte (ungeprüfte) Patentveröffentlichung Nr. Hei 1-283707,
    • Patentdokument 2: JP-geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-31939,
    • Patentdokument 3: JP-geprüfte Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-23015,
    • Patentdokument 4: JP-veröffentlichte (ungeprüfte) Patentveröffentlichung Nr. Hei 1-225006.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Wenn eine Metallleitung als Leiter einer elektrischen Leitung in einem Auto verwendet wird, die aus einem anderen Metall als Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet wurde, kann dies als Maßnahme verwendet werden, um eine benötigte Festigkeit der elektrischen Leitung aufrechtzuerhalten, während die Menge an verwendetem Kupfer reduziert wird. Beispielsweise kann das leichtgewichtige Aluminium als anderes Metall als Kupfer genannt werden. Aluminium ist jedoch im Hinblick auf seine Zähigkeit niedriger anzusiedeln als Kupfer. Aufgrund dieser Tatsache hat eine Aluminiumleitung den Nachteil, dass, wenn ein Ende zu der elektrischen Leitung zusammengepresst wird, die Aluminiumleitung leicht beschädigt oder gebrochen wird. Es ist denkbar, dass die Aluminiumleitung mit einem anderen Metall wärmebehandelt oder legiert wird, um die Zähigkeit zu erhöhen und dadurch Schäden oder einen Bruch beim Zusammenpressen zu verhindern, jedoch kann sich eine Aluminiumleitung, die mit einem anderen Metall wärmebehandelt oder legiert wurde, möglicherweise im Hinblick auf ihre Festigkeit vermindern. Daher ist dies nicht notwendigerweise eine ausreichende Lösung. Andererseits hat die Verwendung einer Kupferlegierungsleitung eine Grenze im Hinblick auf die Reduktion der Menge an verwendetem Kupfer und des Gewichts, wenn die notwendige Festigkeit für die elektrische Leitung in die Betrachtung einbezogen wird, da eine Kupferlegierungsleitung zunächst wohl keine signifikant verbesserte Festigkeit bereitstellen kann.
  • Es ist daher denkbar, dass der Leiter durch Kombination von zwei oder mehr Metallen gebildet wird, anstelle dass nur ein einzelnes Metall wie oben erwähnt verwendet wird. Wie beispielsweise in den Patentdokumenten 1 und 2 beschrieben, ist der Leiter, der durch Bildung einer Kupferschicht in einem Querschnittsverhältnis von 5 bis 70% um die äußere Seite einer Leitung aus rostfreiem Stahl gebildet wird, entweder durch Plattieren oder durch Auskleidung im Hinblick auf den Leiterwiderstand niedrig und auch im Hinblick auf die Festigkeit und Zähigkeit der elektrischen Leitung ausgezeichnet. Die Erzeugung dieser Leiter macht jedoch ein Verfahren notwendig, wobei nach der Erzeugung der Leitung aus rostfreiem Stahl die Kupferschicht um die Leitung gebildet wird, und dies benötigt Zeit zur Herstellung und führt zu signifikantem Kostenanstieg durch Bildung der Kupferschicht durch das existierende Plattier- oder Auskleidungsverfahren.
  • Andererseits kann der verdrehte Draht, wie in Patentdokumenten 3 und 4 beschrieben, mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden, während eine erhöhte Festigkeit der elektrischen Leitung bereitgestellt wird, indem die Metallleitung aus Kupfer und ähnlichem und die Leitung aus rostfreiem Stahl, die üblicherweise eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist, verdreht werden. Die Patentdokumente 3 und 4 betreffen jedoch gar nicht die Konstruktion zur Bereitstellung einer weiter verbesserten Korrosionsfestigkeit. Zum Beispiel hat die in Patentdokument 3 beschriebene verdrehte Leitung eine ausgezeichnete Festigkeit und eine ausreichende Korrosionsfestigkeit für eine Boten(messenger)-Leitung, um eine Verwendung in einem Wasser zugewandten Bereich und ähnlichen Plätzen zu widerstehen, indem insbesondere eine Metallleitung aus einem rostfreien-Ferritstahl wie SUS430 und eine angehaftete Kupferleitung für elektrische Zwecke verwendet wird, wie in dem Beispiel (den Beispielen) von Patentdokument 3 beschrieben. Leiter für elektrische Leitungen in Autos, die üblicherweise einer Korrosionsatmosphäre ausgesetzt werden, unter Bedingungen, in denen der elektrische Strom häufig fließt, sind jedoch härteren Bedingungen ausgesetzt als die Botenleitung, durch die ein elektrischer Strom nicht häufig passiert. Aufgrund dieser Tatsache können der Leiter, der einen ferritischen rostfreien Stahl oder eine angehaftete Kupferleitung verwendet, wie oben erwähnt, für die elektrischen Zwecke der nötigen Korrosionsfestigkeit für einen Leiter einer elektrischen Leitung in Autos nicht vollständig entsprechen. Obwohl der verdrehte Draht, der in Dokument 4 beschrieben ist, ein Leiter für einen Kabelbaum ist, wird es gewünscht, eine weiter verbesserte Korrosionsfestigkeit für die elektrochemische Korrosion zu haben.
  • Es ist daher denkbar, dass beispielsweise austenitischer rostfreier Stahl, der üblicherweise eine hohe Korrosionsfestigkeit aufweist, wie z.B. SUS304, für die rostfreien Stahlleitung, die in Patentdokumenten 1–4 beschrieben wird, verwendet wird. Selbst wenn jedoch ein solcher rostfreier Stahl verwendet wird, gibt es die Möglichkeit, dass eine Martensitphase durch ein Verdrahtungsverfahren induziert wird, um eine verbesserte Zugfestigkeit und Bruchbelastung bereitzustellen, wie z.B. ein Drahtzugverfahren und ein Litzen(stranding)verfahren, um eine Reduktion der Korrosionsfestigkeit auszulösen. Es ist bekannt, dass SUS316 und SUS310 als austenitischer rostfreier Stahl eine höhere Korrosionsfestigkeit aufweisen, jedoch haben diese rostfreien Stahlarten keine höhere Festigkeit als SUS304. Aufgrund dieser Tatsache kann nicht erwartet werden, dass eine solche elektrische Leitung eine verbesserte Festigkeit bereitstellt, wenn die elektrische Leitung unter Verwendung einer rostfreien Stahlleitung aus SUS316 oder SUS310 in Kombination verwendet wird, wobei die Kupferleitung in einem solchen Ausmaß reduziert ist, dass eine benötigte Leitfähigkeit für den Kabelbaum sichergestellt wird.
  • Es ist eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kompositleitung für eine Kabelbaumverwendung bereitzustellen, die eine weiter verbesserte Korrosionsfestigkeit aufweist, während sie eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit aufweist.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für eine Kompositleitung für eine Kabelbaumverwendung bereitzustellen, durch das die Kompositleitung für die Kabelbaumverwendung bei niedrigeren Kosten erzeugt werden kann, während an Gewicht durch eine reduzierte verwendete Kupfermenge eingespart werden kann.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Leitungselement aus Kupfer und einem ähnlichen Metall mit einem Leitungselement aus rostfreiem Stahl einer spezifischen Zusammensetzung verdreht, um die oben erwähnten Objekte zu bewirken.
  • Im Detail stellt die vorliegende Erfindung eine Kompositleitung für einen Kabelbaum bereit, umfassend ein erstes Leitungselement, das 0,01 bis 0,25 Masse-% C, 0,01 bis 0,25 Masse-% N, 0,5 bis 4,0 Masse-% Mn, 16 bis 20 Masse-% Cr, 8,0 bis 14,0 Masse-% Ni und als Balance Fe und Unreinheiten umfasst und einem C + N-Gehalt im Bereich von 0,15 Masse-% ≦ C + N ≦ 0,30 Masse-% entspricht und ein zweites Leitungselement, umfassend mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium und Aluminiumlegierung, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement miteinander verdreht sind.
  • Zunächst kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da das erste Leitungselement aus rostfreiem Stahl und das zweite Leitungselement aus Kupfer oder einem anderen Metall in Kombination verwendet werden, die Kompositleitung für einen Kabelbaum, die benötigte Verdrahtungsfestigkeit aufrechterhalten, während eine ausreichende Leitfähigkeit bereitgestellt wird. Da außerdem die verwendete Kupfermenge reduziert ist, kann auch eine Einsparung an Gewicht erreicht werden. Zusätzlich kann die Kompositleitung zur Kabelbaumverwendung bei niedrigeren Kosten erzeugt werden. Da zwei oder mehr unterschiedliche Metalle in Kombination verwendet werden, kann außerdem eine Reduktion der Zähigkeit der Kompositleitung zur Kabelbaumverwendung reduziert werden im Vergleich mit einem Leiter, der aus einem einzelnen Metall besteht, wie z.B. nur Aluminium. Weiterhin kann, da insbesondere C und N, die die Austenit-bildenden Elemente sind, im Hinblick auf die zugefügte Menge als Zusammensetzung der rostfreien Stahlleitung des ersten Leitungselements erhöht sind, eine verbesserte Austenitstabilisierung bereitgestellt werden, um eine Bildung einer Martensitphase zu verhindern, die durch das Verdrahtungsverfahren induziert werden kann, wie z.B. das Drahtzugverfahren und das Litzenverfahren, wodurch eine verbesserte Korrosionsfestigkeit bereitgestellt wird. Aufgrund des Festlösungsstärkungseffekts, der sich aus C und N ergibt, wie oben erwähnt, kann die Kompositleitung für die Kabelbaumverwendung eine verbesserte Zugfestigkeit im Vergleich mit einer konventionellen Austenit-rostfreien Stahlleitung bereitstellen und dadurch eine erhöhte Festigkeit bereitstellen. Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im weiteren Detail beschrieben.
  • (Erstes Leitungselement)
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Leitung aus rostfreiem Stahl enthält insbesondere interstitielle Festlösungselemente von C und N in größerem Ausmaß als dies üblicher austenitischer rostfreier Stahl tut. Wenn die interstitiellen Festlösungselemente von C und N in der Matrix der Austenitphase (γ-Phase) enthalten sind, wird nicht nur eine Phasenstabilität der γ-Phase, sondern auch die Erzeugung der Kristallgitterbelastung zur Verfestigung des Metalls bereitgestellt, und dadurch werden eine Festlösungsverstärkungswirkung und eine Wirkung einer Dislokationsverankerung (Cottrell-Atmosphäre) erzeugt. Diese Effekte können es dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten rostfreien Stahl ermöglichen, die Korrosionsfestigkeit beizubehalten, in gleichem Ausmaß oder sogar besser als SUS316, selbst wenn er ein Drahtzugverfahren durchläuft zur Bereitstellung einer verbesserten Zugfestigkeit und ein Litzenverfahren zur Bereitstellung einer verbesserten Festigkeit der verdrehten Leitungen, zusätzlich zu einem Erhalt hoher mechanischer Eigenschaften. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, um diese ausgezeichneten Wirkungen zu erhalten, eine Gesamtmenge von C + N, enthalten in der rostfreien Stahlleitung (ein C + N-Gehalt) auf einen Bereich zwischen 0,15 Masse-% und 0,30 Masse-% eingestellt. Wenn der C + N-Gehalt weniger als 0,15 Masse-% annimmt, werden die Fest-Lösungsverstärkung und die Dislokationsverankerung nur unzureichend bereitgestellt, so dass es schwierig wird, eine Verbesserung in Festigkeit und Korrosionsfestigkeit bereitzustellen. Wenn andererseits der C + N-Gehalt mehr als 0,30 Masse-% annimmt, steigen Carbid und Nitrid im Hinblick auf die im Gussverfahren erzeugte Menge, so dass Gussblasen auftreten können, während es zusätzlich schwierig wird, dass die Leitung durch das Drahtzugverfahren und ähnliches auf einer späteren Stufe verarbeitet wird. Es wird weiter bevorzugt, dass sich der C + N-Gehalt in einem Bereich zwischen 0,20 und 0,30 Masse-% befindet.
  • Um außerdem weiterhin einen Durchmesser einer elektrischen Leitung für Autos zum Zwecke einer Einsparung an Gewicht zu reduzieren, ist eine genaue Einstellung der Zugfestigkeit und Zähigkeit bei der rostfreien Stahlleitung nötig. Nachdem dieser Punkt untersucht wurde, haben die Erfinder festgestellt, dass eine rostfreie Stahlleitung eine adäquate Festigkeit und Zähigkeit für einen Leiter einer elektrischen Leitung in einem Auto erhalten kann, wenn sie unter den folgenden Bedingungen erzeugt wird. Vorzugsweise wird die in der vorliegenden Erfindung verwendete rostfreie Stahlleitung in einem Drahtzugverfahren bei einer Reduktion des Bereichs zwischen 5 und 98% gezogen, um im Durchmesser auf einen vorherbestimmten Durchmesser der Leitung eingestellt zu werden und wird daraufhin bei einer Temperatur zwischen 950 und 1150°C für eine Rückhaltezeit zwischen 0,5 und 60 Sekunden wärmebehandelt. Weiterhin bevorzugt wird die in der vorliegenden Erfindung verwendete rostfreie Stahlleitung bei einer Reduktion im Bereich zwischen 5 und 70% gezogen und daraufhin bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1100°C für eine Rückhaltezeit zwischen 0,5 und 20 Sekunden wärmebehandelt. Wenn die Wärmebehandlung bei einer niedrigeren Temperatur in dem oben erwähnten Temperaturbereich durchgeführt wird, sollte die Rückhaltezeit vorzugsweise verlängert werden. Wenn andererseits die Wärmebehandlung bei einer höheren Temperatur in dem oben erwähnten Temperaturbereich durchgeführt wird, sollte die Rückhaltezeit vorzugsweise kürzer gemacht werden. Wenn die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von weniger als 950°C durchgeführt wird, wird es schwierig, eine ausreichende Wärme auf die rostfreie Stahlleitung anzulegen, so dass die Möglichkeit besteht, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl im Hinblick auf ihre Zähigkeit unzureichend wird. Wenn andererseits die Wärmebehandlung bei einer höheren Temperatur als 1150°C durchgeführt wird, wird die Leitung aus rostfreiem Stahl exzessiv erwärmt, so dass es die Möglichkeit gibt, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl im Hinblick auf die Zähigkeit aufgrund der Erzeugung einer δ-Phase, wie auch im Hinblick auf die Festigkeit, defizient wird. Wenn die Rückhaltezeit weniger als 0,5 Sekunden beträgt, wird es schwierig, ausreichende Wärme auf die Leitung aus rostfreiem Stahl aufgrund der kurzen Wärmebehandlung anzulegen, so dass die Möglichkeit besteht, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl im Hinblick auf die Zähigkeit defizient wird. Wenn die Rückhaltezeit andererseits mehr als 60 Sekunden beträgt, gibt es die Möglichkeit, dass die Erzeugung der δ-Phase bei der Wärmebehandlung bei hoher Temperatur beschleunigt wird, was dann dazu führt, dass die Produktionskosten vor allen Dingen bei industrieller Verwendung steigen.
  • Weiterhin wird es bevorzugt, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl nach der Wärmebehandlung und vor dem Verdrehen mit einem zweiten Leitungselement eine niedrigere Grenze der Zugfestigkeit von 800 N/mm2 im Hinblick auf die Tatsache aufweist, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl eine Leitung ist, um eine Leiterfestigkeit zu dominieren und eine obere Grenze der Zugfestigkeit von 1200 N/mm2 im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit im Litzenverfahren. Weiterhin bevorzugt hat sie eine Grenze im Bereich von nicht weniger als 900 N/mm2 bis weniger als 1100 N/mm2.
  • Um die Korrosionsfestigkeit der Leitung aus rostfreiem Stahl zu verbessern, wird es bevorzugt, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl ein Minimum an einer oder keine Martensitphase beinhaltet, die durch das Verdrahtungsverfahren induziert wird, wie z.B. das Drahtzugverfahren und das Litzenverfahren. Nachdem dieser Punkt untersucht wurde, haben die Erfinder festgestellt, dass, damit die Leitung aus rostfreiem Stahl eine Korrosionsfestigkeit erhält, um einer Verwendung in einem Kabelbaum von Autos zu widerstehen, es bevorzugt wird, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl nicht mehr als 10 Vol.-% Verformungs-induzierter Martensitphase umfasst und die Balance im Wesentlichen aus der Austenitphase besteht. Weiter bevorzugt enthält die Leitung aus rostfreiem Stahl nicht mehr als 5 Vol.-% Verformungs-induzierter Martensitphase.
  • Die Verformungs-induzierte Martensitphase wird durch Beziehungen zwischen der Phasenstabilität der Austenitphase und den Bedingungen für das Verdrahtungsverfahren (Reduktion im Bereich und Wärmebehandlungsbedingungen) beeinflusst. Um beispielsweise einen Verformungs-induzierten Martensitphasengehalt auf nicht mehr als 10 Vol.-% in einem üblichen Verdrahtungsverfahren bei Raumtemperatur zu halten, ist es effektiv, dass man die Leitung aus rostfreiem Stahl C + N in dem oben angegebenen Bereich enthalten lässt, um die Phasenstabilität der Austenitphase bereitzustellen. Bei dem Verdrahtungsverfahren wird die Martensitphase umso einfacher induziert, je niedriger die Umgebungstemperatur um die Leitung aus rostfreiem Stahl. In diesem Hinblick ist es effektiv, dass die Verarbeitungstemperatur höher eingestellt wird, indem die Kühldüsen im Drahtzugverfahren gestoppt werden oder indem das Kühlen einer Spule zur Aufnahme des gezogenen Leitungsdrahts gestoppt wird.
  • Im Folgenden werden die Gründe dargelegt, um eine Selektion der chemischen Zusammensetzungen der Leitung aus rostfreiem Stahl und einer Begrenzung des Komponentenbereichs derselben zu machen.
  • C ist ein starkes Austenit-bildendes Element. Es kann auch in das Kristallgitter als interstitielles gelöstes Atom eintreten, um eine Verspannung des Kristallgitters auszulösen, um das Metall zu stärken. Weiterhin kann es die Cottrell-Atmosphäre bilden, um die Dislokation in der metallographischen Struktur zu verankern. Wenn jedoch Cr-Carbid in einer Kristallkorngrenze existiert, wird, da Cr in die Austenitphase langsam diffundiert, eine Schicht um eine Kristallkorngrenze erzeugt, die an Cr defizient ist, was zu einer Reduktion von Zähigkeit und Korrosionsfestigkeit führt. In diesem Hinblick sollte ein effektiver C-Gehalt auf einen Bereich zwischen 0,01 und 0,25 Masse-% eingestellt werden.
  • Ähnlich wie C ist N auch ein stark Austenit-bildendes Element und ein interstitielles Festlösungsverstärkungselement. Zusätzlich ist es auch ein Cottrell-Atmosphären bildendes Element. Es hat jedoch eine Grenze zum Betreten der γ-Phase als festes lösliches Atom. Dementsprechend führt die Zugabe einer großen Menge an N (0,20 Masse-% oder mehr, insbesondere mehr als 0,25 Masse-%) zur Erzeugung von Gussblasen im Schmelz- und Gussverfahren. Dieses Phänomen kann in einem bestimmten Ausmaß durch Zugabe von Elementen mit hoher Affinität für N, wie z.B. Cr und Mn, zur Ausdehnung der festen Löslichkeitsgrenze unterdrückt werden. Wenn jedoch ein solches Element im Überschuss zugeführt wird, müssen Temperatur und Atmosphäre im Schmelzverfahren kontrolliert werden, was möglicherweise zu Kostenanstiegen führen kann. Daher wird ein N-Gehalt in der vorliegenden Erfindung auf einen Bereich zwischen 0,01 und 0,25 Masse-% eingestellt.
  • Mn wird als deoxidierendes Mittel im Schmelz- und Raffinierverfahren verwendet. Mn ist zur Bereitstellung einer Phasenstabilität der γ-Phase des austenitischen rostfreien Stahls ebenfalls nützlich, so dass es als Ersatzelement für das teure Ni verwendet werden kann. Außerdem kann es zur Ausdehnung der oben genannten festen Löslichkeitsgrenze von N, das die γ-Phase betritt, dienen, beeinflusst jedoch negativ die Oxidationsfestigkeit bei hohen Temperaturen. Daher liegt der Mn-Gehalt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 4,0 Masse-%. Um insbesondere die Korrosionsfestigkeit einzubeziehen, wird ein Mn-Gehalt im Bereich von 0,5 und 2,0 Masse-% bevorzugt. Um die Festlöslichkeitsgrenze von N auszudehnen oder die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung mikroskopischer Gussblasen von N soweit wie möglich zu minimieren, ist die Zugabe eines Mn-Gehalts im Bereich zwischen mehr als 2,0 Masse-% und 4,0 Masse-% sehr effektiv, obwohl die Korrosionsfestigkeit etwas reduziert ist. Daher kann der Mn-Gehalt je nach dem beabsichtigten Zweck eingestellt werden.
  • Cr ist ein Hauptbestandteilselement von austenitischem rostfreiem Stahl und ist ein nützliches Element, um eine Wärmefestigkeit und Oxidationsfestigkeit zu erhalten. In der vorliegenden Erfindung wird durch Berechnung von Äquivalent Ni und Äquivalent Cr von anderen elementaren Bestandteilen und indem man die Phasenstabilität der γ-Phase mit einbezieht, der Cr-Gehalt auf einen Bereich von nicht weniger als 16 Masse-% eingestellt, um die nötige Wärmefestigkeit für den Kabelbaum zu erhalten, auf nicht mehr als 20 Masse-%, um eine Verschlechterung der Zähigkeit mit einzubeziehen.
  • Ni ist zum Erhalt der Phasenstabilität der γ-Phase nützlich. In der vorliegenden Erfindung kann die Zugabe einer großen Menge Ni zur Erzeugung von Gussblasen führen, wenn der N-Gehalt auf einen Bereich von nicht weniger als 0,2 Masse-% eingestellt wird. Um dies zu vermeiden, ist eine Zugabe von Mn mit hoher Affinität für N effektiv. Um den austenitischen rostfreien Stahl gut zu erzeugen, muss eine zugefügte Ni-Menge ausgerechnet werden, wobei man die Menge an Mn, die zugefügt wird, mit in die Betrachtung einbezieht. In der vorliegenden Erfindung wird der Ni-Gehalt auf einen Bereich von nicht weniger als 8,0 Masse-% eingestellt, um die Phasenstabilität der γ-Phase zu erhalten, auf nicht mehr als 14 Masse-%, um die Erzeugung von Gussblasen und einen Kostenanstieg zu verhindern. Obwohl der Ni-Gehalt vorzugsweise im Bereich zwischen 8,0 und 14 Masse-% liegt, wie oben erwähnt, kann ein Ni-Gehalt im Bereich von weniger als 10 Masse-% die feste Lösung von N bei den Schmelz- und Gussverfahren erleichtern, insbesondere kann dies das vorteilhafte Ergebnis einer weiteren Reduktion der Produktionskosten erreichen.
  • (Zweites Leitungselement)
  • In der vorliegenden Erfindung wird eine Leitung, umfassend mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium und einer Aluminiumlegierung als zweites Elementelement verwendet. Wenn zwei oder mehr zweite Leitungselemente verwendet werden, kann dasselbe Material für alle verwendet werden oder es können unterschiedliche Materialien in Kombination verwendet werden. Wenn eine Aluminiumleitung oder eine Leitung aus einer Aluminiumlegierung als zweites Leitungselement verwendet wird, kann eine Einsparung an Gewicht bereitgestellt werden, im Vergleich zu einer Kupferleitung oder einer Leitung aus einer Kupferlegierung. Materialien, die für die Kupferleitung verwendet werden, beinhalten chemische Komponenten, umfassend Kupfer und unvermeidbare Unreinheiten. Materialien, die für die Kupferlegierungsleitung verwendet werden, beinhalten chemische Komponenten, umfassend Kupfer, mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sn, Ag, Ni, Si, Cr, Zr, In, Al, Ti, Fe, P, Mg, Zn und Be, und unvermeidbare Unreinheiten. Materialien, die für die Aluminiumleitung verwendet werden, beinhalten chemische Komponenten, umfassend Aluminium und unvermeidbare Unreinheiten. Materialien, die für die Aluminiumlegierungsleitung verwendet werden, beinhalten chemische Komponenten, umfassend Aluminium, mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mg, Si, Cu, Ti, B, Mn, Cr, Ni, Fe, Sc und Zr, und unvermeidbare Unreinheiten.
  • (Kompositleitung)
  • Die Kompositleitung der vorliegenden Erfindung wird erzeugt, indem das erste Leitungselement, umfassend die oben erwähnte Leitung aus rostfreiem Stahl, und das zweite Leitungselement, umfassend eine Metallleitung, umfassend Kupfer und ähnliches, wie oben erwähnt, kombiniert und miteinander verdreht werden. Ein oder mehr Leitungen werden für jeweils das erste und das zweite Leitungselement verwendet. Wenn die Rate des Gehalts des ersten Leitungselements ansteigt, steigt die Festigkeit der Kompositleitung einerseits, jedoch neigt der Leiterwiderstand derselben andererseits ebenfalls dazu anzusteigen. Andererseits, wenn die Rate des Gehalts des zweiten Leitungselements ansteigt, vermindert sich der Leiterwiderstand der Kompositleitung einerseits, jedoch neigt die Festigkeit andererseits zu einer Verminderung. Dementsprechend kann die Anzahl an ersten und zweiten Leitungselementen auf geeignete Weise gewählt werden, so dass ein adäquater Leiterwiderstand und eine Festigkeit erhalten werden können.
  • Wirkung der Erfindung
  • Wie oben beschrieben, umfasst die Kompositleitung für eine Kabelbaumverwendung gemäß der vorliegenden Erfindung die Leitung aus rostfreiem Stahl (das erste Leitungselement), umfassend eine spezifische chemische Zusammensetzung, und ein zweites Leitungselement, umfassend Kupfer und ähnliches, wobei erstes und zweites Leitungselement, miteinander verdreht werden. Diese Konstruktion kann die ausgezeichneten Ergebnisse der Bereitstellung einer verbesserten Korrosionsfestigkeit wie auch einer überlegenen elektrischen Leitfähigkeit und Festigkeit für den Leiter der elektrischen Leitung für ein Auto bereitstellen. Außerdem kann in der Kompositleitung der vorliegenden Erfindung, da eine Leitung aus rostfreiem Stahl in Kombination verwendet wird, eine Menge an verwendetem Kupfer reduziert werden, was zu dem Ergebnis einer Einsparung an Gewicht führt. Da weiterhin die Kompositleitung der vorliegenden Erfindung mit vergleichsweise einfachen Mitteln erzeugt werden kann, ohne dass es konventioneller Herstellungsverfahren bedarf, wie beispielsweise Auskleiden und Plattieren, können auch die Produktionskosten reduziert werden. Die Verwendung der Kompositleitung für Kabelbaumverwendungen gemäß der vorliegenden Erfindung für den Leiter einer elektrischen Leitung in Autos kann zu einer Verbesserung der Einsparung an Gewicht und Recyclingeffizienz des gesamten Autos beitragen und ist so sehr effektiv und auch von hohem industriellem Wert für die Umweltpunkte (brown issues) der Zukunft.
  • Beste Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • (Beispiel 1)
  • Nachdem eine Kompositleitung unter Verwendung einer Leitung aus rostfreiem Stahl und einer Kupferleitung erzeugt wurde, wurde die Kompositleitung im Hinblick auf ihre Eigenschaften überprüft. Die chemische Zusammensetzung der Leitung aus rostfreiem Stahl ist in Tabelle 1 dargestellt. Rostfreier Stahl Typ II, wie dargestellt in Tabelle 1, ist ein üblicher austenitischer rostfreier Stahl von SUS304, wie spezifiziert von JIS (Japanese Industrial Standards).
  • [Tabelle 1] Chemische Zusammensetzung von Leitungen aus rostfreiem Stahl (Masse-%)
    Figure 00160001
  • Rostfreie Stahl-Leitungsstäbe (Leitungsdurchmesser von ϕ 0,43 mm) wurden durch Schmelzen, Guss, Schmieden und Heißwalzen der rostfreien Stähle, umfassend die in Tabelle 1 dargestellte chemische Zusammensetzung erzeugt (rostfreie Stahl-Typen I und II). Nachdem im Drahtzugverfahren bei einer Reduktion im Bereich von 86% gezogen wurde, wurden die rostfreien Stahlleitungsstäbe für eine Glühbehandlung wärmebehandelt, um rostfreie Stahlleitungen mit einem Leitungsdurchmesser von ϕ 0,16 mm zu erhalten. Die Wärmebehandlung für das Glühen wurde bei einer Temperatur von 1100°C für eine Rückhaltezeit von ungefähr 5 Sekunden durchgeführt. Zugfestigkeiten dieser rostfreien Stahl-Leitungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • [Tabelle 2] Größen und Zugfestigkeiten von Leitungen aus rostfreiem Stahl
    Figure 00170001
  • Es kann aus Tabelle 2 abgelesen werden, dass die Leitung aus rostfreiem Stahl I, selbst wenn sie für ein Glühen zur Bereitstellung einer verbesserten Zähigkeit wärmebehandelt wird, eine hohe Zugfestigkeit aufweist im Vergleich mit der rostfreien Stahlleitung II von SUS304. Hiervon kann abgeleitet werden, dass diese Leitung aus rostfreiem Stahl I im Hinblick auf sowohl Zugfestigkeit als auch Zähigkeit ausgezeichnet ist. wenn die Leitung aus rostfreiem Stahl I nach der Wärmebehandlung im Hinblick auf ihre metallographische Struktur untersucht wurde, wurde festgestellt, dass sie im wesentlichen aus einer Austenitphase mit im wesentlichen keine Verformungs-induzierten Martensitphasen bestand.
  • Eine ausgeglühte Leitung, bestehend im wesentlichen aus reinem Kupfer und üblicherweise für Kabelbäume verwendet, wurde als Kupferleitung verwendet. Die Kupferleitung eines Leitungsdurchmessers von ϕ 0,16 mm zum Verdrehen mit der Leitung aus rostfreiem Stahl wurde hergestellt. Zum Vergleich mit der Kompositleitung wurde eine verdrehte Leitung aus nur einer Kupferleitung ebenfalls hergestellt. Diese Kupferleitung, die hergestellt wurde, hatte einen Leitungsdurchmesser von ϕ 0,23 mm.
  • Die Kompositleitungen und die verdrehten Kupferleitungen wurden unter Verwendung von 7 Leitungen in Kombination aus den wie oben erwähnt hergestellten erzeugt (die Leitungen aus rostfreiem Stahl und Kupferleitungen) und durch Verdrehen mit einander. Dann wurden die Kompositleitungen und die Kupferleitungen mit Vinylchlorid auf eine bestimmte Dicke beschichtet, um eine Isolierschicht um das Äußere von jeder der Kupferleitungen und der Kompositleitungen zu bilden. Elektrische Leitungen, die diese Kompositleitungen und verdrehten Kupferleitungen als Leiter verwendeten, wurden erzeugt.
  • (Testbeispiel 1)
  • Die erhaltenen elektrischen Leitungen wurden im Hinblick auf ihre Bruchbelastung des Leiters, Leiterwiderstands, Masse des Leiters und Masse der Leitung gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
  • [Tabelle 3]
    Figure 00180001
  • Es kann aus Tabelle 3 abgelesen werden, dass die Proben Nr. 1–4 eine Bruchbelastung entsprechend der der verdrehten Leitung von nur der Kupferleitung aufweisen oder sogar mehr (Probe Nr. 8) und im Hinblick auf die Zugfestigkeit überlegen sind. Es kann auch abgelesen werden, dass bei diesen Proben die Masse der Leitung auf die Hälfte oder weniger als die Hälfte reduziert werden kann. Es kann auch durch einen Vergleich mit der verdrehten Kupferleitung mit demselben Strangdurchmesser, die jedoch nur die Kupferleitung umfasst (Probe Nr. 7) abgelesen werden, dass die Proben 1 bis 4 im Hinblick auf die Bruchbelastung sogar höher liegen und daher im Hinblick auf die Zugfestigkeit überlegen sind und außerdem die Masse der Leitung reduziert ist.
  • Wenn der Verdrahtungswiderstand beispielsweise einen Spannungsabfall von 0,5 V, eine Beladungsstromstärke von 0,5 A und eine Verdrahtungslänge von 1,5 m sein soll, muss der Leiterwiderstand der elektrischen Leitung für Autos nicht mehr als 667 mΩ/m betragen. Es kann gesehen werden, dass die Proben Nr. 1 bis 4 dieser Anforderung voll entsprechen.
  • Weiterhin kann aus einem Vergleich zwischen den Proben Nr. 1 und Nr. 5 und zwischen den Proben Nr. 2 und Nr. 6 mit einem gleichen Strangverhältnis von Leitung aus rostfreiem Stahl zu Kupferleitung abgelesen werden, dass die Proben Nr. 1 und Nr. 5 und Nr. 2 und Nr. 6 im Hinblick auf den Leiterwiderstand im wesentlichen gleich liegen, dass die Proben Nr. 1 und Nr. 2 jedoch im Hinblick auf die Bruchbelastung um 10 N oder mehr größer sind. Es kann hieraus abgelesen werden, dass die Proben Nr. 1 und Nr. 2 unter Verwendung einer Leitung aus einem spezifischen rostfreien Stahl im Hinblick auf die Zugfestigkeit gegenüber Leitungen überlegen sind, die den JIS spezifizierten rostfreien Stahl SUS304 verwenden. Um die Proben Nr. 5 und Nr. 6, die den JIS spezifizierten rostfreien Stahl SUS304 verwenden, im Hinblick auf die Zugfestigkeit den Proben Nr. 1 und Nr. 2 anzunähern, muss der rostfreie Stahl der Leitung II einmal oder zweimal im Drahtzugverfahren bei einer Reduktion im Bereich von 20 bis 30% gezogen werden. Obwohl ein solches Verfahren es der rostfreien Stahlleitung II im Hinblick auf die Zugfestigkeit ermöglicht, durch eine erhöhte Verformungs-induzierte Martensitphase höher zu liegen, neigt die Korrosionsfestigkeit dann zu einem leichten Verfall, wie später erwähnt. Demgegenüber können, da die Proben Nr. 1 und Nr. 2 die rostfreie Stahlleitung I der spezifischen Zusammensetzung verwenden, diese ohne einen zusätzlichen Bedarf an einem Drahtziehen für eine verbesserte Zugfestigkeit erzeugt werden, und die Korrosionsfestigkeit kann an einer Verschlechterung durch ein solches Verfahren gehindert werden und die Verarbeitbarkeit kann verbessert werden.
  • Diese Testergebnisse sind nur Beispiele, die sich aus der Verwendung der Kompositleitung als Kabelbaum ergeben, und die Produktkonfiguration und die erhaltenen nummerischen Daten sagen nichts über die Anwendbarkeit für alle beabsichtigten Anwendungen. Diese Testergebnisse können jedoch als Beweis angesehen werden, dass, wenn eine Kompositleitung sowohl einer hohen Zugfestigkeit als auch einer hohen Leitfähigkeit entsprechen soll, die Kompositleitung der vorliegenden Erfindung die Aufgabe mit relativer Einfachheit erfüllen kann. Außerdem kann die vorliegende Erfindung eine verbesserte Leitfähigkeit durch Verwendung der rostfreien Stahlleitung mit hoher Zugfestigkeit in Kombination mit einer Reduktion einer Menge der verwendeten Kupferleitung bereitstellen.
  • (Testbeispiel 2)
  • Als Nächstes wurden die Proben im Hinblick auf ihre Korrosionsfestigkeit bewertet. Die bei diesem Korrosionsfestigkeitstest verwendeten Proben waren die Kompositleitungen der Proben Nr. 1, 2, 5 und 6, die in Testbeispiel 1 verwendet wurden, und neu hergestellte (Proben Nrn. 9 und 10), die im Hinblick auf das Verformungs-induzierte Martensitgehaltsverhältnis variierten. Die Probe Nr. 9 verwendete einen rostfreien Stahl derselben chemischen Zusammensetzung wie der in Probe Nr. 1 verwendete rostfreie Stahl (rostfreier Stahl I), und Probe Nr. 10 verwendete einen rostfreien Stahl derselben chemischen Zusammensetzung wie der in Probe Nr. 5 verwendete rostfreie Stahl (rostfreier Stahl II). Die Proben Nrn. 9 und 10 wurden im Hinblick auf ihr Verformungs-induziertes Martensitgehaltsverhältnis variiert, indem die Bedingungen für das Drahtzugverfahren variiert wurden. Konkret wurden diese rostfreien Stahlleitungen in dem Drahtzugverfahren bei einem höheren Reduktionsverhältnis (bei der Reduktion im Bereich von 96%) gezogen und für ein Glühen wurde der rostfreie Stahldraht II von Probe 10 bei einer niedrigeren Temperatur (Temperatur von 1050°C × Rückhaltezeit von 2 Sekunden) wärmebehandelt und außerdem wurde eine Umgebungstemperatur um den rostfreien Stahl erniedrigt, wodurch die rostfreien Stahlleitungen im Hinblick auf das Verformungs-induzierte Martensitgehaltsverhältnis anstiegen. Die Zugfestigkeit von Probe Nr. 9 unter Verwendung der rostfreien Stahlleitungen nach der Wärmebehandlung betrug 1.187 N/mm2.
  • Der Korrosionsfestigkeitstest wurde bei einer Temperatur von 35°C für eine Testzeitspanne von 1 Monat durchgeführt, wobei ein Salzsprühtester und Salzwasser verwendet wurde (5 Salzwasser) (künstliches Seewasser). Die Testergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. In Tabelle 4 zeigt ein Rostentwicklungsbereichsverhältnis (%) einen Anteil eines Gesamtbereichs von Zonen an, worin sich Rost entwickelt, zu einem Gesamtoberflächenbereich der Kompositleitung.
  • [Tabelle 4] Salzsprühtestergebnisse
    Figure 00210001
  • Rostfreier Stahl und Kupfer sind im Hinblick auf ihre Ionisierungstendenz unterschiedlich, aufgrund dessen eine elektrische Zelle in einer Kontaktzone der rostfreien Stahlleitung und der Kupferleitung gebildet wird. Es kann aus Tabelle 4 bestätigt werden, dass sich in der Kontaktzone eine Korrosion entwickelt. Außerdem wurde beobachtet, dass die Korrosion der Kupferleitung in der Kontaktzone begann und dass weiter ein Kupferkorrosionsprodukt eine schlechte Wirkung auf die rostfreie Stahlleitung ausübte. Außerdem kann beobachtet werden, dass die Proben Nrn. 1 und 2, die mit der Verformungs-induzierten Martensitphase erzeugt wurden, kontrolliert durch eine spezifische Zusammensetzung, im Hinblick auf die Korrosionsfestigkeit der Proben Nrn. 5 und 6 unter Verwendung von SUS304 überlegen sind. Es kann auch beobachtet werden, dass die Probe Nr. 9, die mit einer Verformungs-induzierten Martensitphase erzeugt wurde, die durch Verdrahtungsprozessbedingungen kontrolliert wurde, zusätzlich zu der spezifischen Zusammensetzung im Hinblick auf die Korrosionsfestigkeit gegenüber Probe Nr. 5 überlegen ist. Es kann besonders aus Tabelle 4 bestätigt werden, dass, je höher ein Martensitgehaltsverhältnis von rostfreier Stahlleitung (% pro Volumen) liegt, desto weiter sich eine Korrosion entwickelt. Hieraus kann abgelesen werden, dass das Verfahren zur Erhöhung der Martensitphase einerseits eine verbesserte Zugfestigkeit bereitstellt, sich jedoch andererseits die Korrosionsfestigkeit verschlechtert.
  • (Beispiel 2)
  • Die Kompositleitung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung einer Aluminiumleitung mit einem Leitungsdurchmesser von φ 0,16 mm, umfassend reines Aluminium (einschließlich unvermeidbarer Unreinheiten) anstelle der Kupferleitung von Beispiel 1 wie oben beschrieben erzeugt. Dann wurden die elektrischen Leitungen unter Verwendung der Kompositleitung als Leiter erzeugt und im Hinblick auf Bruchbelastung, Leiterwiderstand, Masse des Leiters und Masse der Leitung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Es wurde aus den Messergebnissen bestätigt, dass die Kompositleitung dazu in der Lage war, sowohl hoher Zugfestigkeit als auch hoher Leitfähigkeit, wie im Fall Beispiel 1, zu entsprechen. Es wurde auch bestätigt, dass die Kompositleitung dazu in der Lage war, eine weiter verbesserte Gewichtseinsparung bereitzustellen.
  • Obwohl der durch Aluminiumleitung, Aluminiumlegierungsleitung oder Kupferlegierungsleitung gebildete Leiter nur im Allgemeinen im Hinblick auf die Zugfestigkeit im Vergleich zu dem durch nur eine Kupferleitung gebildeten Leiter überlegen ist, ist die Zugfestigkeit nicht so deutlich erhöht. Aufgrund dieser Tatsache kann man nicht erwarten, dass der Leiter, der nur durch eine Aluminiumleitung, Aluminierunglegierungsleitung oder Kupferlegierungsleitung gebildet wird, eine verbesserte Zugfestigkeit ausübt, insbesondere wenn er im Hinblick auf den Durchmesser zu einer Einsparung des Gewichts der elektrischen Leitung reduziert ist. Demgegenüber hat die vorliegende Erfindung nicht die Form von nur einer Aluminiumleitung, sondern nimmt die Form einer verdrehten Leitung an, gebildet durch Kombination mit rostfreiem Stahl. Dies kann es ermöglichen, dass die Kompositleitung flexibel auf die Bedürfnisse im Hinblick auf Zugfestigkeit, Leitfähigkeit und Gewichtseinsparung reagiert.
  • Beispiel 2 wurde im Hinblick auf Korrosionsfestigkeit auf dieselbe Weise wie Testbeispiel 1 bewertet. Wenn die Aluminiumleitung, ihre Legierungsleitung oder die Kupferlegierungsleitung als zweites Leitungselement verwendet wird, unterscheiden sich die Eigenschaften der elektrischen Zelle, die zwischen den obigen Metallleitungen und der Leitung aus rostfreiem Stahl gebildet werden, etwas. Es wurde jedoch bestätigt, dass durch Verwendung der Leitung aus rostfreiem Stahl mit einem Verformungs-induzierten Martensitgehaltsverhältnis von nicht mehr als 10% pro Volumen das Komposit dazu in der Lage war, dieselbe ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit wie in Testbeispiel 2 bereitzustellen.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die Kompositleitung zur Kabelbaumverwendung der vorliegenden Erfindung ist insbesondere als Leiter für Kabelbäume verwendbar, die in einem Automobil angeordnet werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Kompositleitung für einen Kabelbaum und Verfahren zur Herstellung derselben
  • [Aufgabe]: Eine Kompositleitung zur Verwendung für einen Kabelbaum mit weiter verbesserter Korrosionsfestigkeit bei ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit bereitzustellen.
  • [Lösung]: Kompositleitung für einen Kabelbaum, umfassend ein erstes Leitungselement, das 0,01 bis 0,25 Masse-% C, 0,01 bis 0,25 Masse-% N, 0,5 bis 4,0 Masse-% Mn, 16 bis 20 Masse-% Cr, 8,0 bis 14,0 Masse-% Ni und als Balance Fe und Unreinheiten umfasst und einem C + N-Gehalt im Bereich von 0,15 Masse-% ≦ C + N ≦ 0,30 Masse-% entspricht, und ein zweites Leitungselement, umfassend mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium und Aluminiumlegierung, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement miteinander verdreht sind.

Claims (4)

  1. Kompositleitung für einen Kabelbaum, umfassend ein erstes Leitungselement, das 0,01 bis 0,25 Masse-% C, 0,01 bis 0,25 Masse-% N, 0,5 bis 4,0 Masse-% Mn, 16 bis 20 Masse-% Cr, 8,0 bis 14,0 Masse-% Ni und als Balance Fe und Unreinheiten umfasst und einem C + N-Gehalt im Bereich von 0,15 Masse-% ≦ C + N ≦ 0,30 Masse-% entspricht und ein zweites Leitungselement, umfassend mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium und Aluminiumlegierung, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement miteinander verdreht sind.
  2. Kompositleitung für einen Kabelbaum gemäß Anspruch 1, wobei das erste Leitungselement nicht mehr als 10 Vol.-% einer Martensitphase, induziert durch einen Verdrahtungsprozess, umfasst und die Balance aus einer Austenitphase besteht.
  3. Kompositleitung für einen Kabelbaum gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Leitungselement in einem Leitungszugverfahren bei einer Reduktion im Bereich von 5 bis 98% gezogen wird, um auf einen bestimmtem Durchmesser der Leitung eingestellt zu werden und danach bei einer Temperatur zwischen 950 und 1150°C für eine Rückhaltezeit zwischen 0,5 und 60 Sekunden wärmebehandelt wird, so dass eine Zugfestigkeit des ersten Leitungselements vor dem Verdrehen mit dem zweiten Leitungselement in einem Bereich von zwischen 800 N/mm2 bis zu weniger als 1200 N/mm2 liegen kann.
  4. Herstellungsverfahren einer Kompositleitung für einen Kabelbaum, umfassend: Ziehen einer Leitung aus rostfreiem Stahl, die 0,01 bis 0,25 Masse-% C, 0,01 bis 0,25 Masse-% N, 0,5 bis 4,0 Masse-% Mn, 16 bis 20 Masse-% Cr, 8,0 bis 14,0 Masse-% Ni und als Balance Fe und Unreinheiten umfasst, und einem C + N-Gehalt im Bereich von 0,15 Masse-% ≦ C + N ≦ 0,30 Masse-% entspricht bei einer Reduktion im Bereich von zwischen 5 und 98% zur Einstellung auf einen bestimmten Durchmesser der Leitung, Wärmebehandlung der gezogenen Leitung bei einer Temperatur zwischen 950 und 1150°C für eine Rückhaltezeit zwischen 0,5 und 60 Sekunden und Verdrehen von mindestens einer erhaltenen Leitung aus rostfreiem Stahl mit mindestens einer Metallleitung, umfassend mindestens ein Material, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium und Aluminiumlegierung, wobei eine Zugfestigkeit der Leitung aus rostfreiem Stahl vor dem Verdrehen in einem Bereich zwischen 800 N/mm2 und weniger als 1200 N/mm2 liegt.
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8181 Inventor (new situation)

Inventor name: IZUMIDA, HIROMU, ITAMI, HYOGO, JP

Inventor name: KAWABE, NOZOMU, ITAMI, HYOGO, JP

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