DE112014003691T5 - Aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor and manufacturing method therefor - Google Patents

Aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor and manufacturing method therefor Download PDF

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Abstract

Bereitgestellt wird eine elektrisch leitfähige Aluminium-Legierungsplatte mit ausgezeichneten Spannungsrelaxations-Eigenschaften und Biege-Formbarkeit ohne Einbuße der elektrischen Leitfähigkeit und ein Verfahren zum Herstellen der Platte. Die elektrisch leitfähige Aluminium-Legierungsplatte ist aus einer Aluminium-Legierung zusammengesetzt, enthaltend 0,3–1,5% Si und 0,3–1,0% Mg (Prozentsatz angegeben in Bezug auf die Masse), wobei der Ausgleich Al und unvermeidliche Verunreinigungen umfasst. Intermetallische Verbindungen, in welchen die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung der Plattenoberfläche 150 μm oder weniger ist und die maximale Länge 3 μm übersteigt, liegen in der Blechoberfläche in einer Konzentration von 1500/mm2 oder weniger vor.An electrically conductive aluminum alloy plate having excellent stress relaxation properties and bend formability without sacrificing electrical conductivity and a method of manufacturing the plate is provided. The electrically conductive aluminum alloy plate is composed of an aluminum alloy containing 0.3-1.5% Si and 0.3-1.0% Mg (percentage in terms of mass), the balance being Al and unavoidable Contains impurities. Intermetallic compounds in which the mean crystal grain size in the rolling direction of the plate surface is 150 μm or less and the maximum length exceeds 3 μm are present in the sheet surface in a concentration of 1500 / mm 2 or less.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter, das für elektrische Verbindungsteile, wie eine Stromschiene zum elektrischen Verbinden elektrischer Ausrüstung (Gruppe von Batterien, Inverter, Motoren usw.) verwendet wird, welche an diverser Elektrizität als Stromquelle einsetzender elektromotorischer Transport-Ausrüstung befestigt sind, einschließlich elektrischer Kraftfahrzeuge oder Teile innerhalb der elektrischen Ausrüstung miteinander, und ein Herstellungs-Verfahren dafür.The present invention relates to an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor used for electrical connection parts such as a bus bar for electrically connecting electrical equipment (group of batteries, inverters, motors, etc.) using various electricity as the power source electromotive transport equipment, including electric motor vehicles or parts within the electrical equipment with each other, and a manufacturing process for it.

Technischer HintergrundTechnical background

In diverser Elektrizität als Stromquelle einsetzender elektromotorischer Transport-Ausrüstung (Hybrid-Kraftfahrzeuge, Brennstoffzellen-Kraftfahrzeuge, elektrische Lokomotiven usw.), einschließlich elektrischer Kraftfahrzeuge, ist diverse elektrische Ausrüstung, wie Gruppe von Batterien, Inverter und Motoren, befestigt. Dabei werden zum elektrischen Verbinden elektrischer Ausrüstung oder Teile im Inneren der elektrischen Ausrüstung miteinander, elektrische Verbindungsteile, die als Stromschienen bezeichnet werden, verwendet.Electric motor transportation equipment (hybrid automobiles, fuel cell automobiles, electric locomotives, etc.), including electric automobiles, used as a power source in various electricity is mounted with various electrical equipment such as a group of batteries, inverters, and motors. In this case, for electrical connection of electrical equipment or parts in the interior of the electrical equipment with each other, electrical connecting parts, which are referred to as busbars used.

Wenn die Stromschiene mit Hilfe von einem Verbindungs-Bauteil, wie ein Bolzen, angebracht wird, wird das Befestigungs-Drehmoment des Verbindungs-Bauteils auf Grund der in dem Verbindungsanteil 1a von einer Stromschiene 1 erzeugten Verformung (siehe 1) durch die während der Stromversorgung erzeugte Wärme sinken, wodurch sich das Verbindungs-Bauteil lockert oder löst. Folglich sollte die Stromschiene hohe Spannungsrelaxations-Eigenschaften aufweisen.When the bus bar is attached by means of a connection member such as a bolt, the fastening torque of the connection component becomes due to the connection portion 1a from a power rail 1 generated deformation (see 1 ) by the heat generated during the power supply, causing the connection component to loosen or loosen. Consequently, the bus bar should have high voltage relaxation characteristics.

Um weiterhin der Forderung nach Raumeinsparung (Senkung der Größe) von elektrischer Ausrüstung zu genügen, wird die Stromschiene 1 häufig so konstruiert, dass sie eine Form mit einem gekrümmten Anteil bei geringem Biegeradius (R) aufweist. Folglich ist es notwendig, dass die Stromschiene 1 auch in der Biege-Formbarkeit ausgezeichnet ist.To continue to meet the demand for space saving (reduction in size) of electrical equipment, the busbar 1 often designed to have a shape with a curved portion at low bend radius (R). Consequently, it is necessary that the busbar 1 also excellent in bending formability.

Da durch die Stromschiene 1 zusätzlich elektrischer Strom zugeführt werden muss, ist es natürlich notwendig, dass die Stromschiene ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweist.Because of the busbar 1 In addition, electric power must be supplied, it is of course necessary that the bus bar has excellent electrical conductivity.

Bis jetzt wurden hauptsächlich Kupfer umfassende Materialien für elektrische Verbindungsteile, wie eine Stromschiene, die den vorstehend beschriebenen Bedingungen genügen, untersucht.Heretofore, mainly copper-comprising materials for electrical connection parts, such as a bus bar, which satisfy the conditions described above have been studied.

Um jedoch den Brennstoff-Verbrauch von Kraftfahrzeugen zu senken, wurden in den letzten Jahren eine Senkung des Gewichts der Kraftfahrzeuge und Senkung des Gewichts der an dem Kraftfahrzeug befestigten elektrischen Ausrüstung verlangt.However, in order to reduce the fuel consumption of automobiles, in recent years, a reduction in the weight of the motor vehicles and a reduction in the weight of the electrical equipment mounted on the motor vehicle have been demanded.

Im Hinblick auf die vorangehenden Situationen wurden Aluminium-Legierungen umfassende elektrische Verbindungsteile, die weniger Gewicht als Kupfer aufweisen, vorgeschlagen.In view of the foregoing situations, aluminum alloys have been proposed as comprising electrical connectors of less weight than copper.

Zum Beispiel offenbart Patent-Literatur 1 eine für elektrische Verbindungsteile zu verwendende Aluminium-Legierung, die hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung und auch den Bedingungen elektrischer Leitfähigkeit und Tempern definiert ist. Die Patent-Literatur 1 beschreibt dann, dass eine solche Aluminium-Legierung in der elektrischen Leitfähigkeit ausgezeichnet und auch im Kriechwiderstand ausgezeichnet ist.For example, Patent Literature 1 discloses an aluminum alloy to be used for electrical connectors which is defined in terms of chemical composition as well as the conditions of electrical conductivity and annealing. Patent Literature 1 then describes that such an aluminum alloy is excellent in electrical conductivity and also excellent in creep resistance.

Weiterhin offenbart Patent-Literatur 2 ein Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung durch Ausführen einer Homogenisierungs-Wärme-Behandlung, Warm-Walzen, Kalt-Walzen und Fertig-Glühen unter vorbestimmten Bedingungen zu einem Gussbarren, der hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung definiert wird, obwohl dies eine Technik bezüglich eines Blechs aus Aluminium-Legierung ist, das nicht zur Verwendung als elektrischer Leiter für elektrische Verbindungsteile, sondern für Wärme-Ableitungs-Teile vorgesehen ist. Die Patent-Literatur 2 beschreibt, dass das durch das Herstellungs-Verfahren aus Aluminium-Legierung hergestellte Blech eine für Leiterplatten erforderliche Biege-Formbarkeit aufweist.Further, Patent Literature 2 discloses a method for producing an aluminum alloy sheet by performing a homogenizing heat treatment, hot rolling, cold rolling and finish annealing under predetermined conditions to a ingot defined in terms of chemical composition although this is a technique relating to an aluminum alloy sheet not intended for use as an electrical conductor for electrical connection parts but for heat dissipation parts. Patent Literature 2 describes that the sheet produced by the aluminum alloy manufacturing method has a bending formability required for printed circuit boards.

Weiterhin offenbaren Patent-Literatur 3 und 4 eine Technik bezüglich Blechen aus Aluminium-Legierungen, die nicht als elektrischer Leiter in elektrischen Verbindungsteilen verwendet werden, sondern zur Verwendung in Kraftfahrzeug-Blechen, das heißt eine Technik zum Steuern der Textur, um die Würfel-Orientierungs-Verteilungs-Dichte auf einen vorbestimmten Wert zu definieren, damit die Biege-Formbarkeit aus einer Legierung der Al-Mg-Si-Serie (JIS 6000-Serien-Al-Legierung) (Patent-Literatur 3) verbessert wird und eine Technik zum Definieren der Korngrenzenlänge zwischen den Kristallkörnern mit einer falschen Orientierung von 20° oder weniger zu der gesamten Korngrenzenlänge zwischen allen Kristallkörnern (Patent-Literatur 4).Further, Patent Literatures 3 and 4 disclose a technique relating to sheets of aluminum alloys which are not used as electrical conductors in electrical connection parts, but for use in automotive panels, that is, a technique for controlling texture to die orientation Define distribution density to a predetermined value, so that the bending formability of a Alloy of Al-Mg-Si series (JIS 6000 series Al alloy) (Patent Literature 3) is improved and a technique for defining the grain boundary length between the crystal grains with a wrong orientation of 20 ° or less to the entire grain boundary length between all crystal grains (Patent Literature 4).

Zitaten-ListeQuotes list

Patent-LiteraturPatent literature

  • Patent-Literatur 1: Japanisches Patent Nr. 3557116 Patent Literature 1: Japanese Patent No. 3557116
  • Patent-Literatur 2: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-242813 Patent Literature 2: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei. 2009-242813
  • Patent-Literatur 3: Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2005-298922 Patent Literature 3: Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-298922
  • Patent-Literatur 4: Japanisches Patent Nr. 3749687 Patent Literature 4: Japanese Patent No. 3749687

Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Obwohl die in der Patent-Literatur 1 offenbarte Technik jedoch eine Technik ist, die die Verbesserung des Kriechwiderstands beachtet, ist dies eine Technik, die die Spannungsrelaxations-Eigenschaften und die Biege-Formbarkeit (siehe Absatz 0010, usw. der Patent-Literatur 1) überhaupt nicht berücksichtigt und insbesondere der für elektrische Verbindungsteile erforderlichen Biege-Formbarkeit nicht genügen kann. Wenn folglich die in der Patent-Literatur 1 offenbarte Technik auf elektrische Verbindungsteile angewendet wird, besteht die Möglichkeit, dass während der Form-Fertigung auf der Oberfläche Biegerisse erzeugt werden.However, although the technique disclosed in Patent Literature 1 is a technique paying attention to the improvement of the creep resistance, it is a technique that exhibits stress relaxation properties and bend formability (see paragraph 0010, etc. of Patent Literature 1). not taken into account at all and in particular can not satisfy the bending formability required for electrical connection parts. Accordingly, when the technique disclosed in Patent Literature 1 is applied to electrical connection parts, there is a possibility that bending cracks may be generated on the surface during mold fabrication.

Obwohl die in der Patent-Literatur 2 offenbarte Technik eine Technik ist, die die Verbesserung der Biege-Formbarkeit beachtet, kann sie, da die Spannungsrelaxations-Eigenschaften (siehe den Absatz 0001, usw. der Patent-Literatur 2) überhaupt nicht beachtet wird, natürlich nicht den für elektrische Verbindungsteile erforderlichen Spannungsrelaxations-Eigenschaften genügen. Wenn folglich die in der Patent-Literatur 2 offenbarte Technik auf elektrische Verbindungsteile angewendet wird, wird das Verbindungsteil 1a (siehe 1) der Stromschiene 1 (elektrisches Verbindungsteil 1) durch die während der Stromversorgung erzeugte Wärme verformt, und das Verbindungsteil 1a kann sich möglicherweise von den Teilen lösen.Although the technique disclosed in Patent Literature 2 is a technique paying attention to the improvement of bend formability, since the stress relaxation characteristics (see paragraph 0001, etc. of Patent Literature 2) are not considered at all, Of course, do not satisfy the stress relaxation properties required for electrical connectors. Accordingly, when the technique disclosed in Patent Literature 2 is applied to electrical connection parts, the connection part becomes 1a (please refer 1 ) of the busbar 1 (electrical connection part 1 ) deformed by the heat generated during the power supply, and the connecting part 1a may possibly detach from the parts.

Wie Patent-Literatur 2 berücksichtigen die in der Patent-Literatur 3, 4 offenbarten Techniken zwar die Biege-Formbarkeit, jedoch beachten die Techniken überhaupt keine Spannungsrelaxations-Eigenschaften und sind zudem keine Technik zur Verwendung als elektrischer Leiter für elektrische Verbindungsteile, sondern eine Technik zur Verwendung in Kraftfahrzeug-Blechen. Folglich genügen die in der Patent-Literatur 3 und 4 offenbarten Techniken nicht den für Verbindungsteile erforderlichen Spannungsrelaxations-Eigenschaften.While the techniques disclosed in Patent Literature 3, 4, such as Patent Literature 2, take account of bend formability, the techniques do not pay attention to stress relaxation properties at all and are not a technique for use as electrical conductors for electrical connection parts, but a technique for Use in motor vehicle sheets. Consequently, the techniques disclosed in Patent Literatures 3 and 4 do not satisfy the stress relaxation properties required for connectors.

Wie aus den Beschreibungen in Patent-Literatur 1 bis 4 ersichtlich werden kann, gibt es für ein Blech aus Aluminium-Legierung keine Technik, die die Spannungsrelaxations-Eigenschaften und die für elektrische Verbindungsteile erforderliche Biege-Formbarkeit miteinander verträglich machen kann.As can be understood from the descriptions in Patent Literature 1 to 4, there is no technique for an aluminum alloy sheet which can make the stress relaxation characteristics and the bend formability required for electrical connection parts compatible with each other.

Die Situation entspricht dem üblichen technischen Fachwissen (es ist notwendig, die Festigkeit zu verbessern, um die die Spannungsrelaxations-Eigenschaften von einem ein Metall umfassenden Blechmaterial zu verbessern, aber wenn die Festigkeit verbessert wird, verschlechtert sich die Biege-Formbarkeit des Blechmaterials, das heißt, die Spannungsrelaxations-Eigenschaften und die Biege-Formbarkeit sind in einer Konflikt-Beziehung) und es wird festgestellt, dass dies sehr natürlich ist.The situation corresponds to the usual technical knowledge (it is necessary to improve the strength to improve the stress relaxation properties of a sheet metal comprising a metal, but if the strength is improved, the bend formability of the sheet material deteriorates, that is , the stress relaxation properties and the bend formability are in a conflict relationship) and it is found that this is very natural.

Damit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter bereitzustellen, das in den Spannungsrelaxations-Eigenschaften und Biege-Formbarkeit ausgezeichnet ist, unter Beibehalten elektrischer Leitfähigkeit sowie ein Herstellungs-Verfahren dafür.Thus, it is an object of the present invention to provide an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor, which is excellent in stress relaxation properties and flexural formability, while maintaining electrical conductivity, and a manufacturing method thereof.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe haben die Erfinder und Mitarbeiter gefunden, dass die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen, und die chemische Zusammensetzung usw. an der Blechoberfläche von einem Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter wesentliche Wirkungen auf die Spannungsrelaxations-Eigenschaften, die Biege-Formbarkeit und die elektrische Leitfähigkeit ausüben und haben die vorliegende Erfindung ausgeführt.In order to achieve the object described above, the inventors and co-workers have found that the mean crystal grain size in the rolling direction and the number of intermetallic compounds, and the chemical composition, etc., on the sheet surface of an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor have significant effects on the stress relaxation properties, bend formability and electrical conductivity, and have carried out the present invention.

Das heißt, das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Aluminium-Legierung, enthaltend 0,3 bis 1,5 Masse-% Si, 0,3 bis 1,0 Masse-% Mg und einen Rest, bestehend aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen, umfasst, in welcher die mittlere Kristallkorngröße in einer Walzrichtung 150 μm oder weniger beträgt, und die Anzahl von intermetallischer Verbindung mit einer maximalen Länge von mehr als 3 μm 1500 N/mm2 oder weniger auf der Blechoberfläche beträgt. That is, the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention is characterized by having an aluminum alloy containing 0.3 to 1.5 mass% of Si, 0.3 to 1.0 Mass% of Mg and a balance consisting of Al and unavoidable impurities, in which the mean crystal grain size in a rolling direction is 150 μm or less, and the number of intermetallic compound having a maximum length of more than 3 μm is 1500 N / mm 2 or less on the sheet surface.

Gemäß dem Blech der Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter können, da die Gehalte für Si und Mg für vorbestimmte Bereiche definiert sind, Spannungsrelaxations-Eigenschaften verbessert werden und die für elektrische Verbindungsteile erforderliche Biege-Formbarkeit und elektrische Leitfähigkeit können auch gewährleistet werden. Da zudem die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen von einer großen Größe bei der Blechoberfläche auf vorbestimmte Werte oder weniger definiert sind, kann die Biege-Formbarkeit verbessert werden.According to the aluminum alloy sheet for use as an electric conductor, since the contents of Si and Mg are defined for predetermined ranges, stress relaxation characteristics can be improved, and the flexural formability and electrical conductivity required for electrical connectors can also be ensured. In addition, since the average crystal grain size in the rolling direction and the number of intermetallic compounds of a large size in the sheet surface are defined to predetermined values or less, the flexural formability can be improved.

Weiterhin kann das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung auch mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Cu, 0,50 Masse-% oder weniger Fe und 0,10 Masse-% oder weniger Ti enthalten.Further, the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor according to the present invention may also have at least one of 0.10 mass% or less of Cu, 0.50 mass% or less of Fe, and 0.10 mass% or less of Ti contain.

Gemäß dem Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter kann, da die Gehalte von Cu, Fe und Ti auf vorbestimmte Werte oder weniger beschränkt sind, eine Wirkung zum Verbessern der Spannungsrelaxations-Eigenschaften zuverlässiger gewährleistet werden, unter Gewährleistung der Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit.According to the aluminum alloy sheet for use as an electric conductor, since the contents of Cu, Fe and Ti are restricted to predetermined values or less, an effect for improving the stress relaxation properties can be more reliably ensured while ensuring the effect of improving the bending formability.

Weiterhin kann das Blech der Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung auch mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Mn, 0,10 Masse-% oder weniger Cr, 0,10 Masse-% Zn und 0,10 Masse-% oder weniger Zr enthalten.Further, the sheet of the aluminum alloy for use as the electrical conductor according to the present invention may also have at least one of 0.10 mass% or less Mn, 0.10 mass% or less Cr, 0.10 mass% Zn and 0 , 10% by mass or less of Zr.

Gemäß dem Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter kann, da die Gehalte von Mn, Cr, Zn und Zr auf vorbestimmte Werte oder weniger beschränkt sind, eine Wirkung zum Verbessern der Spannungsrelaxations-Eigenschaften zuverlässiger gewährleistet werden, unter Gewährleistung der Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit.According to the aluminum alloy sheet for use as an electric conductor, since the contents of Mn, Cr, Zn and Zr are limited to predetermined values or less, an effect for improving the stress relaxation characteristics can be more reliably ensured while ensuring the effect of Improve the bend formability.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch aufeinander folgendes Ausführen eines Gieß-Schritts durch Gießen und Schmelzen einer Aluminium-Legierung, umfassend: 0,3 bis 1,5 Masse-% Si, 0,3 bis 1,0 Masse-% Mg und den Rest, bestehend aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen, wodurch ein Gussbarren erzeugt wird, einen Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt durch Ausführen einer Homogenisierungs-Wärme-Behandlung bei 500 bis 570°C für 1 bis 24 Stunden an den Gussbarren, einen Warm-Walz-Schritt der durch Ausführung von Walzen mit einer Vielzahl von Durchgängen mit einer Endtemperatur von einem End-Walz-Durchgang bei 300 bis 360°C für den Gussbarren, der der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung unterzogen wurde, und Lösungs-Glühen durch Ausführen eines Lösungs-Glühens durch Halten einer Temperatur bei 500 bis 570°C für 100 Sekunden oder weniger.A method for producing an aluminum alloy sheet for use as an electric conductor according to the present invention is characterized by successively carrying out a casting step by casting and melting an aluminum alloy comprising: 0.3 to 1.5 mass% Si, 0.3 to 1.0 mass% Mg and the balance consisting of Al and unavoidable impurities, thereby producing a cast ingot, a homogenizing heat treatment step by performing a homogenizing heat treatment at 500 to 570 ° C for 1 to 24 hours on the ingot, a hot rolling step performed by performing rolls with a plurality of passes having a final temperature of from one end rolling pass at 300 to 360 ° C for the ingot, of the homogenizing heat And solution annealing by performing solution annealing by keeping a temperature at 500 to 570 ° C for 100 seconds or less.

Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter können, da die chemische Zusammensetzung der verwendeten Aluminium-Legierung definiert ist und Bedingungen für die Homogenisierungs-Wärme-Behandlung, das Warm-Walzen und das Lösungs-Glühen definiert sind, die mittlere Kristallkorngröße und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen von einer großen Größe auf der Blechoberfläche des Blechs aus durch das Herstellungs-Verfahren hergestellte Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter, auf vorbestimmte Werte oder weniger gesteuert werden.According to the method for producing the aluminum alloy sheet for use as an electric conductor, since the chemical composition of the aluminum alloy used is defined and conditions for the homogenization heat treatment, the hot rolling and the solution annealing are defined , the average crystal grain size and the number of intermetallic compounds of a large size on the sheet surface of the sheet are controlled by aluminum alloy produced by the manufacturing method for use as an electrical conductor, to predetermined values or less.

Weiterhin kann das Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung auch einen künstlichen Alterungs-Behandlungsschritt durch Ausführen einer künstlichen Alterungs-Behandlung nach dem letzten Schritt von jedem der vorstehend beschriebenen Schritte einschließen.Further, the method for producing the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor according to the present invention may also include an artificial aging treatment step by performing an artificial aging treatment after the last step of each of the above-described steps.

Weiterhin kann bei dem Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung die Aluminium-Legierung auch mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Cu, 0,50 Masse-% oder weniger Fe und 0,10 Masse-% oder weniger Ti enthalten. Further, in the method for producing the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor according to the present invention, the aluminum alloy may also have at least one of 0.10 mass% or less of Cu, 0.50 mass% or less of Fe and 0.10 mass% or less of Ti.

Weiterhin kann bei dem Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung die Aluminium-Legierung auch mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Mn, 0,10 Masse-% oder weniger Cr, 0,10 Masse-% Zn und 0,10 Masse-% oder weniger Zr enthalten.Further, in the method for producing the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor according to the present invention, the aluminum alloy may also have at least one of 0.10 mass% or less Mn, 0.10 mass% or less Cr, 0.10 mass% Zn and 0.10 mass% or less Zr.

Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter kann, da die Gehalte von Cu, Fe und Ti und die Gehalte von Mn, Cr, Zn und Zr der zu verwendenden Aluminium-Legierung auf vorbestimmte Werte oder weniger beschränkt sind, eine Wirkung zum Verbessern der Spannungsrelaxations-Eigenschaften zuverlässiger gewährleistet werden unter Gewährleistung der Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit des durch das Herstellungs-Verfahren hergestellten Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.According to the method for producing the aluminum alloy sheet for use as an electric conductor, since the contents of Cu, Fe and Ti and the contents of Mn, Cr, Zn and Zr of the aluminum alloy to be used may be limited to predetermined values or less For example, an effect of improving the stress relaxation characteristics can be more reliably ensured while assuring the effect of improving the bend formability of the aluminum alloy sheet produced by the manufacturing method for use as an electrical conductor.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß dem Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter der vorliegenden Erfindung wird, da die Gehalte von Si und Mg auf vorbestimmte Bereiche definiert sind und die mittlere Kristallkorngröße und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen von einer großen Größe bei der Blechoberfläche auf vorbestimmte Werte oder weniger definiert sind, das Blech aus Aluminium-Legierung in der Spannungsrelaxation-Charakteristik und der Biege-Formbarkeit ausgezeichnet sein, unter Beibehalten der elektrischen Leitfähigkeit, so dass das Blech aus Aluminium-Legierung als geeignete elektrische Verbindungsteile verwendet werden kann.According to the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor of the present invention, since the contents of Si and Mg are defined to predetermined ranges, and the average crystal grain size and the number of intermetallic compounds of a large size in the sheet surface are set to predetermined values are less defined, the aluminum alloy sheet may be excellent in stress relaxation characteristics and bend formability, while maintaining electrical conductivity, so that the aluminum alloy sheet may be used as suitable electrical connectors.

Weiterhin kann gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter der vorliegenden Erfindung, da die Zusammensetzung der Aluminium-Legierung definiert ist und die Bedingungen für die Homogenisierungs-Wärme-Behandlung, das Warm-Walzen und das Lösungs-Glühen definiert sind, ein Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter hergestellt werden, das in den Spannungsrelaxations-Eigenschaften und der Biege-Formbarkeit unter Beibehalten der elektrischen Leitfähigkeit ausgezeichnet ist.Further, according to the method for producing the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor of the present invention, since the composition of the aluminum alloy is defined and the conditions for the homogenization heat treatment, the hot rolling and the solution Annealing are defined, an aluminum alloy sheet are prepared for use as an electrical conductor, which is excellent in stress relaxation properties and bend formability while maintaining electrical conductivity.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[1] ist eine perspektivische Ansicht von einem erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsteil.[ 1 ] is a perspective view of an electrical connection part according to the invention.

[2] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 2 ] is a flow chart for a method according to the invention for producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[3A] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 3A ] is a flow chart for a method according to the invention for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[3B] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 3B ] is a flow chart for a method according to the invention for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[3C] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 3C ] is a flow chart for a method according to the invention for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[4A] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 4A ] is a flow chart for a method according to the invention for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[4B] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 4B ] is a flow chart for a method according to the invention for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[4C] ist ein Fließschema für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter.[ 4C ] is a flow chart for a method according to the invention for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor.

[5] ist eine schematische Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens von einem Biegetest in Beispielen der vorliegenden Erfindung.[ 5 ] Fig. 12 is a schematic view for explaining a method of a bending test in Examples of the present invention.

Beschreibung von Ausführungsformen Description of embodiments

Insbesondere sind ein Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung und Ausführungsformen zum Ausführen des Herstellungs-Verfahrens dafür zu beschreiben.In particular, an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention and embodiments for carrying out the manufacturing method thereof are to be described.

[Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter]Aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor

Ein Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung (hierin anschließend gegebenenfalls als ”Blech aus Aluminium-Legierung” bezeichnet) zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Aluminium-Legierung umfasst, die vorbestimmte Mengen von Si und Mg und einen Rest, bestehend aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen, enthält, in welcher eine mittlere Kristallkorngröße und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen von einer großen Größe auf einer Blechoberfläche vorbestimmte Werte oder weniger betragen.An aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as "aluminum alloy sheet") is characterized by comprising an aluminum alloy containing predetermined amounts of Si and Mg and contains a balance consisting of Al and unavoidable impurities, in which an average crystal grain size and the number of intermetallic compounds of a large size on a sheet surface are predetermined values or less.

Weiterhin sind in dem Blech aus Aluminium-Legierung gemäß der vorliegenden Erfindung Gehalte von Cu, Fe und Ti vorzugsweise vorbestimmte Werte oder weniger. Weiterhin sind in dem Blech aus Aluminium-Legierung gemäß der vorliegenden Erfindung Gehalte von Mn, Cr, Zn und Zr vorzugsweise vorbestimmte Werte oder weniger.Further, in the aluminum alloy sheet according to the present invention, contents of Cu, Fe and Ti are preferably predetermined values or less. Further, in the aluminum alloy sheet according to the present invention, contents of Mn, Cr, Zn and Zr are preferably predetermined values or less.

Die Gründe zum Begrenzen des Zahlenwerts für jede der Legierungskomponenten, der mittleren Kristallkorngröße und der Anzahl von intermetallischen Verbindungen in dem Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung sind zu beschreiben.The reasons for limiting the numerical value for each of the alloying components, the mean crystal grain size and the number of intermetallic compounds in the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention will be described.

(Si: 0,3 bis 1,5 Masse-%)(Si: 0.3 to 1.5 mass%)

Si bildet zusammen mit Mg Alterungs-Ausscheidungen während einer künstlichen Alterungs-Behandlung nach einem Lösungs-Glühen. Da Si Spannungsrelaxations-Eigenschaften durch Behindern der Bewegung von Dislokation bei hohen Temperatur-Gegebenheiten verbessert, ist Si ein für das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung wesentliches Element.Si forms aging precipitates together with Mg during artificial aging treatment after solution annealing. Since Si improves stress relaxation characteristics by hindering the movement of dislocation under high temperature conditions, Si is an essential element for the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention.

Wenn der Si-Gehalt weniger als 0,3 Masse-% beträgt, können keine erwünschten Spannungsrelaxations-Eigenschaften erhalten werden. Wenn andererseits der Si-Gehalt mehr als 1,5 Masse-% beträgt, werden grobe Bestandteile und Ausscheidungen gebildet, um insbesondere die Biege-Formbarkeit zu verschlechtern und die elektrische Leitfähigkeit zu senken.When the Si content is less than 0.3 mass%, no desired stress relaxation characteristics can be obtained. On the other hand, when the Si content is more than 1.5 mass%, coarse matter and precipitates are formed to particularly deteriorate the bend formability and lower the electrical conductivity.

Folglich ist der Si-Gehalt 0,3 bis 1,5 Masse-%.As a result, the Si content is 0.3 to 1.5 mass%.

Zum weiteren Erzeugen der Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit und der Spannungsrelaxations-Eigenschaften und zuverlässigeren Sichern der elektrischen Leitfähigkeit ist die untere Grenze des Si-Gehalts vorzugsweise 0,4 Masse-% und bevorzugter 0,5 Masse-%. Die obere Grenze des Si-Gehalts ist vorzugsweise 1,3 Masse-%.To further produce the effect of improving the bend formability and the stress relaxation properties and more reliably securing the electrical conductivity, the lower limit of the Si content is preferably 0.4 mass%, and more preferably 0.5 mass%. The upper limit of the Si content is preferably 1.3% by mass.

(Mg: 0,3 bis 1,0 Masse-%)(Mg: 0.3 to 1.0 mass%)

Mg bildet zusammen mit Si Alterungs-Ausscheidungen während der künstlichen Alterungs-Behandlung nach dem Lösungs-Glühen. Da Mg die Spannungsrelaxations-Eigenschaften durch Behindern der Bewegung von Dislokation bei hohen Temperatur-Gegebenheiten verbessert, ist Mg ein wesentliches Element für das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung.Mg forms aging precipitates together with Si during artificial aging treatment after solution annealing. Since Mg improves the stress relaxation properties by hindering the movement of dislocation under high temperature conditions, Mg is an essential element for the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention.

Wenn der Mg-Gehalt weniger als 0,3 Masse-% ist, können keine gewünschten Spannungsrelaxations-Eigenschaften erhalten werden. Wenn andererseits der Mg-Gehalt mehr als 1,0 Masse-% beträgt, werden grobe Bestandteile und Ausscheidungen gebildet, um insbesondere die Biege-Formbarkeit zu verschlechtern.When the Mg content is less than 0.3 mass%, no desired stress relaxation characteristics can be obtained. On the other hand, when the Mg content is more than 1.0 mass%, coarse matter and precipitate are formed to deteriorate the flexural moldability, in particular.

Folglich ist der Mg-Gehalt 0,3 bis 1,0 Masse-%.Consequently, the Mg content is 0.3 to 1.0 mass%.

Zum zuverlässigeren Erzeugen der Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit und der Spannungsrelaxations-Eigenschaften ist die untere Grenze des Mg-Gehalts vorzugsweise 0,5 Masse-% und die obere Grenze des Mg-Gehalts ist vorzugsweise 0,8 Masse-%.For more reliably producing the effect of improving the bend formability and the stress relaxation properties, the lower limit of the Mg content is preferably 0.5 mass%, and the upper limit of the Mg content is preferably 0.8 mass%.

(Unvermeidliche Verunreinigungen) (Inevitable impurities)

Als unvermeidliche Verunreinigungen können Cu, Fe, Ti usw. in einem Bereich enthalten sein, der die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht behindert. Insbesondere können sie derart beschränkt sein, dass Cu 0,10 Masse-% oder weniger ist, Fe 0,50 Masse-% oder weniger ist und Ti 0,1 Masse-% oder weniger ist.As unavoidable impurities, Cu, Fe, Ti, etc. may be contained in a range which does not hinder the effect of the present invention. In particular, they may be limited such that Cu is 0.10 mass% or less, Fe is 0.50 mass% or less, and Ti is 0.1 mass% or less.

Der Grund dafür ist, dass wenn der Cu-Gehalt mehr als 0,10 Masse-% ist, die Biege-Formbarkeit verschlechtert wird und wenn weiterhin der Fe-Gehalt mehr als 0,50 Masse-% ist, die Biege-Formbarkeit oder die Korrosions-Beständigkeit verschlechtert ist. Wenn zudem der Ti-Gehalt mehr als 0,10 Masse-% ist, sinkt die elektrische Leitfähigkeit.The reason for this is that if the Cu content is more than 0.10 mass%, the bending moldability is deteriorated, and further, if the Fe content is more than 0.50 mass%, the bending moldability or the Corrosion resistance is deteriorated. In addition, when the Ti content is more than 0.10 mass%, the electric conductivity decreases.

Bezugnehmend auf Cu, Fe und Ti ist die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht nur in dem Fall nicht behindert, wenn sie als unvermeidliche Verunreinigungen enthalten sind, sondern auch im Fall von positivem Zusetzen derselben, so lange wie sie nicht mehr als die vorstehend beschriebenen vorbestimmten Gehalte betragen.With respect to Cu, Fe and Ti, the effect of the present invention is not hindered only in the case where they are contained as inevitable impurities but also in the case of positively adding them as long as they are not more than the above-described predetermined contents be.

Da somit Cu, Fe und Ti in einigem Ausmaß in Schrott oder sekundären Metallen (zum Beispiel Schrott von Aluminium-Legierungsmaterialien für Verkleidungsmaterialien, wie Löt-Bleche) enthalten sind, können Schrott oder sekundäre Metallen während der Herstellung (Schmelzverfahren) zu einem solchen Ausmaß vermischt werden, dass die Gehalte von Cu, Fe und Ti in dem Blech aus Aluminium-Legierung bei (oder weniger als) oder weniger als der vorstehend beschriebene Bereich sind, wodurch die Materialkosten gesenkt werden können.Thus, since Cu, Fe and Ti are contained to some extent in scrap or secondary metals (for example, scrap of aluminum alloy materials for cladding materials such as brazing sheets), scrap or secondary metals may be mixed to such an extent during production (melting process) For example, the contents of Cu, Fe and Ti in the aluminum alloy sheet are at (or less than) or less than the above-described range, whereby the material cost can be lowered.

Weiterhin können als unvermeidliche Verunreinigungen auch andere Elemente als Cu, Fe und Ti (zum Beispiel Cr, Zn, Zr, V, Ni, Sn, In, Mn, Ga usw.) jeweils in einem Bereich von 0,10 Masse-% oder weniger, vorzugsweise etwa 0,05 Masse-% oder weniger entsprechend einem solchen Ausmaß enthalten sein, dass die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht behindert wird.Further, as unavoidable impurities, elements other than Cu, Fe and Ti (for example, Cr, Zn, Zr, V, Ni, Sn, In, Mn, Ga, etc.) may each be in a range of 0.10 mass% or less , preferably about 0.05 mass% or less, to such an extent that the effect of the present invention is not hindered.

Weiterhin ist bezugnehmend auf Cr, Zn, Zr, V, Ni, Sn, In, Mn, Ga usw. (insbesondere Cr, Zn, Zr und Mn unter ihnen) die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht nur in dem Fall nicht behindert, wenn sie als unvermeidliche Verunreinigungen enthalten sind, sondern auch in einem Fall, wenn sie positiv zugegeben werden, so lange wie sie die vorstehend beschriebenen vorbestimmten Gehalte nicht übersteigen.Further, referring to Cr, Zn, Zr, V, Ni, Sn, In, Mn, Ga, etc. (especially Cr, Zn, Zr and Mn among them), the effect of the present invention is not hindered only in the case where they are are included as unavoidable impurities, but also in a case when positively added as long as they do not exceed the above-described predetermined contents.

Die Gehalte für jedes der als die unvermeidlichen Verunreinigungen bezeichneten Elemente können natürlich auch 0 Masse-% einschließen.The contents for each of the elements referred to as the inevitable impurities may of course include 0% by mass.

(Mittlere Kristallkorngröße in Walzrichtung: 150 μm oder weniger)(Average crystal grain size in rolling direction: 150 μm or less)

In dem Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung wird die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung bei der Blechoberfläche als 150 μm oder weniger definiert.In the aluminum alloy sheet for use as an electric conductor according to the present invention, the average crystal grain size in the rolling direction in the sheet surface is defined as 150 μm or less.

Wenn die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung 150 μm oder weniger beträgt, kann die Biege-Formbarkeit verbessert werden und die Qualität der Oberflächen-Bildung beim Biege-Formen kann verbessert werden. Wenn andererseits die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung mehr als 150 μm beträgt, kann dies die Möglichkeit des Erzeugens von Haut-Aufrauhung oder Riss-Bildung während des Biege-Formens erhöhen.When the mean crystal grain size in the rolling direction is 150 μm or less, the bend formability can be improved, and the quality of surface formation in bending molding can be improved. On the other hand, if the average crystal grain size in the rolling direction is more than 150 μm, it may increase the possibility of generating skin roughening or cracking during the bending molding.

Zum zuverlässigeren Erzeugen der Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit ist die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung vorzugsweise 100 μm oder weniger und bevorzugter 50 μm oder weniger. Wenn vorgesehen ist, dass die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung stark gesenkt wird, macht dies die Herstellungs-Bedingungen schwerer, um die Produktivität zu senken, so dass sie vorzugsweise 10 μm oder mehr ist.For more reliably producing the effect of improving the bend formability, the mean crystal grain size in the rolling direction is preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. If it is envisaged that the average crystal grain size in the rolling direction is sharply lowered, this makes the manufacturing conditions harder to lower the productivity, so that it is preferably 10 μm or more.

Die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung kann durch das nachstehende Verfahren gemessen werden.The mean crystal grain size in the rolling direction can be measured by the following method.

Die Oberfläche aus einem Blech aus Aluminium-Legierung wird mechanisch poliert und elektrolytisch auf 0,05 bis 0,1 mm geätzt, mit Wasser gewaschen und dann getrocknet. Anschließend wird die Oberfläche mit einem optischen Mikroskop bei einem Vergrößerungsfaktor von 100× photographiert. Dann wird der Wert der mittleren Kristallkorngröße in der Walzrichtung, basierend auf der mikroskopischen Photographie durch Verwendung eines Auswahlverfahrens, berechnet. Bei der Messung unter Verwendung des Auswahlverfahrens wird die gesamte Messlinienlänge auf 0,95 × 15 mm durch Einstellen 1 Messlinienlänge auf 0,95 mm und Beobachten von fünf Sichtfeldern insgesamt für drei Linien pro einem Sichtfeld definiert.The surface of an aluminum alloy sheet is mechanically polished and etched electrolytically to 0.05 to 0.1 mm, washed with water and then dried. Subsequently, the surface is photographed with an optical microscope at a magnification of 100 ×. Then the value the average crystal grain size in the rolling direction, based on the microscopic photograph by using a selection method, calculated. In the measurement using the selection method, the entire measurement line length is defined to 0.95 × 15 mm by setting 1 measurement line length to 0.95 mm and observing five fields of view in total for three lines per one field of view.

Die mittlere Kristallkorngröße in der Walzrichtung ist durch Steuern der Warm-Walz-Starttemperatur, Walz-Endtemperatur usw. bei dem Herstellungsschritt des Blechs aus Aluminium-Legierung erreichbar.The mean crystal grain size in the rolling direction is achievable by controlling the hot rolling start temperature, final rolling temperature, etc. in the production step of the aluminum alloy sheet.

(Anzahl von intermetallischen Verbindungen: 1500 N/mm2 oder weniger)(Number of intermetallic compounds: 1500 N / mm 2 or less)

Das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung enthält intermetallische Verbindungen mit der maximalen Länge von mehr als 3 μm von 1500 N/mm2 oder weniger auf der Blechoberfläche.The aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention contains intermetallic compounds having the maximum length of more than 3 μm of 1500 N / mm 2 or less on the sheet surface.

Die intermetallische Verbindung ist insbesondere von intermetallischen Verbindungen der Al-Fe-Si-Reihen und Mg-Si-Reihen. Die intermetallischen Verbindungen der Al-Fe-Si-Reihen gehören zu einem Konzept, einschließlich intermetallischer Verbindungen der Al-Fe-Reihen, Al-Fe-Si-Reihen, Al-Mn-Fe-Reihen und Al-Mn-Fe-Si-Reihen.In particular, the intermetallic compound is of Al-Fe-Si series intermetallic compounds and Mg-Si series. The Al-Fe-Si series intermetallic compounds are included in a concept including Al-Fe series intermetallic compounds, Al-Fe-Si series, Al-Mn-Fe series, and Al-Mn-Fe-Si series. series.

Weiterhin ist die maximale Länge der größte Durchmesser, der durch entsprechende intermetallische Verbindungen auf der Blechoberfläche gezeigt wird.Furthermore, the maximum length is the largest diameter, which is shown by corresponding intermetallic compounds on the sheet surface.

Wenn die Anzahl von intermetallischen Verbindungen mit der maximalen Länge von mehr als 3 μm 1500 N/mm2 oder weniger auf der Blechoberfläche ist, kann die Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit gewährleistet werden. Wenn andererseits die Anzahl von intermetallischen Verbindungen mehr als 1500 N/mm2 ist, steigert dies die Möglichkeit des Erzeugens von Oberflächenrauigkeit und Rissbildungen auf der Oberfläche während des Biege-Formens.When the number of intermetallic compounds having the maximum length of more than 3 μm is 1500 N / mm 2 or less on the sheet surface, the effect of improving the bend formability can be ensured. On the other hand, if the number of intermetallic compounds is more than 1500 N / mm 2 , this increases the possibility of generating surface roughness and cracking on the surface during the bending molding.

Die Anzahl von intermetallischen Verbindungen, um die Wirkung zum Verbessern der Biege-Formbarkeit zuverlässiger zu machen, ist vorzugsweise 1000 N/mm2 oder weniger und bevorzugter 500 N/mm2 oder weniger. Wenn es vorgesehen ist, die Anzahl der intermetallischen Verbindungen stark zu senken, da dies Herstellungs-Bedingungen erzeugt, die die Produktivität schwerer senken, ist sie vorzugsweise 200 N/mm2 oder mehr.The number of intermetallic compounds to make the effect of improving the bend formability more reliable is preferably 1000 N / mm 2 or less, and more preferably 500 N / mm 2 or less. When it is intended to sharply lower the number of intermetallic compounds, since this produces production conditions that lower the productivity more severely, it is preferably 200 N / mm 2 or more.

Die Anzahl von intermetallischen Verbindungen kann durch Ausschneiden eines Mess-Probenstücks aus einem Blech aus Aluminium-Legierung, Polieren der Blechoberfläche und Beobachten der Oberfläche bei einem Vergrößerungsfaktor von etwa 500× gemessen werden.The number of intermetallic compounds can be measured by cutting out a sample of aluminum alloy sheet, polishing the sheet surface, and observing the surface at a magnification of about 500 ×.

Die Anzahl von intermetallischen Verbindungen mit der maximalen Länge von mehr als 3 μm kann durch den Si-Gehalt und den Mg-Gehalt in dem Blech aus Aluminium-Legierung und Warm-Walz-Bedingungen in dem Herstellungsschritt des Blechs aus Aluminium-Legierung erreicht werden.The number of intermetallic compounds with the maximum length of more than 3 μm can be achieved by the Si content and the Mg content in the aluminum alloy sheet and hot rolling conditions in the aluminum alloy sheet producing step.

(Elektrische Leitfähigkeit: 45,0% IACS (Internationaler geglühter Kupfer-Standard) oder mehr)(Electrical Conductivity: 45.0% IACS (International Annealed Copper Standard) or more)

Die elektrische Leitfähigkeit des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise 45,0% IACS oder mehr.The electrical conductivity of the aluminum alloy sheet for use as the electrical conductor according to the present invention is preferably 45.0% IACS or more.

Wenn die elektrische Leitfähigkeit 45,0% IACS oder mehr ist, kann die elektrische Leitfähigkeit als ein elektrisches Verbindungsteil gewährleistet werden. Wenn andererseits der elektrische Widerstand hoch ist, das heißt, die elektrische Leitfähigkeit weniger als 45,0% IACS beträgt, ist es notwendig, die Querschnittsfläche von einem elektrischen Verbindungsteil zum Zuführen eines gewünschten Stroms zu erhöhen, was das Gewicht des Teils erhöht.When the electrical conductivity is 45.0% IACS or more, the electrical conductivity as an electrical connection part can be ensured. On the other hand, when the electrical resistance is high, that is, the electrical conductivity is less than 45.0% IACS, it is necessary to increase the cross-sectional area of an electrical connection part for supplying a desired current, which increases the weight of the part.

Jedoch ist höhere elektrische Leitfähigkeit bevorzugt und sie ist vorzugsweise 47,0% IACS oder mehr und bevorzugter 50,0% IACS oder mehr.However, higher electrical conductivity is preferred, and is preferably 47.0% IACS or more, and more preferably 50.0% IACS or more.

Die elektrische Leitfähigkeit kann durch Steuern des Si-Gehalts und des Mg-Gehalts in dem Blech aus Aluminium-Legierung und durch Steuern der Homogenisierungs-Wärme-Behandlungs-Bedingungen, Lösungs-Glüh-Bedingungen und künstlichen Alterungs-Behandlungs-Bedingungen bei dem Herstellungsverfahren des Blechs aus Aluminium-Legierung eingestellt werden.The electric conductivity can be controlled by controlling the Si content and the Mg content in the aluminum alloy sheet and controlling the homogenization heat treatment conditions, solution annealing conditions, and artificial aging treatment conditions in the manufacturing method of the Sheet metal can be adjusted from aluminum alloy.

Wenn die elektrische Leitfähigkeit zu hoch ist, wird, da die Spannungsrelaxations-Eigenschaften in der Regel auf Grund der starken Senkung der festen Lösungsmenge und Vergröberung von Ausscheidungen sinken, die elektrische Leitfähigkeit vorzugsweise 60% IACS oder geringer. If the electrical conductivity is too high, since the stress relaxation properties tend to decrease due to the large decrease in the solid solution amount and the coarsening of precipitates, the electrical conductivity is preferably 60% IACS or less.

(Fließgrenze: 130 MPa oder mehr)(Yield point: 130 MPa or more)

Die Fließgrenze (0,2% Fließgrenze) des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise 130 MPa oder mehr.The yield strength (0.2% yield point) of the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention is preferably 130 MPa or more.

Wenn die Fließgrenze 130 MPa oder mehr ist, können die für das elektrische Verbindungsteil erforderlichen Spannungsrelaxations-Eigenschaften gewährleistet werden. Wenn andererseits die Fließgrenze weniger als 130 MPa beträgt, sind die Spannungsrelaxations-Eigenschaften verschlechtert.When the yield stress is 130 MPa or more, the stress relaxation characteristics required for the electrical connection part can be ensured. On the other hand, if the yield value is less than 130 MPa, the stress relaxation properties are deteriorated.

Zum Erzeugen der Wirkung von zuverlässigerem Gewährleisten der Spannungsrelaxations-Eigenschaften ist die Fließgrenze vorzugsweise 175 MPa oder mehr und bevorzugter 180 MPa oder mehr.For producing the effect of more reliably ensuring the stress relaxation properties, the yield value is preferably 175 MPa or more, and more preferably 180 MPa or more.

Die Fließgrenze kann in Abhängigkeit von dem Si-Gehalt und dem Mg-Gehalt in dem Blech aus Aluminium-Legierung und Homogenisierungs-Wärme-Behandlungs-Bedingungen, Lösungs-Glüh-Bedingungen und künstlichen Alterungs-Behandlungs-Bedingungen in dem Herstellungsverfahren des Blechs aus Aluminium-Legierung eingestellt werden.The yield strength may vary depending on the Si content and the Mg content in the aluminum alloy sheet and homogenizing heat treatment conditions, solution annealing conditions and artificial aging treatment conditions in the aluminum sheet manufacturing method Alloy can be adjusted.

(Verwendung zur elektrischen Leitung)(Use for electrical conduction)

Die Verwendung zur elektrischen Leitung zeigt die Anwendung von elektrischem Verbinden einer Vielzahl von Bauteilen und das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Legierungs-Blech für eine solche Anwendung.The use of the electric wire shows the application of electrically connecting a plurality of components, and the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention is an alloy sheet for such an application.

Insbesondere ist das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ein Legierungs-Blech, das für elektrische Verbindungsteile (insbesondere elektrische Verbindungsteile, in welchen Biege-Formen an einem flachen Legierungs-Blech ausgeführt wird) verwendet wird.In particular, the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention is an alloy sheet used for electrical connection parts (in particular, electrical connection parts in which bending shapes are performed on a flat alloy sheet).

Das hierin bezeichnete elektrische Verbindungsteil ist insbesondere eine Stromschiene zum elektrischen Verbinden diverser elektrischer Ausrüstung, wie Gruppe von Batterien, Inverter, Motoren usw., welche an diverser elektromotorischer Transport-Ausrüstung befestigt ist, unter Verwendung von Elektrizität als Stromquelle miteinander, oder Teile innerhalb der elektrischen Ausrüstung miteinander. Das elektrische Verbindungsteil ist ein Teil, das Bonden eines Bauteils, zum Beispiel eines Bonddrahts an die Oberfläche, erfordert.In particular, the electrical connection part referred to herein is a bus bar for electrically connecting various electrical equipment, such as a group of batteries, inverters, motors, etc., attached to various electromotive transportation equipment using electricity as a source of power with each other, or parts within the electrical system Equipment with each other. The electrical connection part is a part that requires bonding of a component, for example, a bonding wire to the surface.

Während die Form des elektrischen Verbindungsteils somit nicht besonders beschränkt ist, ist dies ein Teil, das eine vorbestimmte Dicke aufweist und eine flache oder prismatische Form zeigt. Zum Beispiel ist das elektrische Verbindungsteil ein Teil, das die in 1 erläuterte Form zeigt.Thus, while the shape of the electrical connection part is not particularly limited, it is a part having a predetermined thickness and showing a flat or prismatic shape. For example, the electrical connection part is a part corresponding to the in 1 explained form shows.

Da Aluminium eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die geringer als jene von Kupfer ist, muss zum Gewährleisten elektrischer Leitfähigkeit die Querschnittsfläche von einem aus einer Aluminium-Legierung hergestellten elektrischen Verbindungsteil, größer sein als jene aus einem aus Kupfer hergestellten elektrischen Verbindungsteil. Wenn eine Fläche zum Installieren des Teils in Betracht gezogen wird, ist eine Erhöhung der Seitengröße des Teils häufig schwierig und die Blechdicke muss in diesem Fall erhöht werden. Da die Blechdicke im Allgemeinen erhöht ist, weil der Verformungsgrad an der Biegefläche ansteigt, beinhaltet das die Aluminium-Legierung umfassende elektrische Verbindungsteil, das Problem der Erzeugung von Biegerissen während des Biege-Formens. Das heißt, das Thema der Verbesserung der Biege-Formbarkeit scheint auf der Hand zu liegen.Since aluminum has an electrical conductivity lower than that of copper, to ensure electrical conductivity, the cross-sectional area of an electrical connection part made of an aluminum alloy must be larger than that of an electrical connection part made of copper. When an area for installing the part is taken into consideration, an increase in the page size of the part is often difficult and the sheet thickness must be increased in this case. Since the sheet thickness is generally increased because the degree of deformation at the bending surface increases, the electrical connection part comprising the aluminum alloy involves a problem of generating bending cracks during bending molding. That is, the issue of improving bend formability seems obvious.

In anderen Worten, das Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung liefert eine bemerkenswerte Wirkung (eine Wirkung, die Spannungsrelaxations-Eigenschaften und die Biege-Formbarkeit verträglich zu machen), wenn es für ein elektrisches Verbindungsteil mit einer Dicke von vorzugsweise 0,2 mm oder mehr, bevorzugter 0,5 mm oder mehr und besonders bevorzugt einer Dicke von 1,0 bis 5,0 mm, eingesetzt wird.In other words, the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention provides a remarkable effect (an effect of compatibilizing the stress relaxation properties and the bend formability) when used for an electrical connection member having a thickness of preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and particularly preferably 1.0 to 5.0 mm in thickness.

[Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter im Zustand, bevor sie künstlicher Alterungs-Behandlung unterzogen wird] [Aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor in the state before undergoing artificial aging treatment]

Eine Beschreibung erfolgt bezüglich eines Blechs aus Aluminium-Legierung in einem Zustand nach Unterziehen einer künstlichen Alterungs-Behandlung (hierin anschließend gegebenenfalls als ”Blech aus Aluminium-Legierung nach künstlicher Alterungs-Behandlung” bezeichnet), allerdings gibt es eine unzureichende Änderung der mittleren Kristallkorngröße und der Anzahl von intermetallischen Verbindungen sowie jeder der Legierungskomponenten vor und nach der künstlichen Alterungs-Behandlung.A description will be given on an aluminum alloy sheet in a state after undergoing an artificial aging treatment (hereinafter referred to as "aluminum alloy after artificial aging treatment sheet", if necessary), but there is an insufficient change in the average crystal grain size and the number of intermetallic compounds and each of the alloy components before and after the artificial aging treatment.

Folglich kann auch ein Blech aus Aluminium-Legierung in einem Zustand vor dem Unterziehen einer künstlichen Alterungs-Behandlung (hierin anschließend gegebenenfalls als ”Blech aus Aluminium-Legierung vor künstlicher Alterungs-Behandlung” bezeichnet) die gleiche Wirkung wie jene des Blechs aus Aluminium-Legierung nach der künstlichen Alterungs-Behandlung bereitstellen, solange wie den vorstehend beschriebenen Bedingungen genügt wird.Thus, an aluminum alloy sheet in a state prior to undergoing an artificial aging treatment (hereinafter may be referred to as "aluminum alloy prior artificially aging-treated sheet metal") may have the same effect as that of the aluminum alloy sheet after the artificial aging treatment, as long as the conditions described above are satisfied.

Da das Blech aus Aluminium-Legierung vor der künstlichen Alterungs-Behandlung leichter als das Blech aus Aluminium-Legierung nach der künstlichen Alterungs-Behandlung gebildet wird, wird ein solcher Anwendungsmodus in Betracht gezogen, dass ein Anwender, der ein Blech aus Aluminium-Legierung vor der künstlichen Alterungs-Behandlung bezogen hat, die später zu beschreibende künstliche Alterungs-Behandlung nach Ausführen einer gewünschten Gestaltungsform ausführt.Since the aluminum alloy sheet before the artificial aging treatment is more easily formed than the aluminum alloy sheet after the artificial aging treatment, such an application mode is considered that a user who prefers a sheet of aluminum alloy the artificial aging treatment which executes the artificial aging treatment to be described later after performing a desired design.

Dann ist ein Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B und 4C zu beschreiben.Then, a method for producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention is described with reference to FIG 2 . 3A . 3B . 3C . 4A . 4B and 4C to describe.

[Herstellungs-Verfahren von Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter][Production Method of Aluminum Alloy Sheet for Use as Electrical Conductor]

Ein Herstellungs-Verfahren eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Gieß-Schritt Si, einen Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt S2, einen Warm-Walz-Schritt S3 und einen Lösungs-Glühschritt S4 umfasst, wie in 2 erläutert. Weiterhin kann das Herstellungs-Verfahren des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung auch einen Kalt-Walz-Schritt SR (SR1, SR2), mindestens zwischen dem Warm-Walz-Schritt S3 und dem Lösungs-Glühschritt S4 oder nach dem Lösungs-Glühschritt S4, wie in 3A, 3B, 3C, 4A, 4B und 4C erläutert, einschließen. Weiterhin kann das Herstellungs-Verfahren des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung zudem einen künstlichen Alterungs-Behandlungsschritt S5, wie in 2, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B und 4C erläutert, einschließen.A manufacturing method of an aluminum alloy sheet for use as an electric conductor according to the present invention is characterized by comprising a casting step Si, a homogenizing heat treatment step S2, a warm rolling step S3, and a solution step. Annealing step S4 includes, as in 2 explained. Further, the manufacturing method of the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention may also include a cold rolling step SR (SR1, SR2) at least between the warm rolling step S3 and the solution annealing step S4 or after the solution annealing step S4, as in 3A . 3B . 3C . 4A . 4B and 4C include. Further, the manufacturing method of the aluminum alloy sheet for use as the electric conductor according to the present invention may further include an artificial aging treatment step S5 as shown in FIG 2 . 3A . 3B . 3C . 4A . 4B and 4C include.

Die Beschreibung ist im Grunde für jeden der Schritte auszuführen.The description is basically for each of the steps.

(Gieß-Schritt)(Casting step)

Bei dem Gieß-Schritt S1 wird eine Aluminium-Legierung mit der wie vorstehend beschriebenen chemischen Zusammensetzung geschmolzen und durch ein bekanntes Gieß-Verfahren, wie ein DC-Gieß-(Direct Chill Casting)Verfahren usw., gegossen, auf eine Temperatur geringer als die Solidustemperatur der Aluminium-Legierung gekühlt, um einen Gussbarren mit einer Dicke von etwa 400 bis 600 mm zu bilden, und gegebenenfalls Oberflächen-Scalping unterzogen.In the casting step S1, an aluminum alloy having the above-described chemical composition is melted and cast by a known casting method such as DC chill casting, etc., to a temperature lower than that Solidus temperature of the aluminum alloy cooled to form a cast ingot having a thickness of about 400 to 600 mm, and optionally subjected to surface scalping.

(Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt)(Homogenization heat treatment step)

In dem Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt S2 wird eine Homogenisierungs-Wärme-Behandlung (Behandlung zum Halten der Brenntemperatur) bei einer vorbestimmten Temperatur vor dem Walzen des Gussbarrens in dem Gieß-Schritt Si ausgeführt. Durch Ausführen der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung für den Gussbarren wird die innere Spannung entfernt, gelöste segregierte Elemente werden während des Gießens homogenisiert und während und nach dem Gießkühlen ausgeschiedene intermetallische Verbindungen werden wachsen.In the homogenizing heat treatment step S2, a homogenizing heat treatment (treatment for holding the firing temperature) is carried out at a predetermined temperature before rolling the cast ingot in the casting step Si. By performing the homogenization-heat treatment for the ingot, the internal stress is removed, dissolved segregated elements are homogenized during casting, and intermetallic compounds precipitated during and after the casting-cooling will grow.

Die Wärme-Behandlungstemperatur in dem Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt S2 (Barrentemperatur) ist 500 bis 570°C. Wenn die Wärme-Behandlungstemperatur geringer als 500°C ist, kristallisierten Si oder Mg während des Gießens, verbleiben nicht Feststoff-solubilisiert wie sie sind, so dass eine geeignete Ausscheidungsverteilung nach dem Lösungs-Glühen und der künstlichen Alterungs-Behandlung erhalten werden kann und die Biege-Formbarkeit verschlechtert ist. Wenn andererseits die Temperatur höher als 570°C ist, wird örtliches Schmelzen (Brennen) auf der Oberfläche des Gussbarrens verursacht. Die Temperatur ist bevorzugter 560°C oder geringer.The heat treatment temperature in the homogenizing heat treatment step S2 (bar temperature) is 500 to 570 ° C. When the heat treatment temperature is lower than 500 ° C, Si or Mg crystallized during casting, do not remain solid-solubilized as they are, so that a Suitable precipitation distribution after the solution annealing and the artificial aging treatment can be obtained and the flexural formability is deteriorated. On the other hand, if the temperature is higher than 570 ° C, localized melting (burning) is caused on the surface of the cast ingot. The temperature is more preferably 560 ° C or lower.

Die Wärme-Behandlungszeit in dem Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt S2 (Haltezeit) kann eine Stunde oder mehr zum Ausführen des Homogenisierens sein und kann 24 Stunden oder weniger im Hinblick auf die Herstellungseffizienz sein.The heat treatment time in the homogenization heat treatment step S2 (hold time) may be one hour or more for performing the homogenization, and may be 24 hours or less in view of the production efficiency.

(Warm-Walz-Schritt)(Hot-rolling step)

In dem Warm-Walz-Schritt S3 wird ein homogenisierter Gussbarren warmgewalzt. Die Walzstarttemperatur ist vorzugsweise 350 bis 570°C. Dann wird viele Durchgänge umfassendes Warm-Walzen ausgeführt, um ein warmgewalztes Blech (Warm-Coil) von einer gewünschten, vorbestimmten Blechdicke zu erhalten.In the warm rolling step S3, a homogenized ingot is hot rolled. The rolling start temperature is preferably 350 to 570 ° C. Then, many pass-through hot rolling is carried out to obtain a hot-rolled sheet (hot coil) of a desired predetermined sheet thickness.

In der vorliegenden Erfindung wird die Endtemperatur in dem End-Walz-Durchgang des Warm-Walz-Schritts S3, wie später eigens beschrieben, definiert und wenn die Bedingungen für die Endtemperatur erfüllt sind, wenn die Walzstarttemperatur des Warm-Walz-Schritts S3 bei einer relativ hohen Temperatur ist (in einem Bereich höher als 500°C und 570°C oder niedriger), ergibt dies keinen Einfluss auf die Wirkung der vorliegenden Erfindung.In the present invention, the final temperature in the final rolling pass of the warm rolling step S3, as specifically described later, is defined and when the conditions for the end temperature are satisfied, when the rolling start temperature of the warm rolling step S3 at a is relatively high temperature (in a range higher than 500 ° C and 570 ° C or lower), this does not affect the effect of the present invention.

(Kühl-Modus nach Homogenisierungs-Wärme-Behandlung)(Cooling mode after homogenization heat treatment)

Als der Modus zum Kühlen auf einen Temperatur-Bereich von 350 bis 570°C zum Starten des Warm-Walzens nach der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung kann der Barren direkt auf einen Temperatur-Bereich gekühlt werden und das Warm-Walzen kann in dem Temperatur-Bereich gestartet werden (hierin anschließend auch als ”Zwei-Schritt-Homogenisierungs-Wärme-Behandlung” bezeichnet). Weiterhin kann der Barren auf einen Temperatur-Bereich von 350°C oder niedriger gekühlt werden und anschließend auf einen Temperatur-Bereich von 350 bis 570°C, bei welchem das Warm-Walzen gestartet wird, erneut erwärmt werden und das Warm-Walzen kann in dem Temperatur-Bereich gestartet werden (hierin anschließend auch als ”Doppel-Homogenisierungs-Wärme-Behandlung” bezeichnet). Weiterhin kann das Warm-Walzen auch nach der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung, wie es ist ohne Kühlen (hierin anschließend auch ”Einmal-Homogenisierungs-Wärme-Behandlung” bezeichnet), gestartet werden.As the mode for cooling to a temperature range of 350 to 570 ° C for starting the hot rolling after the homogenization heat treatment, the billet can be cooled directly to a temperature range and the warm rolling can be performed in the temperature range. Range (hereinafter also referred to as "two step homogenization heat treatment"). Further, the billet may be cooled to a temperature range of 350 ° C or lower and then reheated to a temperature range of 350 to 570 ° C at which the warm rolling is started, and the warm rolling may be performed in temperature range (hereinafter also referred to as "double homogenization heat treatment"). Further, the hot rolling may be started even after the homogenizing heat treatment as it is without cooling (hereinafter also referred to as "one time homogenizing heat treatment").

Die Kühlrate nach der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung zu dem Warm-Walz-Starttemperatur-Bereich ist nicht besonders beschränkt und sie ist in einem Bereich von 20 bis 200°C/h erwünscht. Wenn die Kühlrate weniger als 20°C/h ist, erfordert das Lösungs-Glühen eine lange Zeit, da Mg2Si-Verbindungen gröber werden, wenn es für eine feste Lösung vorgesehen ist, wieder eine gewünschte Festigkeit zu erhalten, unter Verschlechtern der Produktivität.The cooling rate after the homogenizing heat treatment to the warm rolling starting temperature range is not particularly limited and is desired in a range of 20 to 200 ° C / h. If the cooling rate is less than 20 ° C / h, the solution annealing takes a long time, since Mg 2 Si compounds are coarsened, if it is provided for a solid solution to obtain a desired strength again, under deteriorating the productivity ,

Wenn andererseits die Kühlrate höher als 200°C/h ist, wird die Temperatur-Verteilung in dem Gussbarren nicht gleichförmig, was ein zusätzliches Problem der Verursachung von Abnormalität hervorruft, wie Verformung oder Verwerfung auf Grund von Wärmeschrumpfung.On the other hand, when the cooling rate is higher than 200 ° C / h, the temperature distribution in the ingot does not become uniform, causing an additional problem of causing abnormality such as deformation or warpage due to heat shrinkage.

Wenn zudem die Kühlrate zu hoch ist, wird die mittlere Größe der während des Kühlens auf den Warm-Walz-Starttemperatur-Bereich nach der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung gebildeten Mg2Si-Verbindungen zu stark vermindert, was es möglicherweise unmöglich macht, relativ grobe Mg2Si-Verbindungen mit einem Durchmesser von 2 μm oder mehr zu verteilen, welche als Kernbildungsstellen von rekristallisierten Körnern durch eine geeignete Anzahl notwendig sind.In addition, if the cooling rate is too high, the average size of Mg 2 Si compounds formed during cooling to the warm rolling start temperature range after the homogenization heat treatment is excessively decreased, possibly making it impossible, relatively coarse To distribute Mg 2 Si compounds having a diameter of 2 μm or more, which are necessary as nucleation sites of recrystallized grains by an appropriate number.

Ein Verfahren zum Kühlen des Gussbarrens nach der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung schließt zum Beispiel zwangsweises Gebläsekühlen, Kontaktkühlen oder Nebel- oder Sprühkühlen im Inneren oder außen von einem die Brenntemperatur haltenden Ofen ein.For example, a method for cooling the ingot after homogenization heat treatment includes forced forced cooling, contact cooling, or mist or spray cooling inside or outside of a furnace holding the firing temperature.

(Endtemperatur von End-Walz-Durchgang)(Final temperature of final rolling pass)

Die Endtemperatur von einem End-Walz-Durchgang in dem Warm-Walz-Schritt S3 ist 300 bis 360°C. Durch Erhöhen der Endtemperatur auf eine hohe Temperatur von 300°C oder höher kann ein Anstieg der Anzahl von intermetallischen Verbindungen mit der maximalen Länge von mehr als 3 μm auf der Blechoberfläche unterdrückt werden. Weiterhin kann durch Steuern der Endtemperatur auf 360°C oder niedriger der Durchmesser der mittleren Kristallkorngröße auf der Blechoberfläche gesenkt werden.The final temperature of one end rolling pass in the warm rolling step S3 is 300 to 360 ° C. By increasing the final temperature to a high temperature of 300 ° C or higher, an increase in the number of intermetallic compounds having the maximum length of more than 3 μm on the Sheet surface are suppressed. Furthermore, by controlling the final temperature to 360 ° C or lower, the diameter of the average crystal grain size on the sheet surface can be decreased.

(Lösungs-Glühschritt)(Solution annealing)

In einem Lösungs-Glühschritt S4 wird ein gewalztes Blech, hergestellt in dem Warm-Walz-Schritt S3, oder das gewalzte Blech, hergestellt in dem Kalt-Walz-Schritt SR1, der später zu beschreiben ist, dem Lösungs-Glühen unterzogen. Die Wärme-Behandlungstemperatur (Gussbarrentemperatur) in dem Lösungs-Glühschritt S4 ist 500 bis 570°C. Wenn die Wärme-Behandlungstemperatur niedriger als 500°C ist, kann, da kein fest-solubilisiertes Si oder Mg verbleibt, keine geeignete Ausscheidungs-Verteilung nach dem Lösungs-Glühen und der künstlichen Alterungs-Behandlung erhalten werden und keine gewünschte Fließgrenze und keine Spannungsrelaxations-Eigenschaften können erhalten werden. Wenn andererseits die Temperatur höher als 570°C ist, wird örtliches Schmelzen (Brennen) auf der Blechoberfläche erzeugt. Die untere Grenze der Wärme-Behandlungstemperatur in dem Lösungs-Glühschritt S4 (Gussbarrentemperatur) ist vorzugsweise 520°C und die obere Grenze dafür ist vorzugsweise 550°C.In a solution annealing step S4, a rolled sheet produced in the warm rolling step S3 or the rolled sheet produced in the cold rolling step SR1 to be described later is subjected to solution annealing. The heat treatment temperature (casting bar temperature) in the solution annealing step S4 is 500 to 570 ° C. When the heat treatment temperature is lower than 500 ° C, since no solid-solubilized Si or Mg remains, no suitable precipitation distribution can be obtained after the solution annealing and the artificial aging treatment, and no desired yield stress and stress relaxation potential can be obtained. Properties can be obtained. On the other hand, if the temperature is higher than 570 ° C, localized melting (burning) is generated on the sheet surface. The lower limit of the heat treatment temperature in the solution annealing step S4 (casting bar temperature) is preferably 520 ° C, and the upper limit thereof is preferably 550 ° C.

Die Haltezeit bei der Wärme-Behandlungstemperatur in dem Lösungs-Glühschritt S4 liegt innerhalb 100 Sekunden (0 Sekunden kann auch eingeschlossen sein). Dies ist so, weil die Wirkung gesättigt ist und die Produktivität verschlechtert ist, wenn die Zeit mehr als 100 Sekunden ist.The hold time at the heat treatment temperature in the solution annealing step S4 is within 100 seconds (0 sec. May also be included). This is because the effect is saturated and the productivity is degraded when the time is more than 100 seconds.

Die Haltezeit von 0 Sekunden zeigt einen Zustand, bei dem das Kühlen direkt angewendet wird, kurz nachdem die feste Lösungstemperatur erreicht ist.The hold time of 0 seconds indicates a state where cooling is directly applied shortly after the solid solution temperature is reached.

In dem Lösungs-Glühschritt S4 ist die Temperaturanstiegsrate von 200°C zu der Wärme-Behandlungstemperatur vorzugsweise 5°C/s oder höher und die Temperaturabfallrate von der Wärme-Behandlungstemperatur bis 200°C ist vorzugsweise 10°C/s oder höher.In the solution annealing step S4, the temperature rise rate from 200 ° C to the heat treatment temperature is preferably 5 ° C / s or higher, and the temperature decrease rate from the heat treatment temperature to 200 ° C is preferably 10 ° C / s or higher.

Wenn die Temperaturanstiegsrate höher als die vorstehend beschriebene Rate ist, kann die Würfelorientierung zuverlässiger entwickelt werden. Wenn zudem die Temperaturabfallrate höher als die vorstehend beschriebene Rate ist, kann eine gewünschte Festigkeit zuverlässig erhalten werden.If the temperature rise rate is higher than the above-described rate, the cube orientation can be more reliably developed. In addition, when the temperature drop rate is higher than the above-described rate, a desired strength can be reliably obtained.

(Kalt-Walz-Schritt)(Cold rolling step)

Der Kalt-Walz-Schritt SR kann zweimal ausgeführt werden in der Reihenfolge von Warm-Walz-Schritt S3 → Kalt-Walz-Schritt SR1 → Lösungs-Glühschritt S4 → Kalt-Walz-Schritt SR2 → wie in 3A und 4A erläutert, kann einmal ausgeführt werden in der Reihenfolge von Warm-Walz-Schritt S3 → Kalt-Walze-Schritt SR1 → Lösungs-Glühschritt S4 → oder kann einmal ausgeführt werden in der Reihenfolge von Warm-Walz-Schritt S3 Lösungs-Glühschritt S4 → Kalt-Walz-Schritt SR2 → wie in 3C und 4C erläutert.The cold rolling step SR may be performed twice in the order of hot rolling step S3 → cold rolling step SR1 → solution annealing step S4 → cold rolling step SR2 → as in FIG 3A and 4A may be executed once in the order of hot rolling step S3 → cold roll step SR1 → solution annealing step S4 → or may be executed once in the order of warm rolling step S3 solution annealing step S4 → cold Rolling step SR2 → as in 3C and 4C explained.

Dann wird in dem Kalt-Walz-Schritt SR (SR1, SR2) Walzen bei einer Rekristallisationstemperatur oder niedriger (zum Beispiel bei einer Normaltemperatur) mit dem gewalzten Blech nach dem Warm-Walz-Schritt S3 oder nach dem Lösungs-Glühschritt S4 ausgeführt.Then, in the cold rolling step SR (SR1, SR2), rolling is performed at a recrystallization temperature or lower (for example, at a normal temperature) with the rolled sheet after the hot rolling step S3 or after the solution annealing step S4.

(Künstlicher Alterungs-Behandlungsschritt)(Artificial aging treatment step)

Wie in 4A, 4B und 4C erläutert, kann in einem künstlichen Alterungs-Behandlungsschritt S5 eine künstliche Alterungs-Behandlung bei einer vorbestimmten Temperatur für eine vorbestimmte Zeit an einem gewalzten Blech, das dem Lösungs-Glühen in dem Lösungs-Glühschritt S4 unterzogen wurde, oder dem gewalzten Blech, auf das Kalt-Walzen in dem Kalt-Walz-Schritt SR2 angewendet wurde, ausgeführt werden.As in 4A . 4B and 4C 10, in an artificial aging treatment step S5, artificial aging treatment may be performed at a predetermined temperature for a predetermined time on a rolled sheet subjected to solution annealing in the solution annealing step S4 or the rolled sheet to the cold Rolling was applied in the cold rolling step SR2.

Die Wärme-Behandlungstemperatur in dem künstlichen Alterungs-Behandlungsschritt S5 ist nicht besonders beschränkt, aber sie ist vorzugsweise 150 bis 250°C. Dies ist daher, weil keine gewünschte Fließgrenze und keine gewünschten Spannungsrelaxations-Eigenschaften erhalten werden können, wenn die Wärme-Behandlungstemperatur niedriger als 150°C ist, und die Ausscheidungen werden gröber unter Verschlechtern der Fließgrenze und der Spannungsrelaxations-Eigenschaften, wenn sie höher als 250°C ist. Weiterhin ist auch die Wärme-Behandlungszeit nicht besonders beschränkt, aber sie ist vorzugsweise 1 bis 30 Stunden. Wenn die Zeit weniger als eine Stunde ist, wird keine gleichförmige Temperatur-Verteilung innerhalb des Coils oder des Blechs verursacht, was die Eigenschaften des Materials instabil macht, insbesondere wenn die Massenproduktion betrachtet wird. Die obere Grenze wird als 30 Stunden definiert, während die Produktivität in Betracht gezogen wird.The heat treatment temperature in the artificial aging treatment step S5 is not particularly limited, but is preferably 150 to 250 ° C. This is because no desirable yield value and stress relaxation properties can be obtained when the heat treatment temperature is lower than 150 ° C, and the precipitates become coarser with deterioration of yield point and stress relaxation properties when higher than 250 ° C is. Furthermore, the heat treatment time is not particularly limited, but it is preferably 1 to 30 hours. If the time is less than one hour, no uniform temperature distribution is caused inside the coil or the sheet, which makes the properties of the material unstable, especially when mass production is considered. The upper limit is defined as 30 hours while the productivity is taken into consideration.

Das Verfahren zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie vorstehend beschrieben. Beim Ausführen der vorliegenden Erfindung können andere Schritte zwischen oder vor und nach jedem der Schritte innerhalb eines Bereichs eingeschlossen sein, was keine ungewünschten Wirkungen auf jeden der Schritte ergibt. Zum Beispiel ein Schneid-Schritt durch Schneiden des Blechs aus Aluminium-Legierung zu einer vorbestimmten Größe oder ein Herstellungs-Schritt zum Herstellen des Blechs aus Aluminium-Legierung zu einer vorbestimmten Form, wie in 1 erläutert (Biege-Formen, Stanzteil-Erzeugung usw.), nach der künstlichen Alterungs-Behandlung S5. Weiterhin kann der Schneid-Schritt oder der Herstellungs-Schritt auch vor dem künstlichen Alterungs-Behandlungsschritt S5 eingeschlossen sein. The method for producing the aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention is as described above. In carrying out the present invention, other steps may be included between or before and after each of the steps within a range, which does not give rise to any undesirable effects on each of the steps. For example, a cutting step of cutting the aluminum alloy sheet into a predetermined size or a manufacturing step of producing the aluminum alloy sheet into a predetermined shape as shown in FIG 1 (Bending, stamping, etc.) after the artificial aging treatment S5. Furthermore, the cutting step or the manufacturing step may also be included prior to the artificial aging treatment step S5.

Für die nicht ausdrücklich in jedem der vorstehenden Schritte erläuterten Bedingungen können insofern bekannte Bedingungen verwendet werden und es ist augenscheinlich, dass die Bedingungen gegebenenfalls so lange verändert werden können, wie die durch die Behandlung in jedem der Schritte erhaltenen Wirkungen bereitgestellt werden.Thus, for the conditions not explicitly explained in each of the above steps, known conditions may be used, and it is apparent that the conditions may be changed as necessary as long as the effects obtained by the treatment in each of the steps are provided.

Beispielexample

Somit werden ein Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Herstellungs-Verfahren dafür insbesondere im Vergleich zwischen Beispielen, die den Bedingungen der vorliegenden Erfindung genügen, und Vergleichs-Beispielen, die den Bedingungen der vorliegenden Erfindung nicht genügen, beschrieben.Thus, an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to the present invention and a manufacturing method therefor are particularly compared between examples satisfying the conditions of the present invention and comparative examples which do not satisfy the conditions of the present invention , described.

[Herstellung von Testmaterial][Production of test material]

Aluminium-Legierungen von in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzungen (Legierungen 1 bis 22) wurden geschmolzen, Gussbarren wurden durch halbkontinuierliches Gießen hergestellt (direktes Kühl-Gieß-Verfahren) und Oberflächen-Scalping unterzogen. Nach Ausführen einer Homogenisierungs-Wärme-Behandlung unter den in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen auf die Gussbarren wurde Warm-Walzen bei 99% Zug ausgeführt, um warmgewalzte Bleche zu bilden. Dann wird Kalt-Walzen ausgeführt (ausgenommen für einige Testmaterialien), und ein Lösungs-Glühen wurde unter den in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen ausgeführt. Dann wurde nach dem Lösungs-Glühen Kalt-Walzen ausgeführt (ausgenommen für einige Testmaterialien) und die in Tabelle 2 gezeigte künstliche Alterungs-Behandlung wurde zur Herstellung von Testmaterialien (Dicke 2,0 mm) (nicht angewendet auf Probenstück 32) ausgeführt.Aluminum alloys of compositions shown in Table 1 (alloys 1 to 22) were melted, cast ingots were produced by semi-continuous casting (direct cooling-casting method) and subjected to surface scalping. After performing homogenizing heat treatment on the cast ingots under the conditions shown in Table 2, hot rolling was carried out at 99% tension to form hot-rolled sheets. Then, cold rolling is performed (except for some test materials), and solution annealing was carried out under the conditions shown in Table 2. Then, after the solution annealing, cold rolling was performed (except for some test materials) and the artificial aging treatment shown in Table 2 was carried out to prepare test materials (thickness 2.0 mm) (not applied to sample 32).

Die Behandlung wurde an Testmaterialien 8, 9, 25 durch einmalige Homogenisierungs-Wärme-Behandlung, an Testmaterialien 1 bis 7, 10, 11, 14 bis 24, 27, 28, 30 und 31 durch Zwei-Schritt-Homogenisierungs-Wärme-Behandlung und an Testmaterialien 12, 13 und 29 durch zweimalige Homogenisierungs-Wärme-Behandlung ausgeführt.The treatment was performed on test materials 8, 9, 25 by a single homogenization heat treatment, on test materials 1 to 7, 10, 11, 14 to 24, 27, 28, 30 and 31 by two-step homogenization heat treatment and on test materials 12, 13 and 29 by two times homogenizing heat treatment.

[Bewertung][Rating]

(Messung von mittlerer Kristallkorngröße)(Measurement of mean crystal grain size)

Die Oberfläche des Testmaterials wurde mechanisch poliert und auf 0,05 bis 0,1 mm elektrolytisch geätzt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann durch ein optisches Mikroskop bei einem Vergrößerungsfaktor von 100× photographiert. Dann wurde der Wert der mittleren Kristallkorngröße in der Walzrichtung, basierend auf der mikroskopischen Photographie, unter Verwendung eines Auswahlverfahrens berechnet. In der Messung unter Verwendung des Auswahlverfahrens war die gesamte Messlinienlänge 0,95 × 15 mm, durch Einstellen 1 Messlinienlänge auf 0,95 mm und Beobachten von drei Linien für jeweils ein Sichtfeld, das heißt, fünf Sichtfelder insgesamt.The surface of the test material was mechanically polished and electrolytically etched to 0.05 to 0.1 mm, washed with water, dried, and then photographed through an optical microscope at a magnification of 100 ×. Then, the value of the average crystal grain size in the rolling direction, based on the microscopic photograph, was calculated by using a selection method. In the measurement using the selection method, the entire measurement line length was 0.95 × 15 mm, by setting 1 measurement line length to 0.95 mm and observing three lines for each one field of view, that is, five fields of view in total.

(Anzahl von intermetallischer Verbindung)(Number of intermetallic compound)

Die Oberfläche der Probenstücke wurde mechanisch auf 0,05 bis 0,1 mm poliert, mit Wasser gewaschen und getrocknet und anschließend durch Verwendung eines Raster-Elektronen-Mikroskops (SEM) bei einem Beobachtungs-Vergrößerungsfaktor von 500× für 20 Sichtfelder photographiert. Die erhaltene SEM-Mikrostruktur wurde zur Bildanalyse gegeben und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen (intermetallische Verbindungen der Al-Fe-Si-Reihen und Mg-Si-Reihen) mit der maximalen Länge von mehr als 3 μm wurde gezählt, um die Anzahl pro 1,0 mm2 Fläche zu berechnen. Dann wurde ein Mittel-Wert für die Anzahl von Verbindungen, berechnet in jedem der 20 Sichtfelder, berechnet.The surface of the specimens was mechanically polished to 0.05 to 0.1 mm, washed with water and dried, and then photographed by using a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 500 × observation field for 20 fields of view. The obtained SEM microstructure was subjected to image analysis, and the number of intermetallic compounds (Al-Fe-Si series intermetallic compounds and Mg-Si series) having the maximum length of more than 3 μm was counted by the number per 1 To calculate 0 mm 2 area. Then, an average value for the number of connections calculated in each of the 20 fields of view was calculated.

Die intermetallischen Verbindungen können in dem Zusammensetzungsbild (COMPO) von dem Raster-Elektronen-Mikroskop (SEM) durch den Kontrast zu der Matrix, in welcher die intermetallische Verbindung der Al-Fe-Si-Reihen beobachtet wird, weißer als die Matrix, und intermetallische Verbindung der Mg-Si-Reihen beobachtet wird, schwärzlicher als die Al-Matrix unterschieden werden. The intermetallic compounds in the composition image (COMPO) can be distinguished from the scanning electron microscope (SEM) by the contrast to the matrix in which the intermetallic compound of the Al-Fe-Si series is observed whiter than the matrix, and intermetallic Compound of Mg-Si series is observed to be more black than the Al matrix.

Die maximale Länge ist der größte Durchmesser von jeder der intermetallischen Verbindungen auf der Blechoberfläche. Die intermetallischen Verbindungen der Al-Fe-Si-Reihen gehören zu einem Konzept, einschließlich intermetallischer Verbindungen der Al-Fe-Reihen, Al-Fe-Si-Reihen, Al-Mn-Fe-Reihen und Al-Mn-Fe-Si-Reihen.The maximum length is the largest diameter of each of the intermetallic compounds on the sheet surface. The Al-Fe-Si series intermetallic compounds are included in a concept including Al-Fe series intermetallic compounds, Al-Fe-Si series, Al-Mn-Fe series, and Al-Mn-Fe-Si series. series.

(Zugtest)(Tensile Test)

Ein Testprobenstück gemäß JIS Nr. 5 wurde aus dem Testmaterial derart geschnitten, dass die Zugrichtung rechtwinklig zu der Walzrichtung war. Ein Zugtest wurde unter Verwendung des Testprobenstücks gemäß JIS Z 2241:2011 zum Messen der Zugfestigkeit, Fließgrenze (0,2% Fließgrenze) und Dehnung ausgeführt.A test specimen according to JIS No. 5 was cut from the test material so that the pulling direction was perpendicular to the rolling direction. A tensile test was conducted using the test specimen according to JIS Z 2241: 2011 for measuring tensile strength, yield point (0.2% yield point) and elongation.

Der Test wurde bei einer konstanten Geschwindigkeit mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 5 mm/min ausgeführt, bis das Testprobenstück gebrochen war.The test was carried out at a constant speed with a crosshead speed of 5 mm / min until the test specimen broke.

(Elektrische Leitfähigkeit)(Electric conductivity)

Die elektrische Leitfähigkeit wurde unter Verwendung einer Wirbelstrom-Leitfähigkeits-Messvorrichtung [Modell ”SIGMATEST D2.068”], hergestellt von Foerster Japan Limited, gemessen. Die elektrische Leitfähigkeit wurde bei wahlweisen 5 Positionen auf der Oberfläche des Testmaterials, das um 100 mm oder mehr voneinander beabstandet war, gemessen. Dann ist die elektrische Leitfähigkeit in der vorliegenden Erfindung ein Mittel-Wert für jede von gemessener elektrischer Leitfähigkeit. Wenn der Wert der elektrischen Leitfähigkeit 45,0% IACS oder mehr ist, wurde es bewertet, dass die elektrische Leitfähigkeitsleistung als elektrisches Verbindungsteil gewährleistet werden kann.The electrical conductivity was measured using an eddy current conductivity measuring device [Model "SIGMATEST D2.068"] manufactured by Foerster Japan Limited. The electrical conductivity was measured at optional 5 positions on the surface of the test material spaced 100 mm or more apart. Then, the electrical conductivity in the present invention is an average value for each of measured electrical conductivity. When the value of the electric conductivity is 45.0% IACS or more, it was judged that the electrical conductivity performance as the electrical connection part can be ensured.

(Biege-Formbarkeit)(Bending formability)

Ein Testprobenstück von JIS Nr. 3 (JIS Z 2204) wurde aus dem Testmaterial derart ausgeschnitten, dass die Längsrichtung des Testprobenstücks rechtwinklig zu der Walzrichtung ist. Das Testprobenstück wurde einem Biegetest durch ein V-Block-Verfahren gemäß JIS Z 2248:2006 (siehe 5) unterzogen, um die Biege-Formbarkeit zu bewerten. Der Biegetest wurde unter den Bedingungen von θ (Biegewinkel): 90°, r (Innenseite des Biegeradius): 0 mm und t (Testmaterialdicke): 2 mm ausgeführt.A test specimen of JIS No. 3 (JIS Z 2204) was cut out of the test material so that the longitudinal direction of the test specimen is perpendicular to the rolling direction. The test specimen was subjected to a bending test by a V-block method according to JIS Z 2248: 2006 (see 5 ) to evaluate the bend formability. The bending test was carried out under the conditions of θ (bending angle): 90 °, r (inside of the bending radius): 0 mm, and t (test material thickness): 2 mm.

Der Zustand der Erzeugung von Rissen in dem Biegeteil (gekrümmter Teil, Breite: 30 mm) nach dem Biegetest wurde beobachtet und wie nachstehend bewertet. Jene, die weder Aufrauen noch Risse in allen von fünf Testprobenstücken erzeugten, waren ausgezeichnet (⌾), jene, die leichte Rauigkeit oder Riss bei einem zu erlaubenden Niveau in einem oder mehr von ihnen erzeugten, waren gut (O), jene, die bemerkenswerte Rauigkeit oder Riss bei einer Länge von 2 mm in einem oder mehr von ihnen erzeugten, waren (Δ), und jene, die Risse bei einer Risslänge von 2 mm oder mehr in allen von fünf Probenstücken erzeugten, waren schlecht (ΔΔ).The state of generation of cracks in the bending part (curved portion, width: 30 mm) after the bending test was observed and evaluated as follows. Those that produced neither roughening nor cracking in all of the five test specimens were excellent (⌾), those that produced slight roughness or crack at a permissible level in one or more of them were good (O), those that were remarkable Roughness or crack at a length of 2 mm produced in one or more of them were (Δ), and those which generated cracks at a crack length of 2 mm or more in all of five specimens were poor (ΔΔ).

(Spannungsrelaxations-Eigenschaften)(Stress relaxation properties)

Die Rate der Spannungsrelaxation wurde durch ein freitragendes System gemessen. Das heißt, Blechmaterialien von jedem von Beispielen und Vergleichs-Beispielen wurden in rechteckige Testprobenstücke jeweils von 10 mm Breite und 150 mm Länge geschnitten. Ein Ende des Testprobenstücks wurde an einem steifen Testständer befestigt und eine Oberflächenbelastung entsprechend 80% von 0,2% Fließgrenze wurde an einem befestigten Ende entlang jeder der Längsrichtungen des Testprobenstücks beladen. Die Spun-Länge wurde gemäß dem ”Verfahren für Spannungsrelaxationstest durch Biegen von Kupfer und Kupfer-Legierungsstreifen, ausgewiesen in Japan Copper and Brass Association, Technology Standardization (JCBA – T309:2004), berechnet. Jedes der Testprobenstücke wurde in einem auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzten Ofen gehalten, in einem Zustand, befestigt an einem Ende zu einem steifen Testständer und Eingehen von Torsion bei einer Position, beabstandet um eine Spun-Länge von dem befestigten Ende, und dann herausgenommen. Eine Restdehnung δ nach Entfernen einer Torsion d (10 mm) wurde gemessen, um das Verhältnis von Spannungsrelaxation RS (RS = δ/d) × 100) zu bestimmen. Heiz-Bedingungen sind bei 150°C für 1000 Stunden ausgewiesen, zum Beispiel gemäß JASO (Japanese Automotive Standards Organization) von Society of Automotive Engineering of Japan.The rate of stress relaxation was measured by a cantilever system. That is, sheet materials of each of Examples and Comparative Examples were cut into rectangular test specimens each 10 mm wide and 150 mm long. One end of the test specimen was attached to a stiff test stand and a surface load corresponding to 80% of 0.2% yield point was loaded at a fixed end along each of the longitudinal directions of the test specimen. The spun length was calculated according to the "Stress Relief Test Method by Bending Copper and Copper Alloy Strips", Japan Copper and Brass Association, Technology Standardization (JCBA - T309: 2004). Each of the test specimens was held in a furnace heated to a predetermined temperature, in a state attached at one end to a stiff test stand and undergoing torsion at a position spaced one spun length from the fixed end, and then taken out. A residual strain δ after removing a torsion d (10 mm) was measured to determine the ratio of stress relaxation RS (RS = δ / d) × 100). Heating conditions are at 150 ° C for 1000 Hours, for example, according to JASO (Japanese Automotive Standards Organization) of Society of Automotive Engineering of Japan.

Sie wurden als ausgezeichnet (⌾) für jene mit einer Rate von Spannungsrelaxation von 30% oder weniger, als gut (O) für jene mit RS von mehr als 30% und 60% oder weniger, und als schlecht (Δ) für jene mit RS von mehr als 60% bei 150°C × 1000 Stunden bewertet.They were considered excellent (⌾) for those with a rate of stress relaxation of 30% or less, as good (O) for those with RS greater than 30% and 60% or less, and poor (Δ) for those with RS of more than 60% rated at 150 ° C x 1000 hours.

Tabelle 1 oder Tabelle 2 zeigt insbesondere die Komponenten von Aluminium-Legierungen, Herstellungs-Bedingungen von Testmaterialien und Eigenschaften von Material (Testergebnis). In Tabellen 1 und 2 sind für jene, die nicht dem Wesen der vorliegenden Erfindung entsprechen, Zahlenwerte unterstrichen. [Tabelle 1] Legierung Aluminium-Legierungs-Komponenten (*1) (Masse-%) Nr. Si Mg Cu Fe Mn Cr Zn Zr Ti 1 0,5 0,5 0,01 0,38 - - - - 0,01 2 1,5 0,5 0,01 0,38 - - - - - 3 0,3 0,5 - 0,22 - - - - 0,01 4 0,5 1,0 0,01 0,41 - - - - 0,01 5 0,4 0,3 0,01 0,11 - - - - 0,01 6 0,4 0,5 - - - - - - - 7 1,0 0,6 0,03 - - - - - - 8 0,4 0,5 - - - - - - 0,04 9 0,4 0,5 - 0,30 - - - - - 10 0,4 0,4 0,01 0,27 0,06 - - - - 11 0,4 0,4 - 0,30 - - - 0,06 0,01 12 0,5 0,5 - 0,40 - - 0,06 - - 13 0,4 0,5 0,01 - 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 14 0,5 0,5 0,01 0,38 - - - - 0,01 15 0,2 0,5 0,01 0,40 - - - - 0,01 16 1,6 0,5 0,01 0,40 - - - - 0,01 17 0,5 0,2 0,01 0,40 - - - - 0,01 18 0,5 1,2 0,01 0,40 - - - - 0,01 19 0,5 0,5 0,01 0,55 - - - - 0,01 20 0,5 0,5 0,01 0,40 - - - - 0,12 21 1,3 0,4 0,70 0,12 0,02 0,02 0,01 - 0,02 22 0,5 0,5 0,25 0,30 - - - - - (*1) Der Rest, bestehend aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen [Tabelle 2]

Figure DE112014003691T5_0002
In particular, Table 1 or Table 2 shows the components of aluminum alloys, production conditions of test materials, and properties of material (test result). In Tables 1 and 2, numerical values are underlined for those not in accordance with the spirit of the present invention. [Table 1] alloy Aluminum alloy components (* 1) (% by mass) No. Si mg Cu Fe Mn Cr Zn Zr Ti 1 0.5 0.5 0.01 0.38 - - - - 0.01 2 1.5 0.5 0.01 0.38 - - - - - 3 0.3 0.5 - 0.22 - - - - 0.01 4 0.5 1.0 0.01 0.41 - - - - 0.01 5 0.4 0.3 0.01 0.11 - - - - 0.01 6 0.4 0.5 - - - - - - - 7 1.0 0.6 0.03 - - - - - - 8th 0.4 0.5 - - - - - - 0.04 9 0.4 0.5 - 0.30 - - - - - 10 0.4 0.4 0.01 0.27 0.06 - - - - 11 0.4 0.4 - 0.30 - - - 0.06 0.01 12 0.5 0.5 - 0.40 - - 0.06 - - 13 0.4 0.5 0.01 - 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 14 0.5 0.5 0.01 0.38 - - - - 0.01 15 0.2 0.5 0.01 0.40 - - - - 0.01 16 1.6 0.5 0.01 0.40 - - - - 0.01 17 0.5 0.2 0.01 0.40 - - - - 0.01 18 0.5 1.2 0.01 0.40 - - - - 0.01 19 0.5 0.5 0.01 0.55 - - - - 0.01 20 0.5 0.5 0.01 0.40 - - - - 0.12 21 1.3 0.4 0.70 0.12 0.02 0.02 0.01 - 0.02 22 0.5 0.5 0.25 0.30 - - - - - (* 1) The remainder, consisting of Al and unavoidable impurities [Table 2]
Figure DE112014003691T5_0002

Chargenweises Ofen-Glühen (*2)Batch furnace annealing (* 2)

  • (*2) 240°C × 5 Stunden (Temperaturanstiegsrate: 50°C/h, Temperaturabfallrate: 50°C/h)(* 2) 240 ° C × 5 hours (temperature rise rate: 50 ° C / h, temperature drop rate: 50 ° C / h)

Homogenisierende WärmebehandlungHomogenizing heat treatment

[Untersuchung des Ergebnisses][Investigation of the result]

Da Testmaterialien 1 bis 20 den in der vorliegenden Erfindung definierten Erfordernissen den Erfordernissen genügen, wurden sie bewertet, dass die Biege-Formbarkeit als gut (O) oder höher bewertet wurde und sie hatten Spannungsrelaxations-Eigenschaften, die für ein elektrisches Verbindungsteil auch unter strengen Biege-Bedingungen von innerem Biegen R = 0 mm erforderlich waren.Since test materials 1 to 20 satisfy the requirements defined in the present invention, they were evaluated that the bend formability was evaluated as good (O) or higher, and they had stress relaxation characteristics as well as severe bending for an electrical connection part Conditions of internal bending R = 0 mm were required.

Da in dem Testmaterial 21 (Legierung 15) der Si-Gehalt weniger als die untere Grenze des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs ist, wurde es bewertet, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war und die Spannungsrelaxation nicht ausgezeichnet war.In the test material 21 (Alloy 15), since the Si content is less than the lower limit of the number range defined in the present invention, it was judged that the bend formability was poor and the stress relaxation was not excellent.

Da in dem Testmaterial 22 (Legierung 16) der Si-Gehalt den oberen Grenz-Wert des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war. In the test material 22 (Alloy 16), since the Si content exceeded the upper limit value of the number range defined in the present invention and the number of intermetallic compounds was large, the result was that the bend formability was poor.

Da in dem Testmaterial 23 (Legierung 17) der Mg-Gehalt weniger als die untere Grenze des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs war und die mittlere Kristallkorngröße groß war, war die elektrische Leitfähigkeit weniger als 45,0% IACS, war die elektrische Leitfähigkeit schlecht, ist die Biege-Formbarkeit schlecht und war die Spannungsrelaxation nicht ausgezeichnet.In the test material 23 (Alloy 17), since the Mg content was less than the lower limit of the number range defined in the present invention and the mean crystal grain size was large, the electric conductivity was less than 45.0% IACS Conductivity is poor, the bend formability is poor and the stress relaxation was not excellent.

Da in dem Testmaterial 24 (Legierung 18) der Mg-Gehalt die obere Grenze des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 24 (Alloy 18), since the Mg content exceeded the upper limit of the number range defined in the present invention and the number of intermetallic compounds was large, the result was that the bend formability was poor.

Da in dem Testmaterial 25 die mittlere Kristallkorngröße groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 25, since the mean crystal grain size was large, the result was that the bend formability was poor.

Da in dem Testmaterial 26 die Wärme-Behandlungstemperatur in der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung die obere Grenze des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt, wurde Brennen erzeugt und anschließende Herstellung und Test konnten nicht ausgeführt werden.In the test material 26, since the heat treatment temperature in the heat-homogenization treatment exceeded the upper limit of the number range defined in the present invention, firing was generated, and subsequent preparation and test could not be carried out.

Da in dem Testmaterial 27 die Anzahl von intermetallischen Verbindungen groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 27, since the number of intermetallic compounds was large, there was a result that the bend formability was poor.

Da in dem Testmaterial 28 die mittlere Kristallkorngröße groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 28, since the mean crystal grain size was large, there was a result that the bend formability was poor.

Da in dem Testmaterial 29 die Wärme-Behandlungstemperatur des Lösungs-Glühens den oberen Grenz-Wert des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt, wurde Brennen erzeugt und Herstellung und Test konnten nicht mehr ausgeführt werden.In the test material 29, since the solution-annealing heat treatment temperature exceeded the upper limit value of the numerical range defined in the present invention, firing was generated and production and testing could not be carried out.

Da in dem Testmaterial 30 (Legierung 19) der Fe-Gehalt den oberen Grenz-Wert des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 30 (Alloy 19), since the Fe content exceeded the upper limit value of the number range defined in the present invention and the number of intermetallic compounds was large, the result was that the bend formability was poor.

Da in dem Testmaterial 31 (Legierung 20) der Gehalt von Ti den oberen Grenz-Wert des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen groß war, gab es ein Ergebnis, dass die elektrische Leitfähigkeit weniger als 45,0% IACS war, die elektrische Leitfähigkeit schlecht war und die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 31 (Alloy 20), since the content of Ti exceeded the upper limit value of the number range defined in the present invention and the number of intermetallic compounds was large, there was a result that the electric conductivity was less than 45, 0% IACS was poor electrical conductivity and flexural formability was poor.

Da in dem Testmaterial 32 (Legierung 21) der Cu-Gehalt den oberen Grenz-Wert des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt, war die mittlere Kristallkorngröße groß und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen war auch groß, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.In the test material 32 (Alloy 21), since the Cu content exceeded the upper limit of the numerical range defined in the present invention, the mean crystal grain size was large and the number of intermetallic compounds was also large, the result was that the bend formability was bad.

Da weiterhin in dem Testmaterial 33 (Legierung 22) der Cu-Gehalt den oberen Grenz-Wert des in der vorliegenden Erfindung definierten Zahlen-Bereichs überschritt und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen groß war, gab es das Ergebnis, dass die Biege-Formbarkeit schlecht war.Further, in the test material 33 (Alloy 22), since the Cu content exceeded the upper limit value of the number range defined in the present invention and the number of intermetallic compounds was large, the result was that the bend formability was poor ,

Das Testmaterial 32 wurde unter Annehmen des in der Patent-Literatur 2 beschriebenen Blechs aus der Aluminium-Legierung bereitgestellt und das Testmaterial 33 wurde unter Annehmen des in der Patent-Literatur 1 beschriebenen Blechs aus Aluminium-Legierung bereitgestellt.The test material 32 was provided by adopting the aluminum alloy sheet described in Patent Literature 2, and the test material 33 was provided by adopting the aluminum alloy sheet described in Patent Literature 1.

Für diverse Testmaterialien wurden die mittlere Kristallkorngröße und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen nicht nur in dem Zustand nach der künstlichen Alterungs-Behandlung, sondern auch in dem Zustand vor der künstlichen Alterungs-Behandlung gemessen. Jeder der gemessenen Werte zeigte im Wesentlichen identische Werte vor und nach der künstlichen Alterungs-Behandlung.For various test materials, the mean crystal grain size and the number of intermetallic compounds were measured not only in the condition after the artificial aging treatment but also in the condition before the artificial aging treatment. Each of the measured values showed substantially identical values before and after the artificial aging treatment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Stromschiene (elektrisches Verbindungsteil)Busbar (electrical connection part)
1a1a
Verbindungsanteilconnecting portion

Claims (10)

Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter, umfassend 0,3 bis 1,5 Masse-% Si, 0,3 bis 1,0 Masse-% Mg und einen Rest, bestehend aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen, wobei die mittlere Kristallkorngröße in Walzrichtung 150 μm oder weniger ist und die Anzahl von intermetallischen Verbindungen mit der maximalen Länge von mehr als 3 μm 1500 N/mm2 oder weniger auf einer Blechoberfläche ist.An aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor comprising 0.3 to 1.5% by mass of Si, 0.3 to 1.0% by mass of Mg and a balance consisting of Al and unavoidable impurities, wherein the average crystal grain size in the rolling direction is 150 μm or less, and the number of intermetallic compounds having the maximum length of more than 3 μm is 1500 N / mm 2 or less on a sheet surface. Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 1, umfassend mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Cu, 0,50 Masse-% oder weniger Fe und 0,10 Masse-% oder weniger Ti.An aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 1, comprising at least one of 0.10 mass% or less of Cu, 0.50 mass% or less of Fe, and 0.10 mass% or less of Ti. Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 1, umfassend mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Mn, 0,10 Masse-% oder weniger Cr, 0,10 Masse-% Zn und 0,10 Masse-% oder weniger Zr.An aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 1, comprising at least one of 0.10 mass% or less Mn, 0.10 mass% or less Cr, 0.10 mass% Zn and 0.10 mass -% or less Zr. Blech aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 2, umfassend mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Mn, 0,10 Masse-% oder weniger Cr, 0,10 Masse-% Zn und 0,10 Masse-% oder weniger Zr.An aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 2, comprising at least one of 0.10 mass% or less Mn, 0.10 mass% or less Cr, 0.10 mass% Zn and 0.10 mass -% or less Zr. Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter, wobei das Verfahren umfasst: einen Gieß-Schritt durch Schmelzen und Gießen einer Aluminium-Legierung, umfassend 0,3 bis 1,5 Masse-% Si, 0,3 bis 1,0 Masse-% Mg und einen Rest, bestehend aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen, wobei ein Gussbarren erzeugt wird; einen Homogenisierungs-Wärme-Behandlungsschritt durch Ausführen einer Homogenisierungs-Wärme-Behandlung bei 500 bis 570°C für 1 bis 24 Stunden an dem Gussbarren; einen Warm-Walz-Schritt durch Ausführen von Walzen bei einer Endtemperatur von 300 bis 360°C auf den der Homogenisierungs-Wärme-Behandlung zu unterziehenden Gussbarren; und einen Lösungs-Glühschritt durch Ausführen von Lösungs-Glühen durch Halten des Gussbarrens bei 500 bis 570°C für 100 Sekunden oder weniger, in dieser Reihenfolge.A method of producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor, the method comprising: a casting step by melting and casting an aluminum alloy comprising 0.3 to 1.5% by mass of Si, 0.3 to 1.0% by mass of Mg and a balance consisting of Al and unavoidable impurities, wherein Cast ingot is generated; a homogenizing heat treatment step by performing a homogenizing heat treatment at 500 to 570 ° C for 1 to 24 hours on the ingot; a hot rolling step by performing rolling at a final temperature of 300 to 360 ° C on the casting ingot to be subjected to the homogenizing heat treatment; and a solution annealing step by performing solution annealing by holding the ingot at 500 to 570 ° C for 100 seconds or less, in that order. Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 5, weiterhin umfassend eine künstliche Alterungs-Behandlung durch Ausführen einer künstlichen Alterungs-Behandlung.A method of producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 5, further comprising an artificial aging treatment by performing an artificial aging treatment. Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 5, wobei die Aluminium-Legierung weiterhin mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Cu, 0,50 Masse-% oder weniger Fe und 0,10 Masse-% oder weniger Ti enthält.A method of producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 5, wherein said aluminum alloy further has at least one of 0.10 mass% or less of Cu, 0.50 mass% or less of Fe and 0.10 Contains mass% or less of Ti. Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 6, umfassend mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Cu, 0,50 Masse-% oder weniger Fe und 0,10 Masse-% oder weniger Ti.A method of producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 6, comprising at least one of 0.10 mass% or less of Cu, 0.50 mass% or less of Fe, and 0.10 mass% or less Ti. Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 5, wobei die Aluminium-Legierung mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Mn, 0,10 Masse-% oder weniger Cr, 0,10 Masse-% Zn und 0,10 Masse-% oder weniger Zr umfasst.A method of producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 5, wherein the aluminum alloy has at least one of 0.10 mass% or less Mn, 0.10 mass% or less Cr, 0.10 mass % Zn and 0.10 mass% or less Zr. Verfahren zum Herstellen eines Blechs aus Aluminium-Legierung zur Verwendung als elektrischer Leiter nach Anspruch 6, wobei die Aluminium-Legierung mindestens eines von 0,10 Masse-% oder weniger Mn, 0,10 Masse-% oder weniger Cr, 0,10 Masse-% Zn und 0,10 Masse-% oder weniger Zr umfasst.A method of producing an aluminum alloy sheet for use as an electrical conductor according to claim 6, wherein the aluminum alloy has at least one of 0.10 mass% or less Mn, 0.10 mass% or less Cr, 0.10 mass % Zn and 0.10 mass% or less Zr.
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