DE112017005484T5

DE112017005484T5 - Aluminiumlegierungsdraht, Aluminiumlegierungs-Litzendraht, ummantelter elektrischer Draht und mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht

Info

Publication number: DE112017005484T5
Application number: DE112017005484.2T
Authority: DE
Inventors: Misato Kusakari; Tetsuya Kuwabara; Yoshihiro Nakai; Taichiro Nishikawa; Yasuyuki Otsuka; Hayato OOI
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-07-18
Also published as: CN113963837A; CN109906280B; CN109906280A; JPWO2018079049A1; US20200181741A1; KR20190077370A; WO2018079049A1; JP6969569B2

Abstract

Ein Aluminiumlegierungsdraht wird bereitgestellt, der aus einer Aluminiumlegierung besteht. Die Aluminiumlegierung enthält mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg, mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen, wobei ein Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist. In einem Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes wird ein rechteckiger Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, ist nicht kleiner als 0,05 µmund nicht größer als 3 µm.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aluminiumlegierungsdraht, einen Aluminiumlegierungs-Litzendraht, einen ummantelten elektrischen Draht und einen mit einer Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Draht.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der am 31. Oktober 2016 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-213154 und der am 4. April 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-074234 , deren gesamter Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Patentschrift 1 weist einen extrem dünnen Aluminiumlegierungsdraht auf, der aus einer Legierung auf Al-Mg-Si-Basis besteht, hochfest und sehr gut elektrisch leitfähig und auch in der Dehnung hervorragend ist.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR
Patentschrift 1: Japanisches Patent Offenlegungsnummer 2012-22948585
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aluminiumlegierungsdraht in der vorliegenden Offenbarung ist ein Aluminiumlegierungsdraht, der aus einer Aluminiumlegierung besteht,
wobei die Aluminiumlegierung mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg, mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen enthält, wobei das Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist,
wobei in einem Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und
eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm² ist.
Ein Aluminiumlegierungs-Litzendraht in der vorliegenden Offenbarung wird in der vorliegenden Offenbarung hergestellt, indem eine Vielzahl der Aluminiumlegierungsdrähte miteinander verseilt werden.
Ein ummantelter elektrischer Draht in der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Leiter und eine Isolierumhüllung, die einen Außenumfang des Leiters abdeckt, wobei der Leiter den Aluminiumlegierungs-Litzendraht in der vorliegenden Offenbarung aufweist.
Ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht in der vorliegenden Offenbarung umfasst den ummantelten elektrischen Draht in der vorliegenden Offenbarung und einen Anschlussklemmenabschnitt, der an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes befestigt ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die einen ummantelten elektrischen Draht einschließlich eines Aluminiumlegierungsdrahtes in einer Ausführungsform als Leiter zeigt.
2 ist eine schematische Seitenansicht, die die Nahumgebung eines Anschlussklemmenabschnitts eines mit einer Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahtes in der Ausführungsform darstellt.
3 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein Verfahren zum Messen eines kristallinen Materials veranschaulicht.
4 ist eine weitere veranschaulichende Ansicht, die ein Verfahren zum Messen eines kristallinen Materials veranschaulicht.
5 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein Verfahren zum Messen eines Gleitreibungskoeffizienten veranschaulicht.
6 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Schritt zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsdrahtes erläutert.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
[Problem, das durch die vorliegende Offenbarung gelöst werden soll]
Ein Aluminiumlegierungsdraht, der sowohl in seiner Schlagfestigkeit als auch in seinen Ermüdungseigenschaften ausgezeichnet ist, ist als Drahtelement für einen Leiter, der in einem elektrischen Draht angeordnet ist, erwünscht.
Elektrische Drähte für verschiedene Anwendungen, wie beispielsweise ein Kabelbaum, der in Vorrichtungen wie Autos und Flugzeugen verwendet wird, Drähte für verschiedene elektrische Geräte wie z.B. Industrieroboter sowie Drähte in Gebäuden können Stöße erhalten oder wiederholte Biegevorgänge erfahren, wenn solche Vorrichtungen verwendet oder installiert werden. Nachfolgend sind konkrete Beispiele (1) bis (3) aufgeführt.

(1) In einem elektrischen Draht, der in einem Kabelbaum für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist, kann ein Stoß auf den Nahbereich eines Anschlussklemmenabschnitts ausgeübt werden, wenn der elektrische Draht an einem Verbindungsziel (Patentschrift 1) befestigt wird. Darüber hinaus kann je nach Fahrzustand eines Fahrzeugs ein plötzlicher Stoß oder eine wiederholte Biegung durch Vibration während der Fahrt eines Fahrzeugs erfolgen.
(2) Ein in einem Industrieroboter verlegter elektrischer Draht kann wiederholt gebogen oder verdreht werden.
(3) Auf einen in einem Gebäude verlegten elektrischen Draht kann ein Schlag durch plötzliche starke Spannung oder versehentliches Fallenlassen durch einen Bediener während der Installation ausgeübt werden, oder der elektrische Draht kann wiederholt durch wellenartiges Bewegen gebogen werden, um die Welligkeit eines wie eine Spule gewickelten Drahtelements zu entfernen. Daher ist es wünschenswert, dass der Aluminiumlegierungsdraht, der für einen Leiter verwendet werden soll, der in einem elektrischen Draht vorhanden ist, weniger bruchanfällig ist, obwohl nicht nur Stöße, sondern auch wiederholtes Biegen auf ihn einwirken.

Eine der Aufgaben ist es, einen Aluminiumlegierungsdraht bereitzustellen, der sich durch hervorragende Schlagfestigkeit und exzellente Ermüdungseigenschaften auszeichnet. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Aluminiumlegierungs-Litzendrahts, eines ummantelten elektrischen Drahts und eines mit einer Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahts, der sich durch hervorragende Schlagfestigkeit und exzellente Ermüdungseigenschaften auszeichnet.
[Vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Offenbarung]
Ein Aluminiumlegierungsdraht in der vorliegenden Offenbarung, ein Aluminiumlegierungs-Litzendraht in der vorliegenden Offenbarung, ein ummantelter elektrischer Draht in der vorliegenden Offenbarung und ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht in der vorliegenden Offenbarung sind hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften.
[Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung]
Die vorliegenden Erfinder haben Aluminiumlegierungsdrähte unter verschiedenen Bedingungen hergestellt und Aluminiumlegierungsdrähte untersucht, die sich durch hervorragende Schlagfestigkeit und hervorragende Ermüdungseigenschaften auszeichnen (geringere Bruchneigung gegen wiederholtes Biegen). Ein Drahtelement, das aus einer speziell zusammengesetzten Aluminiumlegierung besteht, die Mg und Si in einem bestimmten Bereich enthält und insbesondere einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen wird, ist hochfest (z.B. hohe Werte in Bezug auf Zugfestigkeit oder 0,2%-Dehngrenze), hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit und ist auch ausgezeichnet bezüglich der elektrischen Leitfähigkeitseigenschaft. Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien, die insbesondere in einer Oberflächenschicht dieses Drahtelements vorhanden sind, zu einer ausgezeichneten Schlagfestigkeit und einer geringeren Bruchwahrscheinlichkeit trotz wiederholter Biegung führt. Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass ein Aluminiumlegierungsdraht, der feinkristalline Materialien in der Oberflächenschicht enthält, hergestellt werden kann, indem beispielsweise innerhalb eines bestimmten Bereichs eine Abkühlrate in einem bestimmten Temperaturbereich in einem Gießprozess gesteuert wird. Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung basiert auf diesen Erkenntnissen. Der Inhalt einer Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird zunächst aufgelistet und beschrieben.
(1) Ein Aluminiumlegierungsdraht gemäß einer Art und Weise der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist ein Aluminiumlegierungsdraht, der aus einer Aluminiumlegierung besteht,
wobei die Aluminiumlegierung mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg, mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen enthält, wobei das Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist,
wobei in einem Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und
eine mittlere Fläche kristalliner Materialien, die im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm² ist.
Der Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes bezieht sich auf einen Querschnitt, der durch Schneiden entlang einer Oberfläche senkrecht zu einer axialen Richtung (einer Längsrichtung) des Aluminiumlegierungsdrahtes erhalten wird.
Das kristalline Material bezieht sich repräsentativ auf ein einzelnes Element oder eine Verbindung, die mindestens eines von Mg und Si enthält, die ein additives Element darstellen, und bezieht sich hierin auf ein Material mit einer Fläche von nicht weniger als 0,05 µm² im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes (ein Material mit einem Heywood-Durchmesser von nicht unter 0,25 µm bei gleicher Fläche). Eine Verbindung mit einer Fläche von weniger als 0,05 µm² und einer feineren Verbindung, die repräsentativ einen Heywood-Durchmesser von nicht mehr als 0,2 µm und ferner nicht mehr als 0,15 µm aufweist, wird als ausgefälltes Material definiert.
Der Aluminiumlegierungsdraht (der unten als AI-Legierungsdraht bezeichnet sein kann) besteht aus einer speziell zusammengesetzten Aluminiumlegierung (die unten als AI-Legierung bezeichnet sein kann). Der Aluminiumlegierungsdraht ist hochfest, weniger bruchanfällig, auch wenn er wiederholt gebogen wird, und ausgezeichnet in den Ermüdungseigenschaften, da er in einem Herstellungsprozess einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen wird. Der Aluminiumlegierungsdraht weist eine hohe Bruchdehnung auf und ist auch bei hoher Zähigkeit ausgezeichnet schlagfest. Insbesondere ist bei dem AI-Legierungsdraht ein kristallines Material, das in einer Oberflächenschicht vorhanden ist, von feiner Beschaffenheit. Obwohl der AI-Legierungsdraht Stöße abbekommt oder wiederholt gebogen wird, ist es eher unwahrscheinlich, dass ein großformatiges kristallines Material einen Ausgangspunkt für Rissbildung darstellt, und Oberflächenrisse sind weniger wahrscheinlich. Der Rissfortschritt durch ein großformatiges kristallines Material ist ebenfalls tendenziell vermindert, und der Rissfortschritt von der Oberfläche eines Drahtelements nach innen oder ein daraus resultierender Bruch kann ebenfalls eingedämmt werden. Daher ist der AI-Legierungsdraht hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Der AI-Legierungsdraht kann zur Unterdrückung des Wachstums von Kristallkörnern der AI-Legierung beitragen, da ein kristallines Material vorhanden ist, das fein ist, aber eine bestimmte Größe hat. Auch eine Verbesserung der Schlagfestigkeit und des Ermüdungsverhaltens ist aufgrund einer feinen Kristallkörnung zu erwarten. Da der AI-Legierungsdraht weniger anfällig für Rissbildung ist, die von einem kristallinen Material ausgeht, ist er tendenziell höher in mindestens einem Materialwert ausgewählt aus Zugfestigkeit, 0,2%-Dehngrenze und Bruchdehnung in einem Zugversuch, jedoch abhängig von einer Zusammensetzung oder einer Bedingung für die Wärmebehandlung. Der AI-Legierungsdraht hat auch hervorragende mechanische Eigenschaften.
(2) Eine beispielhafte Ausführungsform des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass die Anzahl der kristallinen Materialien im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich größer als 10 und nicht größer als 400 ist.
Gemäß der Ausbildung erfüllt die Anzahl der vorstehend beschriebenen feinkristallinen Materialien, die sich in der Oberflächenschicht des AI-Legierungsdrahtes befinden, den oben beschriebenen spezifischen Bereich. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass das kristalline Material einen Ausgangspunkt für Rissbildung darstellt, und auch der Rissfortschritt, der vom kristallinen Material ausgeht, ist tendenziell kleiner, und es werden ausgezeichnete Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht.
(3) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger innenliegender Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge so entnommen wird, dass ein Mittelpunkt dieses Rechtecks einem Mittelpunkt des Aluminiumlegierungsdrahtes überlagert ist, und eine mittlere Fläche der im innenliegenden Kristallisationsmessbereich vorhandenen kristallinen Materialien nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 40 µm² ist.
Je nach Ausbildung sind auch die kristallinen Materialien im Inneren des AI-Legierungsdrahtes fein, ein vom kristallinen Material ausgehender Bruch ist dadurch unwahrscheinlicher und es werden hervorragende Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht.
(4) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass die Aluminiumlegierung eine mittlere Kristallkorngröße von nicht mehr als 50 µm aufweist.
Die Ausbildung umfasst feine Kristallkörner und ist hervorragend formbar, wobei das kristalline Material zusätzlich noch fein ist. Dadurch werden bessere Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht.
(5) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger Oberflächenschicht-Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge von einem Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 30 µm in Tiefenrichtung von der Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes aus erstreckt, und eine Gesamtquerschnittsfläche von im Oberflächenschicht-Porenmessbereich vorhandenen Poren nicht größer als 2 µm² ist.
In der Ausbildung gibt es neben feinkristallinen Materialien, die in der Oberflächenschicht des AI-Legierungsdrahtes vorhanden sind, eine geringe Anzahl von Poren. Daher ist es selbst bei Stößen oder wiederholtem Biegen weniger wahrscheinlich, dass eine Pore einen Ausgangspunkt für Risse darstellt, und auch Risse, die von einer Pore ausgehen, oder die Rissbildung an sich sind tendenziell reduziert. Daher ist der AI-Legierungsdraht besser in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften.
(6) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes in (5), bei der ein Porengehalt innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, ist so, dass im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger innenliegender Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge so entnommen wird, dass ein Mittelpunkt dieses Rechtecks einem Mittelpunkt des Aluminiumlegierungsdrahtes überlagert ist, und ein Verhältnis einer Gesamtquerschnittsfläche von Poren, die im innenliegenden Porenmessbereich vorhanden sind, zu der Gesamtquerschnittsfläche der Poren, die im Oberflächenschicht-Porenmessbereich vorhanden sind, nicht kleiner als 1,1 und nicht höher als 44 ist.
In der Ausbildung ist das Verhältnis der oben beschriebenen Gesamtquerschnittsfläche nicht kleiner als 1,1. Obwohl im Inneren mehr Poren vorhanden sind als in der Oberflächenschicht des AI-Legierungsdrahtes, erfüllt das oben beschriebene Verhältnis der Gesamtquerschnittsfläche den spezifischen Bereich und es kann daher daraus geschlossen werden, dass es auch im Inneren eine geringe Anzahl von Poren gibt. Daher ist die Ausbildung besser in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften, da sich Risse weniger wahrscheinlich von der Oberfläche des Drahtelements nach innen durch die Poren hindurch entwickeln, und es besteht eine geringere Bruchanfälligkeit, obwohl Stöße oder wiederholtes Biegen aufgebracht werden.
(7) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes in (5) oder (6), in der ein Gehalt an Poren innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, ist derart, dass ein Gehalt an Wasserstoff nicht mehr als 8,0 ml/100 g beträgt.
Die vorliegenden Erfinder haben eine Gaskomponente untersucht, die in einem AI-Legierungsdraht enthalten ist, der Poren enthält, und festgestellt, dass der AI-Legierungsdraht Wasserstoff enthält. Daher kann Wasserstoff ein Faktor für Poren im AI-Legierungsdraht sein. Da man schlussfolgern kann, dass die Ausbildung eine kleine Anzahl an Poren enthält, was auch auf einem niedrigen Wasserstoffgehalt beruht, ist die Ausbildung weniger anfällig für Brüche, die von einer Pore ausgehen, und weist bessere Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften auf.
(8) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist so, dass ein Kaltverfestigungsexponent nicht kleiner als 0,05 ist.
Da die Ausbildung einen bestimmten Bereich des Kaltverfestigungsexponenten annimmt, ist eine Kraftverbesserung bei der Fixierung eines Anschlussklemmenabschnitts durch Kaltverfestigung zum Zeitpunkt der Befestigung des Anschlussklemmenabschnitts durch Crimpen zu erwarten. Daher kann die Ausbildung geeigneterweise für einen Leiter verwendet werden, an dem ein Anschlussklemmenabschnitt, wie beispielsweise ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht, befestigt werden soll.
(9) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass ein Gleitreibungskoeffizient nicht größer als 0,8 ist.
Zum Beispiel wird aus dem AI-Legierungsdraht in der Ausbildung ein Litzendraht gebildet. Dann, wenn der Litzendraht gebogen wird, können sich die Elementardrähte mühelos gegeneinander verschieben, der Elementardraht kann sich sanft bewegen und jeder Elementardraht ist weniger anfällig für Bruch. Daher ist die Ausbildung besser in Bezug auf die Ermüdungseigenschaften.
(10) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist so, dass die Oberflächenrauigkeit nicht größer als 3 µm ist.
Da die Ausbildung eine geringe Oberflächenrauigkeit hat, ist ein Gleitreibungskoeffizient tendenziell niedrig, und insbesondere die Ermüdungseigenschaften sind besser.
(11) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass ein Schmiermittel an einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes haftet, und eine aus dem Schmiermittel stammende Anhaftungsmenge von C mehr als 0 und nicht mehr als 30 Massen-% beträgt.
In der Ausbildung kann das an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes anhaftende Schmiermittel der Rest eines Schmiermittels sein, das beim Drahtziehen oder Verseilen von Drähten in einem Herstellungsprozess verwendet wurde. Da ein solches Schmiermittel repräsentativ Kohlenstoff (C) enthält, wird eine Anhaftungsmenge des Schmiermittels als Anhaftungsmenge von C ausgedrückt. Die Ausbildung hat bessere Ermüdungseigenschaften, da aufgrund des auf der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes vorhandenen Schmiermittels mit einer Senkung des Gleitreibungskoeffizienten zu rechnen ist. Durch das Schmiermittel ist die Ausbildung auch hervorragend korrosionsbeständig. Die Ausbildung kann eine Erhöhung des Verbindungswiderstands aufgrund einer übermäßigen Zwischeneinlagerung des Schmiermittels verhindern, da eine Menge an Schmiermittel (eine Menge an C), die auf der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes vorhanden ist, einem bestimmten Bereich entspricht und somit eine Menge an Schmiermittel (eine Menge an C), die sich zwischen dem Anschlussklemmenabschnitt und dem AI-Legierungsdraht befindet, wenn der Anschlussklemmenabschnitt befestigt ist, klein ist. Daher kann die Ausbildung geeigneterweise für einen Leiter verwendet werden, an dem ein Anschlussklemmenabschnitt, wie beispielsweise ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht, befestigt werden soll. In diesem Fall kann eine besonders ermüdungsfeste und widerstandsarme sowie korrosionsbeständige Verbindungsstruktur geschaffen werden.
(12) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist derart, dass der Aluminiumlegierungsdraht eine Oberflächenoxidschicht mit einer Dicke von nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 120 nm aufweist.
In der Ausbildung erfüllt die Dicke der Oberflächenoxidschicht einen bestimmten Bereich. Daher gelangt weniger Oxid (das eine Oberflächenoxidschicht bildet) zwischen den Aluminiumlegierungsdraht und den Anschlussklemmenabschnitt, wenn der Anschlussklemmenabschnitt befestigt wird. Eine Erhöhung des Verbindungswiderstands durch übermäßige Zwischeneinlagerung eines Oxids kann verhindert werden. Darüber hinaus wird eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit erreicht. Daher kann die Ausbildung in geeigneter Weise für einen Leiter verwendet werden, an dem ein Anschlussklemmenabschnitt, wie beispielsweise ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht, befestigt werden soll. In diesem Fall kann eine Verbindungsstruktur mit hervorragenden Schlag- und Ermüdungseigenschaften und zusätzlich mit geringem Widerstand und hervorragender Korrosionsbeständigkeit geschaffen werden.
(13) Eine beispielhafte Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes ist so gestaltet, dass die Zugfestigkeit nicht niedriger als 150 MPa, die 0,2%-Dehngrenze nicht niedriger als 90 MPa, die Bruchdehnung nicht niedriger als 5% und die elektrische Leitfähigkeit nicht niedriger als 40% IACS ist.
Die Ausbildung hat jeweils hohe Werte bezüglich der Zugfestigkeit, 0,2%-Dehngrenze und Bruchdehnung, ist daher ausgezeichnet in den mechanischen Eigenschaften und besser in den Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften, und hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit und damit auch gute elektrische Eigenschaften. Mit einer hohen 0,2%-Dehngrenze ist die Ausbildung auch bezüglich der Fixierbarkeit an einem Anschlussklemmenabschnitt hervorragend.
(14) Ein Aluminiumlegierungs-Litzendraht gemäß einer Art und Weise der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird durch Verseilung einer Vielzahl der in einem der Punkte (1) bis (13) beschriebenen Aluminiumlegierungsdrähte hergestellt.
Jeder Elementardraht, der den Aluminiumlegierungs-Litzendraht bildet (der im Folgenden als Al-Legierungs-Litzendraht bezeichnet sein kann), besteht aus einer speziell zusammengesetzten AI-Legierung, wie vorstehend beschrieben, und enthält ein feinkristallines Material in einer Oberflächenschicht davon. Daher ist er hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Ein Litzendraht ist im Allgemeinen flexibler als ein massiver Draht, der im Leiterquerschnitt identisch ist. Selbst wenn der Litzendraht einen Stoß abbekommt oder wiederholtes Biegen angewendet wird, ist jeder einzelne Elementardraht weniger bruchgefährdet und weist ausgezeichnete Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften auf. In dieser Hinsicht ist der Al-Legierungs-Litzendraht ausgezeichnet in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Da jeder Elementardraht, wie vorstehend beschrieben, hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist, liegt der Al-Legierungs-Litzendraht in der Regel in mindestens einem Materialwert höher, ausgewählt aus Zugfestigkeit, 0,2%-Dehngrenze und Bruchdehnung, und hat auch hervorragende mechanische Eigenschaften.
(15) Eine beispielhafte Ausbildung des Al-Legierungs-Litzendrahts ist derart, dass eine Litzensteigung mindestens 10 mal und höchstens 40 mal so groß ist wie ein Teilkreisdurchmesser des Aluminiumlegierungs-Litzendrahts.
Der Teilkreisdurchmesser bezieht sich auf einen Durchmesser eines Kreises, der durch eine Reihe von Mittelpunkten aller Elementardrähte definiert ist, die in jeder Schicht einer mehrschichtigen Struktur aus einem Litzendraht enthalten sind.
Gemäß der Ausbildung erfüllt eine Litzensteigung einen bestimmten Bereich. Daher ist die Bruchgefahr der Ausbildung geringer, da sich Elementardrähte beim Biegen weniger stark verdrehen. Darüber hinaus ist es unwahrscheinlicher, dass sich elektrische Drähte bei der Befestigung eines Anschlussklemmenabschnitts lösen, so dass die Befestigung des Anschlussklemmenabschnitts erleichtert wird. Daher hat die Ausführungsform besonders gute Ermüdungseigenschaften und kann für einen Leiter verwendet werden, an dem ein Anschlussklemmenabschnitt, wie beispielsweise ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht, befestigt werden soll.
(16) Ein ummantelter elektrischer Draht gemäß einer Art und Weise der Erfindung der vorliegenden Anmeldung umfasst einen Leiter und eine Isolierumhüllung, die einen Außenumfang des Leiters abdeckt, wobei der Leiter den in (14) oder (15) beschriebenen Aluminiumlegierungs-Litzendraht aufweist.
Da der ummantelte elektrische Draht einen Leiter aus dem oben beschriebenen Al-Legierungs-Litzendraht mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit und hervorragenden Ermüdungseigenschaften aufweist, ist er ausgezeichnet in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften.
(17) Ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht gemäß einer Art und Weise der Erfindung der vorliegenden Anmeldung umfasst den in (16) beschriebenen ummantelten elektrischen Draht und einen an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes befestigten Anschlussklemmenabschnitt.
Da der mit einer Anschlussklemme ausgestattete elektrische Draht als Komponente den vorstehend beschriebenen ummantelten elektrischen Draht einschließlich des Leiters aus dem AI-Legierungsdraht oder Al-Legierungs-Litzendraht umfasst, der hervorragende Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften aufweist, ist er ausgezeichnet in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften.
[Einzelheiten der Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung]
Eine Ausführungsform der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entsprechend beschrieben. Eine identische Bezugnahme in den Zeichnungen bezieht sich auf Gegenstände, die in der Bezeichnung identisch sind. Der Gehalt eines Elements in der folgenden Beschreibung ist in Masse % angegeben.
[Aluminiumlegierungsdraht]
(Übersicht)
Ein Aluminiumlegierungsdraht (AI-Legierungsdraht) 22 in einer Ausführungsform ist ein Drahtelement, das aus einer Aluminiumlegierung (AI-Legierung) besteht und repräsentativ für einen Leiter 2 eines elektrischen Drahtes verwendet wird (1). In diesem Fall wird der AI-Legierungsdraht 22 als Volldraht, als Litzendraht, der durch Verseilung einer Vielzahl von AI-Legierungsdrähten 22 (ein Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform) erhalten wird, oder als verpresster Litzendraht verwendet, der erhalten wird, indem ein Litzendraht durch Pressformung in eine vorgeschriebene Form gebracht wird (ein weiteres Beispiel für den Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform). 1 zeigt den Al-Legierungs-Litzendraht 20, der durch Verseilen von sieben AI-Legierungsdrähten 22 erhalten wird. Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform ist speziell so zusammengesetzt, dass die AI-Legierung Mg und Si in einem bestimmten Bereich enthält und eine solche spezifische Struktur aufweist, dass eine bestimmte Menge an feinkristallinem Material in einer Oberflächenschicht davon vorhanden ist. Insbesondere ist die AI-Legierung, aus der sich der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform zusammensetzt, eine Legierung auf Al-Mg-Si-Basis, die mindestens 0,03% und höchstens 1,5% Mg, mindestens 0,02% und höchstens 2,0% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen enthält, wobei das Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist. Im AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform ist in einem Querschnitt davon eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die in einem Bereich bis 50 µm in Tiefenrichtung unter einem Oberflächenschichtbereich ausgehend von einer Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes vorhanden sind (der als Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich bezeichnet wird), nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm². Der Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich ist definiert als ein rechteckiger Bereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge. Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform, der die vorstehend beschriebene spezifische Zusammensetzung und spezifische Struktur aufweist, hat durch eine Ausscheidungsbehandlung in einem Herstellungsverfahren eine hohe Festigkeit und ist auch weniger anfällig für Brüche, die von einem großformatigen kristallinen Material ausgehen. Daher ist der AI-Legierungsdraht auch in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften hervorragend. Weitere detaillierte Beschreibungen werden im Folgenden gegeben. Einzelheiten eines Verfahrens zur Messung jedes Parameters, wie beispielsweise die Größe eines kristallinen Materials und Einzelheiten der oben beschriebenen Effekte werden in einem Testbeispiel beschrieben.
(Zusammensetzung)
Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform besteht aus einer Legierung auf Al-Mg-Si-Basis und hat eine ausgezeichnete Festigkeit, da Mg und Si in einem Zustand fester Lösung sowie als kristallines Material und ausgefälltes Material vorhanden sind. Mg ist ein Element mit hohem Effekt auf die Verbesserung der Festigkeit. Durch den gleichzeitigen Gehalt an Mg in einem bestimmten Bereich mit Si, insbesondere durch den Gehalt an Mg von mindestens 0,03% und Si von mindestens 0,02%, kann die Festigkeit durch Ausscheidungshärtung effektiv verbessert werden. In dem Maße, wie der Gehalt an Mg und Si höher ist, ist die Festigkeit des AI-Legierungsdrahtes höher. Durch den Gehalt an Mg in einem Bereich von nicht mehr als 1,5% und den Gehalt an Si in einem Bereich von nicht mehr als 2,0% ist eine Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit oder Zähigkeit, die sich aus Mg und Si ergibt, unwahrscheinlicher, die elektrische Leitfähigkeit oder Zähigkeit ist hoch, ein Brechen beim Drahtziehen ist unwahrscheinlicher und die Herstellbarkeit ist ebenfalls ausgezeichnet. Unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen Festigkeit, Zähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit sollte ein Gehalt an Mg nicht niedriger als 0,1% und nicht höher als 2,0%, ferner nicht niedriger als 0,2% und nicht höher als 1,5% und nicht niedriger als 0,3% und nicht höher als 0,9% sein, und ein Gehalt an Si sollte nicht niedriger als 0,1% und nicht höher als 2,0%, ferner nicht niedriger als 0,1% und nicht höher als 1,5% und nicht niedriger als 0,3% und nicht höher als 0,8% sein.
Wenn ein Gehalt an Mg und Si innerhalb des oben beschriebenen spezifischen Bereichs und ein Massenverhältnis zwischen Mg und Si innerhalb eines bestimmten Bereichs eingestellt ist, ist kein Element im Übermaß vorhanden, und Mg und Si können entsprechend in einem Zustand eines kristallinen Materials oder eines ausgefällten Materials vorliegen. Daher wird vorzugsweise eine ausgezeichnete Festigkeit und elektrische Leitfähigkeitseigenschaft erreicht. Insbesondere ist ein Verhältnis einer Masse von Mg zu einer Masse von Si (Mg/Si) vorzugsweise nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5, nicht niedriger als 0,8 und nicht höher als 3,5 und vorzugsweise nicht niedriger als 0,8 und nicht höher als 2,7.
Die AI-Legierung, aus der sich der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform zusammensetzt, kann neben Mg und Si mindestens ein Element enthalten, das ausgewählt ist aus Fe, Cu, Mn, Ni, Zr, Cr, Zn und Ga (die nachstehend kollektiv als Element α bezeichnet sein können). Fe und Cu verursachen mit geringer Wahrscheinlichkeit eine Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit und können die Festigkeit verbessern. Obwohl Mn, Ni, Zr und Cr wahrscheinlich die elektrische Leitfähigkeit verringern, haben sie eine starke Wirkung der Verbesserung der Festigkeit. Zn senkt die elektrische Leitfähigkeit eher nicht und hat einen Effekt der Verbesserung der Festigkeit bis zu einem gewissen Grad. Ga verbessert effektiv die Festigkeit. Mit verbesserter Festigkeit sind die Ermüdungseigenschaften hervorragend. Fe, Cu, Mn, Zr und Cr sind wirksam, um Kristalle feiner zu machen. Bei feiner Kristallstruktur ist die Zähigkeit wie z.B. die Bruchdehnung ausgezeichnet und auch die Biegsamkeit ist hervorragend, so dass das Biegen erleichtert wird. Daher ist eine Verbesserung der Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften zu erwarten. Ein Gehalt jedes der aufgeführten Elemente ist nicht niedriger als 0% und nicht höher als 0,5%, und ein Gesamtgehalt der aufgeführten Elemente ist nicht niedriger als 0% und nicht höher als 1,0%. Insbesondere wenn der Gehalt jedes Elements nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 0,5% ist und ein Gesamtgehalt der aufgeführten Elemente nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 1,0% ist, werden unmittelbar ein Effekt der Verbesserung der Festigkeit und ein Effekt der Verbesserung der vorstehend beschriebenen Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erzielt. Ein Gehalt jedes Elements wird z.B. wie unten beschrieben eingestellt. Innerhalb eines Bereichs des obigen Gesamtgehalts und eines Bereichs eines Gehalts jedes nachstehenden Elements führt ein höherer Gehalt tendenziell zu einer Verbesserung der Festigkeit und ein niedrigerer Gehalt tendenziell zu einer höheren elektrischen Leitfähigkeit:

(Fe) Nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 0,25% und ferner nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 0,2%;
(jeweils Cu, Mn, Ni, Zr, Cr und Zn) nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 0,5% und ferner nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 0,3%; und
(Ga) Nicht niedriger als 0,005% und nicht höher als 0,1% und ferner nicht niedriger als 0,005% und nicht höher als 0,05%.

Wenn reines Aluminium, das als Ausgangsmaterial verwendet wird, einer Komponentenanalyse unterzogen wird und ein Element wie Mg, Si und/oder ein Element α als Verunreinigung im Ausgangsmaterial enthält, wird eine Menge der Zugabe jedes Elements wünschenswerterweise so eingestellt, dass ein Gehalt des Elements auf eine gewünschte Menge eingestellt ist. Der Gehalt jedes vorstehend beschriebenen Zusatzelements bezieht sich auf eine Gesamtmenge einschließlich eines Gehalts des Elements im Aluminiummetall selbst, das als Ausgangsmaterial verwendet werden soll, und bedeutet nicht unbedingt eine Zugabemenge.
Eine AI-Legierung, die in der Ausführungsform den AI-Legierungsdraht 22 bildet, kann neben Mg und Si auch Ti und/oder B enthalten. Ti oder B ist wirksam, um Kristalle der AI-Legierung beim Gießen feiner zu machen. Durch die Verwendung eines Gussmaterials mit feiner Kristallstruktur als Grundmaterial neigen Kristallkörner dazu, fein zu sein, obwohl nach dem Gießen eine Bearbeitung wie Walzen oder Drahtziehen oder eine Wärmebehandlung einschließlich Ausscheidungsbehandlung durchgeführt wird. Der AI-Legierungsdraht 22 mit feiner Kristallstruktur ist weniger anfällig für Brüche bei der Aufbringung von Stößen oder wiederholten Biegevorgängen als ein AI-Legierungsdraht mit grober Kristallstruktur, und er ist ausgezeichnet in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Der Effekt, Kristallkörner feiner zu machen, nimmt in der Reihenfolge eines Beispiels, das nur B enthält, eines Beispiels, das nur Ti enthält, und eines Beispiels, das sowohl Ti als auch B enthält, tendenziell zu. Wenn ein Gehalt an Ti nicht niedriger als 0% und nicht höher als 0,005% und weiterhin nicht niedriger als 0,005% und nicht höher als 0,05% in einem Ti enthaltenden Beispiel ist, und wenn ein Gehalt an B nicht niedriger als 0% und nicht höher als 0,005% und weiter nicht niedriger als 0,001% und nicht höher als 0,005% in einem B enthaltenden Beispiel ist, wird der Effekt der Verfeinerung von Kristallen erhalten und eine Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit durch Ti oder B kann reduziert werden. Unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen dem Effekt, Kristalle feiner zu machen, und der elektrischen Leitfähigkeit sollte der Gehalt an Ti nicht niedriger als 0,01% und nicht höher als 0,04% und weiter nicht höher als 0,03% sein, und der Gehalt an B sollte nicht niedriger als 0,002% und nicht höher als 0,004% sein.
Ein spezifisches Beispiel für eine Zusammensetzung, die neben Mg und Si auch das vorstehend beschriebene Element α und dergleichen enthält, ist nachfolgend dargestellt. Im konkreten Beispiel unten ist ein Massenverhältnis Mg/Si vorzugsweise nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5.

(1) Mg ist zu mindestens 0,03% und zu höchstens 1,5% enthalten, Si zu mindestens 0,02% und zu höchstens 2,0%, Fe zu mindestens 0,01% und zu höchstens 0,25%, und der Rest besteht aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen.
(2) Mg ist zu mindestens 0,03% und höchstens 1,5% enthalten, Si zu mindestens 0,02% und höchstens 2,0%, Fe zu mindestens 0,01% und höchstens 0,25%, wobei mindestens ein Element ausgewählt aus Cu, Mn, Ni, Zr, Cr, Zn und Ga zu mindestens 0,01% und insgesamt zu höchstens 0,3% enthalten ist, und der Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht.
(3) In (1) oder (2) ist Ti mit mindestens 0,005% und höchstens 0,05% und/oder B mit mindestens 0,001% und höchstens 0,005% enthalten.

(Struktur)
- Kristallines Material
Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform enthält eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien in seiner Oberflächenschicht. Konkret wird in einem Querschnitt eines AI-Legierungsdrahtes 22, wie in 3 dargestellt ist, ein Oberflächenschichtbereich 220 verwendet, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes erstreckt, d.h. ein ringförmiger Bereich mit einer Dicke von 50 µm. Ein rechteckiger Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich 222 (dargestellt mit einer gestrichelten Linie in 3) mit einer kurzen Seitenlänge S von 50 µm und einer langen Seitenlänge L von 75 µm wird dem Oberflächenschichtbereich 220 entnommen. Die kurze Seitenlänge S entspricht einer Dicke des Oberflächenschichtbereichs 220. Insbesondere wird an jedem Punkt (Kontakt P) an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes 22 eine Tangente T gezogen. Es wird eine Gerade C vom Kontakt P zur Innenseite des AI-Legierungsdrahtes 22 gezogen, die eine Länge von 50 µm in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche aufweist. In einem Beispiel, in dem der AI-Legierungsdraht 22 ein Runddraht ist, wird eine Gerade C zum Mittelpunkt eines Kreises gezogen. Eine gerade Linie parallel zur Geraden C mit einer Länge von 50 µm ist definiert als kurze Seite 22S. Es wird eine gerade Linie gezogen, die durch den Kontakt P verläuft, sich entlang der Tangente T erstreckt und eine Länge von 75 µm aufweist, so dass der Kontakt P als Zwischenpunkt definiert ist, und diese Gerade ist als lange Seite 22L definiert. Die Entstehung eines kleinen Spaltes (schraffierter Abschnitt) g, in dem kein AI-Legierungsdraht 22 im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich 222 vorhanden ist, ist zulässig. Eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich 222 vorhanden sind, ist nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm². Obwohl sich in der Oberflächenschicht eine Vielzahl von kristallinen Materialien befindet, ist eine mittlere Größe jedes kristallinen Materials nicht größer als 3 µm². Daher kann eine Rissbildung, die von jedem kristallinen Material durch Aufprall oder wiederholtes Biegen verursacht wird, problemlos verringert werden. Darüber hinaus kann auch ein Rissfortschritt von der Oberflächenschicht nach innen und ein von dem kristallinen Material ausgehender Bruch vermindert werden. Daher ist der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Wenn dagegen eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien groß ist, ist tendenziell ein großformatiges kristallines Material vorhanden, aus dem Risse entstehen können, was zu schlechten Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften führt. Da eine mittlere Größe jedes kristallinen Materials nicht kleiner als 0,05 µm² ist, ist ein Effekt wie die Unterdrückung der Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit durch eine feste Lösung eines Zusatzelements wie Mg und Si oder die Unterdrückung des Wachstums der Kristallkörner zu erwarten. Eine kleinere mittlere Fläche neigt zur Unterdrückung von Rissbildung, und die mittlere Fläche ist vorzugsweise nicht größer als 2,5 µm², ferner nicht größer als 2 µm² und nicht größer als 1 µm². Aus der Sicht des Vorhandenseins einer bestimmten Menge an kristallinen Materialien sollte die mittlere Fläche nicht kleiner als 0,08 µm² und ferner nicht kleiner als 0,1 µm² sein. Das kristalline Material ist tendenziell kleiner, z.B. durch Verringerung eines Zusatzelements wie Mg und Si oder durch Erhöhung der Abkühlrate beim Gießen. Insbesondere kann ein kristallines Material angemessen vorhanden sein, indem eine Abkühlrate in einem bestimmten Temperaturbereich des Gießprozesses eingestellt wird (Einzelheiten werden später beschrieben).
In einem Beispiel, in dem der AI-Legierungsdraht 22 ein Runddraht ist oder im Wesentlichen als Runddraht betrachtet wird, kann ein Messbereich für kristallines Material in der oben beschriebenen Oberflächenschicht in Form eines Sektors vorliegen, wie in 4 dargestellt ist. 4 zeigt einen Kristallisationsmessbereich 224 mit einer fetten Linie zum besseren Verständnis. Wie in 4 dargestellt, wird im Querschnitt des AI-Legierungsdrahtes 22 ein Oberflächenschichtbereich 220 genommen, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes erstreckt, d.h. ein ringförmiger Bereich mit einer Dicke t von 50 µm. Ein Bereich in Form eines Sektors mit einer Fläche von 3750 µm² (genannt Kristallisationsmessbereich 224) wird aus dem Oberflächenschichtbereich 220 entnommen. Es ergibt sich ein Zentriwinkel Θ des Bereichs in Form des Sektors mit der Fläche von 3750 µm², wenn eine Fläche des ringförmigen Oberflächenschichtbereichs 220 und die Fläche von 3750 µm² des Kristallisationsmessbereichs 224 verwendet werden. Dann kann der Kristallisationsmessbereich 224 in Form des Sektors aus dem ringförmigen Oberflächenschichtbereich 220 extrahiert werden. Da die mittlere Fläche der kristallinen Materialien, die im Kristallisationsmessbereich 224 in Form des Sektors vorhanden sind, nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm² ist, kann der AI-Legierungsdraht 22 aus den oben beschriebenen Gründen ausgezeichnete Schlagzähigkeits- und Ermüdungseigenschaften haben. Wenn sowohl der rechteckige Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich als auch der Kristallisationsmessbereich in Form des vorstehend beschriebenen Sektors genommen werden und eine mittlere Fläche der in beiden vorhandenen kristallinen Materialien nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm² ist, wird erwartet, dass die Zuverlässigkeit bei diesem Drahtelement mit hervorragenden Schlagzähigkeits- und Ermüdungseigenschaften verbessert ist.
Zusätzlich zu kristallinen Materialien in der Oberflächenschicht, die der oben beschriebenen spezifischen Größe entsprechen, ist in dem rechteckigen Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereiche und/oder dem Kristallisationsmessbereich in Form des vorstehend beschriebenen Sektors die Anzahl der im Messbereich vorhandenen kristallinen Materialien vorzugsweise größer als 10 und nicht größer als 400. Da die Anzahl der kristallinen Materialien, die der vorstehend beschriebenen spezifischen Größe entsprechen, nicht größer als 400 und nicht übermäßig groß ist, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass Risse vom kristallinen Material ausgehen, und ein Rissfortschritt, der vom kristallinen Material ausgeht, wird ebenfalls unterdrückt. Daher ist der AI-Legierungsdraht 22 besser in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Da die Anzahl kleiner ist, ist das Auftreten von Rissen eher geringer. In diesem Zusammenhang ist die Anzahl der kristallinen Materialien vorzugsweise nicht größer als 350 und ferner nicht größer als 300, nicht größer als 250 und nicht größer als 200. Wenn mehr als zehn kristalline Materialien vorhanden sind, die der oben beschriebenen spezifischen Größe entsprechen, ist wie vorstehend beschrieben ein Effekt der Unterdrückung der Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit und der Unterdrückung des Wachstums von Kristallkörnern zu erwarten. In diesem Zusammenhang kann die Anzahl der kristallinen Materialien auch nicht kleiner als 15 und ferner nicht kleiner als 20 sein.
Wenn viele der in der Oberflächenschicht vorhandenen kristallinen Materialien nicht größer als 3 µm² sind, sind die kristallinen Materialien von feiner Beschaffenheit und die Wahrscheinlichkeit, dass Risse daraus entstehen, ist geringer. Darüber hinaus ist durch das Vorhandensein von kristallinen Materialien mit einheitlicher Größe eine Dispersionsverfestigung zu erwarten. In dieser Hinsicht beträgt in dem rechteckigen Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich und/oder dem Kristallisationsmessbereich in Form des vorstehend beschriebenen Sektors eine Gesamtfläche von kristallinen Materialien mit einer Fläche von jeweils nicht mehr als 3 µm² unter den im Messbereich vorhandenen kristallinen Materialien vorzugsweise nicht weniger als 50%, ferner nicht weniger als 60% und bevorzugter nicht weniger als 70% bezogen auf eine Gesamtfläche aller im Messbereich vorhandenen kristallinen Materialien.
Ein AI-Legierungsdraht, der eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien nicht nur in der Oberflächenschicht des AI-Legierungsdrahtes 22, sondern auch im Inneren aufweist, stellt ein Beispiel für einen AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Insbesondere wird im Querschnitt des AI-Legierungsdrahtes 22 ein rechteckiger Bereich mit einer kurzen Seitenlänge von 50 µm und einer langen Seitenlänge von 75 µm (der als innenliegender Kristallisationsmessbereich bezeichnet wird) verwendet. Der innenliegende Kristallisationsmessbereich wird so gewählt, dass die Mitte dieses Rechtecks dem Mittelpunkt des AI-Legierungsdrahtes 22 überlagert ist. In einem Beispiel, in dem der AI-Legierungsdraht 22 ein geformter Draht ist, ist der Mittelpunkt eines eingeschriebenen Kreises definiert als der Mittelpunkt des AI-Legierungsdrahtes 22 (dasselbe gilt für Nachstehendes). Eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die im innenliegenden Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, ist nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 40 µm². Obwohl das kristalline Material im Gießverfahren gebildet wird und das kristalline Material nach dem Gießen durch plastische Bearbeitung aufreißen kann, wird eine Größe hiervon in einem Gussmaterial tendenziell auch im AI-Legierungsdraht 22 mit einem Enddurchmesser im Wesentlichen beibehalten. Im Gießverfahren erfolgt die Verfestigung in der Regel von der Oberflächenschicht hin zur Innenseite eines Metalls. Daher neigt ein Hochtemperaturzustand dazu, im Inneren des Metalls länger als an der Oberflächenschicht zu bestehen, und ein kristallines Material im Inneren des AI-Legierungsdrahtes 22 ist tendenziell größer als ein kristallines Material in der Oberflächenschicht. Im Gegensatz dazu ist beim AI-Legierungsdraht 22 in dieser Ausführungsform auch ein kristallines Material im Inneren von feiner Beschaffenheit. Daher ist es unwahrscheinlicher, dass vom kristallinen Material Brüche ausgehen, und es werden bessere Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen Oberflächenschicht ist unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Bruchneigung die mittlere Fläche vorzugsweise kleiner, wobei sie nicht größer als 20 µm², ferner nicht größer als 10 µm², nicht größer als 5 µm² und vorzugsweise weiter nicht größer als 2,5 µm² ist. Aus der Sicht des Vorhandenseins einer bestimmten Menge an kristallinen Materialien sollte die mittlere Fläche nicht kleiner als 0,08 µm² und ferner nicht kleiner als 0,1 µm² sein.
- Kristallkorngröße
Ein AI-Legierungsdraht, bei dem eine AI-Legierung eine mittlere Kristallkorngröße von nicht mehr als 50 µm aufweist, stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Der AI-Legierungsdraht 22 mit feiner Kristallstruktur lässt sich ohne Weiteres biegen, hat eine ausgezeichnete Flexibilität und ist weniger anfällig für Brüche bei Aufbringung von Stößen oder wiederholtem Biegen. Diese Ausbildung des AI-Legierungsdrahtes 22 in der Ausführungsform, mit einem kleinen kristallinen Material in der Oberflächenschicht und vorzugsweise seiner geringen Anzahl von Poren (die später beschrieben werden), ist hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Die mittlere Kristallkorngröße ist vorzugsweise nicht größer als 45 µm, ferner nicht größer als 40 µm und nicht größer als 30 µm, da aufgrund der kleineren mittleren Kristallkorngröße ein Biegen oder dergleichen ohne Weiteres machbar ist, und es werden ausgezeichnete Schlagzähigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht. Die Kristallkorngröße ist tendenziell fein, wenn beispielsweise ein kornverfeinerndes Element enthalten ist, das aus Ti, B und Element α ausgewählt ist, wie vorstehend beschrieben, obwohl dies von der Zusammensetzung und dem Herstellungszustand abhängt.
- Poren
Ein AI-Legierungsdraht, der eine geringe Anzahl von Poren in seiner Oberflächenschicht enthält, stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Insbesondere wird in einem Querschnitt des AI-Legierungsdrahts 22 ein rechteckiger Bereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge (genannt Oberflächenschicht-Porenmessbereich) aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen, der sich bis 30 µm in Tiefenrichtung von einer Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes aus erstreckt, d.h. ein ringförmiger Bereich mit einer Dicke von 30 µm. Die Länge der kurzen Seite entspricht einer Dicke des Oberflächenschichtbereichs. Eine Gesamtquerschnittsfläche der im Oberflächenschicht-Porenmessbereich vorhandenen Poren beträgt nicht mehr als 2 µm². In einem Beispiel, in dem der AI-Legierungsdraht 22 ein Runddraht ist oder im Wesentlichen als Runddraht betrachtet wird, wird in einem Querschnitt des AI-Legierungsdrahts 22 ein Bereich in Form eines Sektors mit einer Fläche von 1500 µm² (der als Porenmessbereich bezeichnet wird) aus dem ringförmigen Bereich mit einer Dicke von 30 µm entnommen, und eine Gesamtquerschnittsfläche der im Porenmessbereich in Form des Sektors vorhandenen Poren ist nicht größer als 2 µm². Der rechteckige Oberflächenschicht-Porenmessbereich und der Porenmessbereich in Form des Sektors werden wünschenswerterweise ähnlich wie der Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich 222 oder der Kristallisationsmessbereich 224 in Form des vorstehend beschriebenen Sektors entnommen, indem die kurze Seitenlänge S auf 30 µm und die lange Seitenlänge L auf 50 µm abgeändert und die Dicke t auf 30 µm und eine Fläche auf 1500 µm² abgeändert werden. Wenn sowohl der rechteckige Oberflächenschicht-Porenmessbereich als auch der Porenmessbereich in Form des vorstehend beschriebenen Sektors genommen werden und die Gesamtfläche der in jedem von ihnen vorhandenen Poren nicht größer als 2 µm² ist, wird erwartet, dass die Zuverlässigkeit erhöht ist, da man ein Drahtelement mit hervorragenden Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften vorliegen hat. Mit einer geringen Anzahl von Poren in der Oberflächenschicht können Risse, die von einer Pore bei Stoß oder wiederholtem Biegen entstehen, ohne Weiteres reduziert werden. Darüber hinaus kann auch der Rissfortschritt ausgehend von der Oberflächenschicht nach innen vermindert werden, und von Poren ausgehende Brüche können reduziert werden. Daher ist der AI-Legierungsdraht 22 hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Wenn die Gesamtfläche der Poren groß ist, sind große Poren oder eine große Anzahl von kleinen Poren vorhanden. Dann entsteht die Rissbildung ausgehend von einer Pore oder die Risse pflanzen sich fort. Dadurch werden die Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften schlechter. Da die Gesamtquerschnittsfläche der Poren kleiner ist, gibt es eine geringere Anzahl von Poren. Ein Bruch, der von einer Pore ausgeht, wird verringert, und die Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften sind ausgezeichnet. Daher ist die Gesamtquerschnittsfläche vorzugsweise nicht größer als 1,9 µm², ferner nicht größer als 1,8 µm² und nicht größer als 1,2 µm² und vorzugsweise nahe 0. Es ist tendenziell eine geringere Anzahl von Poren vorhanden, wenn im Gießprozess z.B. eine relativ niedrige Temperatur einer Schmelze eingestellt wird. Darüber hinaus gibt es tendenziell weniger und kleinere Poren, wenn die Abkühlrate beim Gießen, insbesondere die Abkühlrate in einem bestimmten Temperaturbereich, der später beschrieben wird, erhöht wird.
Ein AI-Legierungsdraht, der in der Oberflächenschicht und auch im Inneren eine geringe Anzahl von Poren aufweist, stellt ein Beispiel für einen AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Insbesondere wird im Querschnitt des AI-Legierungsdrahtes 22 ein rechteckiger Bereich mit einer kurzen Seitenlänge von 30 µm und einer langen Seitenlänge von 50 µm (der als innenliegender Porenmessbereich bezeichnet wird) verwendet. Der innenliegende Porenmessbereich wird so gewählt, dass die Mitte dieses Rechtecks dem Mittelpunkt des AI-Legierungsdrahtes 22 überlagert ist. In dem rechteckigen Oberflächenschicht-Porenmessbereich und/oder dem Porenmessbereich in Form des vorstehend beschriebenen Sektors ist ein Verhältnis einer Gesamtquerschnittsfläche Sib der im innenliegenden Porenmessbereich vorhandenen Poren zu einer Gesamtquerschnittsfläche Sfb der im Messbereich vorhandenen Poren (Sib/Sfb) nicht kleiner als 1,1 und nicht größer als 44. Wie vorstehend beschrieben, erfolgt die Erstarrung in einem Gießprozess ausgehend von einer Oberflächenschicht eines Metall nach innen. Wenn also Gas in einer Atmosphäre in einer Schmelze gelöst ist, entweicht das Gas in der Oberflächenschicht eines Metalls wahrscheinlich nach außen, während es im Inneren des Metalls eher eingeschlossen bleibt. Ein Drahtelement, das aus einem solchen Gussmaterial als Grundmaterial hergestellt ist, enthält mehr Poren im Inneren als in der Oberflächenschicht. Wenn die Gesamtquerschnittsfläche Sfb der Poren in der Oberflächenschicht wie oben beschrieben klein ist, enthält eine Ausbildung mit niedrigem Verhältnis Sib/Sfb eine geringere Anzahl von Poren im Inneren. Daher ist es wahrscheinlich, dass bei dieser Ausbildung das Auftreten von Rissen oder ein Rissfortschritt bei der Anwendung von Stößen oder wiederholtem Biegen vermindert ist, dass es weniger Brüche gibt, die von einer Pore ausgehen, und hervorragende Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht werden. Da das Verhältnis Sib/Sfb niedriger ist, gibt es eine geringere Anzahl von Poren im Inneren, und die Schlagfestigkeit und die Ermüdungseigenschaften sind besser. Daher ist das Verhältnis Sib/Sfb vorzugsweise nicht höher als 40, ferner nicht höher als 30, nicht höher als 20 oder nicht höher als 15. Wenn das Verhältnis Sib/Sfb gleich oder höher als 1,1 ist, kann ein AI-Legierungsdraht 22 mit einer geringen Anzahl von Poren hergestellt werden, ohne eine Temperatur einer Schmelze übermäßig zu senken, und ein solcher AI-Legierungsdraht gilt als geeignet für die Massenproduktion. Wenn das Verhältnis Sib/Sfb etwa zwischen 1,3 und 6,0 liegt, wird davon ausgegangen, dass die Massenproduktion leicht zu erreichen ist.
(Wasserstoffgehalt)
Ein AI-Legierungsdraht, der höchstens 8,0 ml/100 g Wasserstoff enthält, stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Wasserstoff kann einer der Faktoren für vorstehend beschriebene Poren sein. Wenn der Wasserstoffgehalt in Bezug auf eine Masse von 100 g AI-Legierungsdraht 22 nicht mehr als 8,0 ml beträgt, enthält dieser AI-Legierungsdraht 22 eine geringe Anzahl von Poren, und Brüche, die wie vorstehend beschrieben von einer Pore ausgehen, können reduziert werden. Da der Wasserstoffgehalt niedriger ist, kann es zu einer geringeren Anzahl von Poren kommen. Daher ist der Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 7,8 ml/100 g, ferner nicht mehr als 7,6 ml/100 g und nicht mehr als 7,0 ml/100 g und vorzugsweise nahe 0. Wasserstoff im AI-Legierungsdraht 22 gilt als in gelöster Form verbleibender Wasserstoff, und über einen solchen Prozess hinweg erfolgt das Gießen in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre, wie beispielsweise der Luftatmosphäre, und Wasserdampf in der Atmosphäre wird in der Schmelze gelöst. Daher ist der Wasserstoffgehalt tendenziell niedrig, z.B. durch Verminderung der Lösung von Gas aus der Atmosphäre durch Einstellen einer relativ niedrigen Temperatur einer Schmelze. Der Wasserstoffgehalt ist tendenziell niedriger, wenn Cu enthalten ist.
(Oberflächeneigenschaft und Zustand)
- Gleitreibungskoeffizient
Ein AI-Legierungsdraht mit einem Gleitreibungskoeffizienten von nicht mehr als 0,8 stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Wenn der AI-Legierungsdraht 22 mit einem so kleinen Gleitreibungskoeffizienten verwendet wird, z.B. für einen Elementardraht eines Litzendrahts, und wenn der Litzendraht wiederholt gebogen wird, ist die Reibung zwischen den Elementardrähten (AI-Legierungsdrähten 22) gering, die Elementardrähte verschieben sich leicht relativ zueinander, und jeder Elementardraht kann sich sanft bewegen. Wenn der Gleitreibungskoeffizient groß ist, ist die Reibung zwischen den Elementardrähten hoch. Bei wiederholtem Biegen neigt der Elementardraht aufgrund von Reibung zum Brechen und somit bricht auch der Litzendraht schnell. Ein AI-Legierungsdraht 22 mit einem Gleitreibungskoeffizienten von nicht größer als 0,8 kann eine geringe Reibung zwischen den Elementardrähten aufweisen, wenn er insbesondere für einen Litzendraht verwendet wird, der AI-Legierungsdraht ist weniger anfällig für Bruch, selbst wenn er wiederholt gebogen wird, und der AI-Legierungsdraht hat ausgezeichnete Ermüdungseigenschaften. Da der Gleitreibungskoeffizient kleiner ist, kann ein reibungsbedingter Bruch verringert werden, und der Gleitreibungskoeffizient ist vorzugsweise nicht größer als 0,7, ferner nicht größer als 0,6 und nicht größer als 0,5. Der Gleitreibungskoeffizient ist in der Regel klein, z.B. durch Glätten der Oberfläche des AI-Legierungsdrahts 22, durch Auftragen eines Schmiermittels auf die Oberfläche des AI-Legierungsdrahts 22 oder Erfüllen beider Bedingungen.
- Oberflächenrauigkeit
Ein AI-Legierungsdraht mit einer Oberflächenrauigkeit von nicht mehr als 3 µm stellt ein Beispiel für einen AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Der AI-Legierungsdraht 22 mit einer so geringen Oberflächenrauigkeit hat tendenziell einen kleinen Gleitreibungskoeffizienten. Wenn der AI-Legierungsdraht daher wie vorstehend beschrieben für einen Elementardraht eines Litzendrahts verwendet wird, kann die Reibung zwischen den Elementardrähten gering sein und der AI-Legierungsdraht weist hervorragende Ermüdungseigenschaften auf. Da die Oberflächenrauigkeit geringer ist, ist der Gleitreibungskoeffizient tendenziell kleiner und die Reibung zwischen den Elementardrähten tendenziell geringer. Daher ist die Oberflächenrauigkeit nicht größer als 2,5 µm, ferner nicht größer als 2 µm und vorzugsweise nicht größer als 1,8 µm. Die Oberflächenrauigkeit ist tendenziell geringer, wenn z.B. im Rahmen der Herstellung zur Erzeugung einer glatten Oberfläche eine Drahtziehmatrize mit einer Oberflächenrauigkeit von nicht mehr als 3 µm verwendet wird, oder eine Schmiermittelmenge während des Drahtziehens etwas größer eingestellt wird. Eine erleichterte industrielle Massenproduktion wird durch die Festlegung der unteren Grenze der Oberflächenrauigkeit auf 0,01 µm und weiter auf 0,03 µm erwartet.
- Menge an C
Ein AI-Legierungsdraht, bei dem ein Schmiermittel an seiner Oberfläche haftet und eine vom Schmiermittel stammende Anhaftungsmenge von C mehr als 0 und nicht mehr als 30 Massen-% beträgt, stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Das Schmiermittel, das an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes 22 anhaftet, gilt als Rest eines Schmiermittels (repräsentativ eine Öllösung), das in einem Herstellungsprozess wie vorstehend beschrieben verwendet wird. Ein AI-Legierungsdraht 22, bei dem eine Anhaftungsmenge von C den Bereich erfüllt, neigt dazu, aufgrund der Adhäsion des Schmiermittels einen kleinen Gleitreibungskoeffizienten zu haben, und in dem Maße, wie die Anhaftungsmenge innerhalb des Bereichs größer ist, neigt der Gleitreibungskoeffizient dazu, kleiner zu sein. Mit einem kleinen Gleitreibungskoeffizienten kann die Reibung zwischen den Elementardrähten gering sein, wenn der AI-Legierungsdraht 22 für einen Elementardraht eines Litzendrahts wie vorstehend beschrieben verwendet wird, und der AI-Legierungsdraht hat ausgezeichnete Ermüdungseigenschaften. Der AI-Legierungsdraht ist durch die Anhaftung des Schmiermittels auch in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit hervorragend. Wenn die Anhaftungsmenge innerhalb des Bereichs geringer ist, kann eine zwischen dem Leiter 2 und einem Anschlussklemmenabschnitt 4 befindliche Schmiermittelmenge kleiner sein, wenn der Anschlussklemmenabschnitt 4 (2) an einem Endabschnitt des Leiters 2 befestigt ist, der aus dem AI-Legierungsdraht 22 gebildet ist. In diesem Fall kann eine bei übermäßiger Einlagerung des Schmiermittels vorhandene Erhöhung des Verbindungswiderstandes zwischen Leiter 2 und Anschlussklemmenabschnitt 4 verhindert werden. Unter Berücksichtigung der Verringerung der Reibung und der Unterdrückung der Erhöhung des Verbindungswiderstands sollte die Anhaftungsmenge von C nicht weniger als 0,5 Massen-% und nicht mehr als 25 Massen-% und ferner nicht weniger als 1 Massen-% und nicht mehr als 20 Massen-% betragen. Um eine Anhaftungsmenge von C auf eine gewünschte Menge einzustellen, wird beispielsweise eine Einsatzmenge des Schmiermittels beim Drahtziehen oder Verseilen oder eine Bedingung für die Wärmebehandlung eingestellt. Je nach Bedingung für die Wärmebehandlung wird das Schmiermittel dann in der Menge reduziert oder entfernt.
- Oberflächenoxidschicht
Ein AI-Legierungsdraht, der eine Oberflächenoxidschicht mit einer Dicke von nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 120 nm aufweist, stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Wenn eine Wärmebehandlung wie z.B. eine Ausscheidungsbehandlung durchgeführt wird, kann eine Oxidschicht auf einer Oberfläche des AI-Legierungsdrahts 22 vorhanden sein. Wenn die Oberflächenoxidschicht eine geringe Dicke von nicht mehr als 120 nm aufweist, kann ein Oxid, das sich zwischen Leiter 2 und Anschlussklemmenabschnitt 4 befindet, wenn der Anschlussklemmenabschnitt 4 an einem Endabschnitt des Leiters 2 befestigt ist, der aus dem AI-Legierungsdraht 22 gebildet ist, geringer sein. Da eine Menge des dazwischen befindlichen Oxids, das ein elektrisch isolierendes Material zwischen Leiter 2 und Anschlussklemmenabschnitt 4 darstellt, klein ist, kann eine Erhöhung des Verbindungswiderstands zwischen Leiter 2 und Anschlussklemmenabschnitt 4 verringert werden. Wenn die Oberflächenoxidschicht gleich oder größer als 1 nm ist, kann die Korrosionsbeständigkeit des AI-Legierungsdrahts 22 verbessert sein. Da die Dicke der Oberflächenoxidschicht im obigen Bereich geringer ist, kann die Erhöhung des Verbindungswiderstands verringert werden, und je größer die Dicke ist, desto höher ist die Korrosionsbeständigkeit. Unter Berücksichtigung der Unterbindung der Erhöhung des Verbindungswiderstands und angesichts der Korrosionsbeständigkeit sollte die Oberflächenoxidschicht nicht kleiner als 2 nm und nicht größer als 115 nm, ferner nicht kleiner als 5 nm und nicht größer als 110 nm und ferner nicht größer als 100 nm sein. Die Dicke der Oberflächenoxidschicht kann z.B. abhängig von einer Bedingung für die Wärmebehandlung eingestellt werden. Wenn beispielsweise eine hohe Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre (z.B. bei Luftatmosphäre) vorliegt, neigt die Oberflächenoxidschicht zu einer großen Dicke, und wenn eine niedrige Sauerstoffkonzentration (z.B. bei einer Inertgasatmosphäre oder einer reduzierenden Gasatmosphäre) vorliegt, neigt die Oberflächenoxidschicht zu einer kleinen Dicke.
(Eigenschaften)
- Kaltverfestigungsexponent
Ein AI-Legierungsdraht mit einem Kaltverfestigungsexponenten von nicht weniger als 0,05 stellt ein Beispiel für den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform dar. Wenn der AI-Legierungsdraht einen großen Kaltverfestigungsexponenten aufweist, der beispielsweise nicht kleiner als 0,05 ist, wird der AI-Legierungsdraht 22 bei Durchführung der plastischen Bearbeitung oftmals kaltverfestigt, wie z.B. bei der Herstellung eines verpressten Litzendrahts, der durch Kompression erhalten wird und einen Litzendraht bildet, der durch Verseilen einer Vielzahl von AI-Legierungsdrähten 22 erhalten wurde, oder auch beim Verpressen des Anschlussklemmenabschnitts 4 an einem Endabschnitt des Leiters 2, der aus dem AI-Legierungsdraht 22 besteht (der ein massiver Draht, ein Litzendraht oder ein verpresster Litzendraht sein kann). Auch wenn eine Querschnittsfläche durch plastische Bearbeitung wie z.B. Druckumformen oder Crimpen verringert wird, kann die Festigkeit durch Kaltverfestigung erhöht werden, und der Anschlussklemmenabschnitt 4 kann fest mit dem Leiter 2 verbunden werden. Der AI-Legierungsdraht 22, der also über einen hohen Kaltverfestigungsexponenten verfügt, kann dem Leiter 2 eine hervorragende Fixierbarkeit des Anschlussklemmenabschnitts 4 verleihen. Da der Kaltverfestigungsexponent größer ist, ist eine Verbesserung der Festigkeit durch Kaltverfestigung zu erwarten. Daher ist der Kaltverfestigungsexponent vorzugsweise nicht kleiner als 0,08 und weiter nicht kleiner als 0,1. Der Kaltverfestigungsexponent ist tendenziell groß, wenn die Bruchdehnung höher ist. Um den Kaltverfestigungsexponenten zu erhöhen, wird daher die Bruchdehnung erhöht, z.B. durch Einstellen eines Typs oder eines Gehalts eines Zusatzelements oder einer Bedingung für die Wärmebehandlung. Bei einem AI-Legierungsdraht 22 mit einer solchen spezifischen Struktur, bei der eine Größe eines kristallinen Materials den vorstehend beschriebenen spezifischen Bereich erfüllt und eine mittlere Kristallkorngröße den vorstehend beschriebenen spezifischen Bereich erfüllt, ist tendenziell die Bedingung erfüllt, dass der Kaltverfestigungsexponent über 0,05 liegt. Daher kann der Kaltverfestigungsexponent auch durch Einstellen eines Typs oder eines Gehalts eines Zusatzelements oder einer Bedingung für die Wärmebehandlung eingestellt werden, wobei die Struktur der AI-Legierung als Indikator definiert ist.
- Mechanische und elektrische Eigenschaften
Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform hat eine hohe Zugfestigkeit und 0,2%-Dehngrenze, eine ausgezeichnete Festigkeit, eine hohe elektrische Leitfähigkeit und auch ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeitseigenschaften, da er aus der vorstehend beschriebenen, speziell zusammengesetzten AI-Legierung besteht und repräsentativ einer Wärmebehandlung wie einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen wird. Abhängig von einer Zusammensetzung oder einem Herstellungszustand kann die Bruchdehnung hoch und die Zähigkeit hervorragend sein. Quantitativ erfüllt der AI-Legierungsdraht 22 mindestens einen Materialwert ausgewählt aus einer Zugfestigkeit von nicht weniger als 150 MPa, einer 0,2%-Dehngrenze von nicht weniger als 90 MPa, einer Bruchdehnung von nicht weniger als 5% und einer elektrischen Leitfähigkeit von nicht weniger als 40% IACS. Der AI-Legierungsdraht 22, der zwei dieser Eigenschaften, zusätzlich drei Eigenschaften und insbesondere alle vier Eigenschaften der aufgeführten Eigenschaften erfüllt, hat bessere Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften und auch eine bessere elektrische Leitfähigkeit. Ein solcher AI-Legierungsdraht 22 kann geeigneterweise für einen Leiter eines elektrischen Drahtes verwendet werden.
Wenn die Zugfestigkeit innerhalb des Bereichs höher ist, ist die Festigkeit höher, und die Zugfestigkeit sollte nicht niedriger als 160 MPa, ferner nicht niedriger als 180 MPa und nicht niedriger als 200 MPa sein. Bei geringer Zugfestigkeit ist die Bruchdehnung oder die elektrische Leitfähigkeit erhöht.
Wenn die Bruchdehnung im obigen Bereich höher ist, ist die Flexibilität sowie die Zähigkeit besser und das Biegen wird leichter durchgeführt. Daher sollte die Bruchdehnung nicht niedriger als 6%, ferner nicht niedriger als 7% und nicht niedriger als 10% sein.
Der AI-Legierungsdraht 22 wird repräsentativ für den Leiter 2 verwendet. Daher ist eine höhere elektrische Leitfähigkeit bevorzugt, und die elektrische Leitfähigkeit ist vorzugsweise nicht niedriger als 45% IACS, ferner nicht niedriger als 48% IACS und nicht niedriger als 50% IACS.
Der AI-Legierungsdraht 22 hat vorzugsweise auch eine hohe 0,2%-Dehngrenze. Bei gleicher Zugfestigkeit ist mit einer höheren 0,2%-Dehngrenze die Fixierbarkeit am Anschlussklemmenabschnitt 4 tendenziell besser. Die 0,2%-Dehngrenze sollte nicht unter 95 MPa, ferner nicht unter 100 MPa oder nicht unter 130 MPa liegen.
Wenn ein Verhältnis der 0,2%-Dehngrenze zur Zugfestigkeit des AI-Legierungsdrahts 22 nicht niedriger als 0,5 ist, ist die 0,2%-Dehngrenze ausreichend hoch, die Festigkeit ist hoch, die Bruchwahrscheinlichkeit ist geringer und die Fixierbarkeit am Anschlussklemmenabschnitt 4 ist ebenfalls ausgezeichnet, wie vorstehend beschrieben. Da das Verhältnis höher ist, ist die Festigkeit höher und die Fixierbarkeit am Anschlussklemmenabschnitt 4 ist ebenfalls besser. Daher ist das Verhältnis vorzugsweise nicht niedriger als 0,55 und ferner nicht niedriger als 0,6.
Die Zugfestigkeit, die 0,2%-Dehngrenze, die Bruchdehnung und die elektrische Leitfähigkeit können beispielsweise durch Anpassen eines Typs oder eines Gehalts eines Zusatzelements oder einer Herstellungsbedingung (Bedingung für das Drahtziehen und Bedingung für die Wärmebehandlung) geändert werden. Wenn beispielsweise eine Menge eines Zusatzelements groß ist, ist die Zugfestigkeit oder 0,2%-Dehngrenze tendenziell hoch, und wenn eine Menge eines Zusatzelements klein ist, ist die elektrische Leitfähigkeit tendenziell hoch.
(Form)
Eine Form des Querschnitts des AI-Legierungsdrahtes 22 in der Ausführungsform kann je nach Anwendung entsprechend gewählt werden. So ist beispielsweise ein Runddraht, dessen Form des Querschnitts kreisförmig ist, als Beispiel angegeben (siehe 1). Darüber hinaus wird als Beispiel ein viereckiger Draht angegeben, dessen Form des Querschnitts in Form eines Vierecks vorliegt, wie beispielsweise eines Rechtecks. Wenn der AI-Legierungsdraht 22 einen Elementardraht aus einem oben beschriebenen verpressten Litzendraht bildet, ist er repräsentativ wie ein eingedrückter Kreis geformt. Wenn der AI-Legierungsdraht 22 ein viereckiger Draht ist, wird unmittelbar ein rechteckiger Bereich als Messbereich zur Auswertung von vorstehend beschriebenen kristallinen Materialien oder Poren verwendet, und wenn der AI-Legierungsdraht 22 ein Runddraht oder dergleichen ist, kann ein rechteckiger Bereich oder ein Bereich in Form eines Sektors verwendet werden. Eine Form einer Drahtziehmatrize oder eine Form einer Pressformmatrize ist wünschenswerterweise so gewählt, dass der Querschnitt des AI-Legierungsdrahtes 22 in einer gewünschten Form vorliegt.
(Größe)
Eine Größe des AI-Legierungsdrahtes 22 in der Ausführungsform (eine Fläche des Querschnitts oder ein Durchmesser in einem Beispiel eines Runddrahtes) kann je nach Anwendung entsprechend gewählt werden. Wenn der AI-Legierungsdraht beispielsweise für einen Leiter eines elektrischen Drahtes verwendet wird, der in verschiedenen Kabelbäumen, wie beispielsweise in einem Kabelbaum für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist, hat der AI-Legierungsdraht 22 einen Durchmesser von nicht unter 0,2 mm und nicht mehr als 1,5 mm. Wenn der AI-Legierungsdraht beispielsweise für einen Leiter eines elektrischen Drahtes verwendet wird, der eine Verdrahtungsstruktur eines Gebäudes bildet, hat der AI-Legierungsdraht 22 einen Durchmesser von nicht unter 0,1 mm und nicht mehr als 3,6 mm. Da der AI-Legierungsdraht 22 ein hochfestes Drahtelement ist, wird erwartet, dass er entsprechend auch für eine Anwendung verwendbar ist, bei der ein Durchmesser kleiner ist, beispielsweise nicht kleiner als 0,1 mm und nicht größer als 1,0 mm.
[Al-Legierungs-Litzendraht]
Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform kann für einen Elementardraht eines Litzendrahts verwendet werden, wie in 1 dargestellt. Ein Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform wird durch Verseilen einer Vielzahl von AI-Legierungsdrähten 22 erhalten. Da der Al-Legierungs-Litzendraht 20 durch Verseilen einer Vielzahl von Elementardrähten (AI-Legierungsdrähten 22) gebildet wird, die im Querschnitt kleiner sind als ein massiver AI-Legierungsdraht, der im Leiterquerschnitt identisch ist, ist er äußerst flexibel und ohne Weiteres biegbar. Durch die Verseilung hat der Litzendraht insgesamt eine ausgezeichnete Festigkeit, obwohl der AI-Legierungsdraht 22 als jeweiliger Elementardraht dünn ist. Der Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform besteht aus AI-Legierungsdrähten 22 als Elementardrähte mit jeweils einer spezifischen Struktur, die feinkristalline Materialien enthält. Selbst wenn Stöße oder wiederholte Biegebelastungen auf den Al-Legierungs-Litzendraht 20 einwirken, ist der AI-Legierungsdraht 22 als jeweiliger Elementardraht weniger bruchgefährdet und der Al-Legierungs-Litzendraht hat ausgezeichnete Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Wenn mindestens eine Eigenschaft, ausgewählt aus der vorstehend beschriebenen Anzahl der kristallinen Materialien, einem Porengehalt, einem Wasserstoffgehalt, einer Kristallkorngröße, einer Größe des Gleitreibungskoeffizienten, einer Oberflächenrauigkeit und einer Anhaftungsmenge von C des AI-Legierungsdraht 22 als jeweiliger Elementardraht den vorstehend beschriebenen spezifischen Bereich erfüllt, sind die Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften noch besser. Insbesondere wenn der Gleitreibungskoeffizient klein ist, kann die Reibung zwischen den Elementardrähten wie vorstehend beschrieben niedrig sein, und es kann ein Al-Legierungs-Litzendraht 20 mit besseren Ermüdungseigenschaften erreicht werden.
Die Anzahl der Litzen für den Al-Legierungs-Litzendraht 20 kann entsprechend gewählt und beispielsweise auf 7, 11, 16, 19 oder 37 eingestellt werden. Eine Litzensteigung des Al-Legierungs-Litzendrahts 20 kann entsprechend gewählt werden. Wenn die Litzensteigung mindestens zehnmal so groß ist wie ein Teilkreisdurchmesser des Al-Legierungs-Litzendrahts 20, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sich der Al-Legierungs-Litzendraht bei der Befestigung des Anschlussklemmenabschnitts 4 an einem Endabschnitt des Leiters 2, der aus dem Al-Legierungs-Litzendraht 20 besteht, ablöst, und die Verarbeitbarkeit bei der Befestigung des Anschlussklemmenabschnitts 4 ist ausgezeichnet. Wenn die Litzensteigung höchstens vierzigmal so groß ist wie ein Teilkreisdurchmesser, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Elementardraht beim Biegen verdreht, geringer, und somit ist die Bruchgefahr geringer und die Ermüdungseigenschaften sind ausgezeichnet. Unter Berücksichtigung der Vermeidung des Ablösens und des Verdrehens kann die Litzensteigung mindestens 15 mal und höchstens 35 mal und weiter mindestens 20 mal und höchstens 30 mal so groß wie der Teilkreisdurchmesser sein.
Ein Al-Legierungs-Litzendraht 20 kann ein verpresster Litzendraht sein, der durch weiteres Durchführen der Druckumformung erhalten wird. In diesem Fall kann ein Durchmesser kleiner sein als in einem Beispiel für eine einfache Verseilung, oder eine Außenform kann in einer gewünschten Gestalt vorliegen (z.B. eine Kreisform). Wenn der Kaltverfestigungsexponent des AI-Legierungsdrahts 22 als jeweiliger Elementardraht wie vorstehend beschrieben groß ist, ist auch eine Verbesserung der Festigkeit und damit eine Verbesserung der Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften zu erwarten.
Spezifikationen wie eine Zusammensetzung und eine Struktur, eine Dicke einer Oberflächenoxidschicht, ein Gehalt an Wasserstoff, eine Anhaftungsmenge von C, eine Eigenschaft und ein Zustand einer Oberfläche sowie mechanische und elektrische Eigenschaften des AI-Legierungsdrahts 22 vor dem Verseilen werden im Wesentlichen als Spezifikationen für jeden AI-Legierungsdraht 22, der den Al-Legierungs-Litzendraht 20 bildet, beibehalten. Aufgrund der Verwendung eines Schmiermittels beim Verseilen oder der Wärmebehandlung oder dergleichen nach dem Verseilen können die Dicke einer Oberflächenoxidschicht, die Anhaftungsmenge von C sowie die mechanischen und elektrischen Eigenschaften variieren. Eine Bedingung für das Verseilen ist wünschenswerterweise so angesetzt, dass sich die Spezifikationen des Al-Legierungs-Litzendrahts 20 auf einen gewünschten Wert einstellen.
[Ummantelter elektrischer Draht]
Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform oder Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform (der ein verpresster Litzendraht sein kann) kann in geeigneter Weise für einen Leiter eines elektrischen Drahtes verwendet werden. Ein blanker Leiter ohne Isolierumhüllung kann für jeden Leiter eines ummantelten elektrischen Leiters mit einer Isolierumhüllung verwendet werden. Ein ummantelter elektrischer Draht 1 in der Ausführungsform umfasst den Leiter 2 und eine Isolierumhüllung 3, die einen Außenumfang des Leiters 2 bedeckt, und umfasst den AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform oder den Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform als Leiter 2. Da der ummantelte elektrische Draht 1 den Leiter 2 aufweist, der aus dem AI-Legierungsdraht 22 oder dem Al-Legierungs-Litzendraht 20 besteht, der sich durch hervorragende Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften auszeichnet, ist er ausgezeichnet in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Ein Isoliermaterial, aus dem die Isolierumhüllung 3 besteht, kann je nach Bedarf ausgewählt werden. Beispiele für das Isoliermaterial sind Polyvinylchlorid (PVC), ein halogenfreier Kunststoff und ein Material mit ausgezeichneter Flammbeständigkeit, und ein bekanntes Material kann verwendet werden. Eine Dicke der Isolierumhüllung 3 kann entsprechend gewählt werden, solange die vorgeschriebene Isolationsfestigkeit erreicht wird.
[Mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht]
Der ummantelte elektrische Draht 1 in der Ausführungsform kann für elektrische Drähte in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, wie beispielsweise für einen Kabelbaum, der an Geräten wie Autos und Flugzeugen vorgesehen ist, für Drähte für verschiedene elektrische Geräte wie Industrieroboter und für Drähte in Gebäuden. Wenn der ummantelte elektrische Draht in einem Kabelbaum oder dergleichen vorgesehen ist, ist der Anschlussklemmenabschnitt 4 repräsentativ an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes 1 befestigt. Ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht 10 in der Ausführungsform umfasst den ummantelten elektrischen Draht 1 in der Ausführungsform und den Anschlussklemmenabschnitt 4, der an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes 1 befestigt ist, wie in 2 dargestellt. Da der mit einer Anschlussklemme ausgestattete elektrische Draht 10 einen ummantelten elektrischen Draht 1 aufweist, der sich durch hervorragende Stoßfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften auszeichnet, hat er eine ausgezeichnete Stoßfestigkeit und hervorragende Ermüdungseigenschaften. 2 zeigt einen Crimpanschluss als Anschlussklemmenabschnitt 4, der an einem Ende einen buchsenartigen oder stiftartigen Einsetzabschnitt 42, am anderen Ende einen Isolierhülsenabschnitt 44, der die Isolierumhüllung 3 hält, und einen Drahthülsenabschnitt 40, der den Leiter 2 in einem Zwischenabschnitt hält, aufweist. Ein schmelzfähiger Anschlussklemmenabschnitt zur Verbindung durch Schmelzen des Leiters 2 stellt ein Beispiel für andere Anschlussklemmenabschnitte 4 dar.
Ein Crimpanschluss wird elektrisch und mechanisch mit dem Leiter 2 verbunden, indem die Isolierumhüllung 3 an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes 1 entfernt wird, um einen Endabschnitt des Leiters 2 freizulegen, und der Crimpanschluss mit dem Endabschnitt verquetscht wird. Wenn der AI-Legierungsdraht 22 oder der Al-Legierungs-Litzendraht 20, der den Leiter 2 bildet, wie vorstehend beschrieben einen hohen Kaltverfestigungsexponenten hat, ist ein Abschnitt der Befestigung des Crimpanschlusses am Leiter 2 aufgrund der Kaltverfestigung von ausgezeichneter Festigkeit, obwohl eine Querschnittsfläche davon lokal klein ist. So kann beispielsweise selbst dann, wenn zum Zeitpunkt des Verbindens des Anschlussklemmenabschnitts 4 mit einem Anschlussziel auf den ummantelten elektrischen Draht 1 ein Stoß aufgebracht wird oder nach dem Anschluss weiterhin ein wiederholtes Biegen durchgeführt wird, das Brechen des Leiters 2 in der Nähe des Anschlussklemmenabschnitts 4 verringert werden, und der elektrische Draht 10, der mit der Anschlussklemme ausgestattet ist, weist ausgezeichnete Stoßfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften auf.
Wenn eine Anhaftungsmenge von C relativ klein ist oder eine Oberflächenoxidschicht eine geringe Dicke aufweist, wie vorstehend für den AI-Legierungsdraht 22 oder den Al-Legierungs-Litzendraht 20, der den Leiter 2 bildet, beschrieben ist, kann ein elektrisch isolierendes Material (ein Schmiermittel, das C enthält, oder ein Oxid, das eine Oberflächenoxidschicht bildet), das sich zwischen Leiter 2 und Anschlussklemmenabschnitt 4 befindet, in kleinerer Menge vorliegen und ein Verbindungswiderstand zwischen dem Leiter 2 und dem Anschlussklemmenabschnitt 4 kann verringert werden. Daher ist der mit einer Anschlussklemme bestückte elektrische Draht 10 hervorragend in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften und hat darüber hinaus auch einen geringen Verbindungswiderstand.
Wie in 2 dargestellt ist, beinhalten Beispiele für einen mit einer Anschlussklemme bestückten elektrischen Draht 10 eine Ausführung der Befestigung eines einzelnen Anschlussklemmenabschnitts 4 für jeden ummantelten elektrischen Draht 1 und eine Ausführung mit einem einzigen Anschlussklemmenabschnitt (nicht dargestellt) für mehrere ummantelte elektrische Drähte 1. Durch das Zusammenbinden einer Vielzahl von ummantelten elektrischen Drähten 1 mit einer Bindevorrichtung kann der mit einer Anschlussklemme ausgestattete elektrische Draht 10 problemlos verarbeitet werden.
[Verfahren zur Herstellung eines AI-Legierungsdrahts und Verfahren zur Herstellung eines Al-Legierungs-Litzendrahts]
(Übersicht)
Der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform kann repräsentativ hergestellt werden, indem eine Wärmebehandlung (einschließlich einer Ausscheidungsbehandlung) mit geeigneter Zeitsteuerung zusätzlich zu den grundlegenden Schritten des Gießens, der Zwischenbearbeitung wie (Warm)-Walzen und Strangpressen und des Drahtziehens durchgeführt wird. Als Bedingungen bei den grundlegenden Schritten und der Ausscheidungsbehandlung kann auf bekannte Bedingungen zurückgegriffen werden. Der Al-Legierungs-Litzendraht 20 in der Ausführungsform kann durch Verseilen einer Vielzahl von AI-Legierungsdrähten 22 hergestellt werden. Als Bedingungen für das Verseilen kann auf bekannte Bedingungen zurückgegriffen werden.
(Gießschritt)
Insbesondere der AI-Legierungsdraht 22 in der Ausführungsform, bei dem eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien in der Oberflächenschicht vorhanden ist, lässt sich leicht herstellen, beispielsweise durch Einstellen einer relativ hohen Abkühlrate im Gießprozess, insbesondere einer relativ hohen Abkühlrate in einem bestimmten Temperaturbereich von einer Temperatur der Schmelze bis 650°C. Ein Liquidusbereich ist hauptsächlich als der spezifische Temperaturbereich definiert, und ein kristallines Material, das durch Erstarrung entsteht, ist bei einer höheren Abkühlrate im Liquidusbereich tendenziell kleiner. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass, wenn eine Temperatur der Schmelze wie vorstehend beschrieben gesenkt wird und eine Abkühlrate zu hoch ist, insbesondere nicht niedriger als 25°C/Sekunde, die Erzeugung eines kristallinen Materials weniger wahrscheinlich ist und eine Menge eines Zusatzelements in fester Lösung zunimmt, was zu einer Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit oder zu Schwierigkeiten bei der Erzielung eines Effekts der Fixierung von Kristallkörnern durch kristallines Material führen kann. Im Gegensatz dazu ist es bei Einstellung einer relativ niedrigen Temperatur einer Schmelze und einer in gewissem Maße hohen Abkühlrate im Temperaturbereich unwahrscheinlicher, dass großformatiges kristallines Material enthalten ist; tendenziell wird eine bestimmte Menge an kristallinem Material enthalten sein, das von feiner Beschaffenheit und relativ gleichmäßig in der Größe ist. Schließlich kann ein AI-Legierungsdraht 22 hergestellt werden, der bis zu einem gewissen Grad ein feinkristallines Material enthält.
Obwohl das kristalline Material in Abhängigkeit von einem Gehalt an Mg und Si und einem Zusatzelement, wie beispielsweise einem Element α, mit einer Abkühlrate im spezifischen Temperaturbereich, die beispielsweise nicht niedriger als 1°C/Sekunde, weiter nicht niedriger als 2°C/Sekunde und nicht niedriger als 4°C/Sekunde ist, tendenziell feiner ist, und problemlos eine angemessene Menge an kristallinen Materialien erzeugt wird, wenn die Abkühlrate nicht höher als 30°C/Sekunde, darüber hinaus niedriger als 25°C/Sekunde, nicht höher als 20°C/Sekunde, niedriger als 20°C/Sekunde, nicht höher als 15°C/Sekunde und nicht höher als 10°C/Sekunde ist. Eine nicht zu hohe Abkühlrate ist auch für die Massenproduktion geeignet. Abhängig von der Abkühlrate kann eine übersättigte feste Lösung erhalten werden. In diesem Fall muss die Lösungsbehandlung nicht in einem Schritt nach dem Gießen durchgeführt werden bzw. kann separat durchgeführt werden.
Es wurde festgestellt, dass der AI-Legierungsdraht 22 mit einer geringen Anzahl von vorstehend beschriebenen Poren durch Einstellen einer relativ niedrigen Temperatur einer Schmelze wie vorstehend beschrieben hergestellt werden kann. Durch das Einstellen einer relativ niedrigen Temperatur einer Schmelze kann das Lösen von in einer Atmosphäre befindlichem Gas in der Schmelze vermindert werden, und ein Gusswerkstoff kann mit der Schmelze hergestellt werden, die weniger gelöstes Gas enthält. Wasserstoff stellt ein Beispiel für das gelöste Gas dar, wie vorstehend beschrieben, und Wasserstoff gilt als das Ergebnis der Zersetzung von Wasserdampf in der Atmosphäre oder als in der Atmosphäre enthalten. Durch die Verwendung eines Gussmaterials als Grundmaterial, das eine geringere Menge an gelöstem Gas aufweist, wie beispielsweise gelöstem Wasserstoff, lässt sich mühelos ein Zustand beibehalten, bei dem eine AI-Legierung eine geringe Anzahl von Poren enthält, die von dem gelöstem Gas herstammen, und zwar beim Gießen oder in den Schritten danach trotz plastischer Bearbeitung wie Walzen oder Drahtziehen oder einer Wärmebehandlung wie z.B. eine Ausscheidungsbehandlung. Folglich können Poren, die in der Oberflächenschicht oder im Inneren des einen Enddurchmesser aufweisenden AI-Legierungsdrahtes 22 vorhanden sind, den oben beschriebenen spezifischen Bereich erfüllen. Darüber hinaus kann der vorstehend beschriebene AI-Legierungsdraht 22 mit niedrigem Wasserstoffgehalt hergestellt werden. Die Positionen von in der AI-Legierung eingeschlossenen Poren können variiert oder eine Größe der Poren kann bis zu einem gewissen Grad verkleinert werden, indem Schritte nach dem Gießprozess durchgeführt werden, wie z.B. Abziehen oder eine Bearbeitung mit begleitender plastischer Verformung (Walzen, Extrudieren und Drahtziehen). Es wird jedoch davon ausgegangen, dass, wenn der Gesamtgehalt an Poren im Gussmaterial hoch ist, auch der Gesamtgehalt an Poren in der Oberflächenschicht oder im Inneren und der Gehalt an Wasserstoff im AI-Legierungsdraht mit Enddurchmesser trotz Positionsänderung oder Größenänderung tendenziell hoch (im Wesentlichen beibehalten) sind. Im Gegensatz dazu kann durch eine ausreichende Verringerung der im Gussmaterial selbst enthaltenen Poren durch Einstellen einer niedrigen Temperatur der Schmelze der AI-Legierungsdraht 22 mit einer geringen Anzahl von Poren hergestellt werden. Da die Temperatur der Schmelze niedriger ist, kann gelöstes Gas von der Menge her reduziert werden, und Poren im Gussmaterial können verringert werden. Durch die Einstellung einer niedrigen Temperatur der Schmelze kann auch beim Gießen in einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre, wie beispielsweise der Luftatmosphäre, eine Menge an gelöstem Gas reduziert und damit ein Gesamtgehalt an Poren, die dem gelöstem Gas entstammen, oder ein Gehalt an Wasserstoff reduziert werden. Zusätzlich zur Absenkung der Temperatur einer Schmelze wird eine Abkühlrate in einem bestimmten, vorstehend beschriebenen Temperaturbereich im Gießprozess wie vorstehend beschrieben in gewissem Maß erhöht, so dass ein Anstieg des der Atmosphäre entstammenden gelösten Gases leicht verhindert wird. Bei nicht zu hoher Abkühlrate wird davon ausgegangen, dass gelöstes Gas im Inneren eines erstarrenden Metalls unmittelbar in die Atmosphäre nach außen abgegeben wird. Somit kann ein Gesamtgehalt an Poren, die aus gelöstem Gas hervorgehen, oder ein Gehalt an Wasserstoff noch weiter reduziert werden.
Ein Beispiel für eine spezifische Temperatur einer Schmelze liegt nicht unterhalb der Liquidustemperatur der AI-Legierung und ist niedriger als 750°C. Da die Temperatur der Schmelze niedriger ist, kann gelöstes Gas reduziert werden und Poren im Gussmaterial können verringert werden. Daher ist die Temperatur der Schmelze vorzugsweise nicht höher als 748°C und weiterhin nicht höher als 745°C. Wenn eine Temperatur der Schmelze in gewissem Maße hoch ist, entsteht leicht eine feste Lösung eines Zusatzelements. Daher sollte eine Temperatur der Schmelze nicht niedriger als 670°C und weiterhin nicht niedriger als 675°C sein. Durch Einstellung der Abkühlrate in dem oben beschriebenen spezifischen Temperaturbereich innerhalb eines bestimmten Bereichs, während eine relativ niedrige Temperatur der Schmelze eingestellt wird, kann eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien wie oben beschrieben enthalten sein, und darüber hinaus entstehen in einem Gussmaterial kleinere und auch weniger Poren. Wasserstoff ist leicht löslich und gelöstes Gas neigt dazu, im oben beschriebenen Temperaturbereich bis zu 650°C anzusteigen. Durch die Einstellung der Abkühlrate innerhalb des oben beschriebenen spezifischen Bereichs kann jedoch eine Zunahme des gelösten Gases unterbunden werden. Darüber hinaus wird bei einer nicht zu hohen Abkühlrate gelöstes Gas im Inneren eines erstarrenden Metalls unmittelbar an die Atmosphäre außerhalb abgegeben. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, dass eine Temperatur der Schmelze vorzugsweise nicht niedriger als 670°C und niedriger als 750°C ist und eine Abkühlrate von einer Temperatur der Schmelze auf 650°C unter 20°C/Sekunde liegt.
Darüber hinaus sind durch die Einstellung einer relativ hohen Abkühlrate im Gießprozess innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs auch gewisse Effekte wie z.B. das problemlose Erhalten eines Gussmaterials mit feiner Kristallstruktur, das Erhalten einer festen Lösung eines Zusatzelements in gewissem Maße und das mühelose Verkleinern des Dendritenarmabstandes (DAS) (z.B. 50 µm oder kleiner oder darüber hinaus 40 µm oder kleiner) zu erwarten.
Zum Gießen kann in beliebiger Weise Strangguss oder Metallformguss (Barrenguss) verwendet werden. Das Stranggießen ermöglicht die kontinuierliche Herstellung eines langen Gussmaterials und darüber hinaus eine erleichterte Erhöhung der Abkühlrate. Hierbei sind bestimmte Effekte zu erwarten, wie etwa die Unterdrückung eines wie vorstehend beschriebenen großformatigen kristallinen Materials, die Reduzierung von Poren, die Reduzierung der Größe von Kristallkörnern oder des DAS, die Herstellung einer festen Lösung eines Zusatzelements und die Bildung einer übersättigten festen Lösung in Abhängigkeit von einer Abkühlrate.
(Übergang zum Drahtziehen)
Ein Zwischenbearbeitungsmaterial, das durch plastische Bearbeitung (Zwischenbearbeitung) eines Gussmaterials, wie beispielsweise (Warm)walzen oder Strangpressen erhalten wird, kann dem Drahtziehen unterzogen werden. Ein stranggegossenes und gewalztes Material (das ein Beispiel für ein Zwischenbearbeitungsmaterial darstellt) kann auch dem Drahtziehen unterzogen werden, indem das Warmwalzen nach dem Strangguss durchgeführt wird. Das Abziehen oder die Wärmebehandlung kann vor und/oder nach der plastischen Bearbeitung erfolgen. Durch das Abziehen kann eine Oberflächenschicht, in der Poren oder Oberflächenfehler vorhanden sein können, entfernt werden. Beispiele für die Wärmebehandlung sind eine Wärmebehandlung mit dem Ziel der Homogenisierung oder Lösung einer AI-Legierung. Beispiele für Bedingungen für die Homogenisierung umfassen das Einstellen einer Atmosphäre auf Luftatmosphäre oder eine reduzierende Atmosphäre, das Einstellen einer Erwärmungstemperatur von nicht weniger als ca. 450°C und nicht mehr als 600°C (vorzugsweise nicht weniger als 500°C) und einer Verweilzeit von nicht weniger als 1 Stunde und nicht länger als 10 Stunden (vorzugsweise nicht weniger als 3 Stunden) sowie das allmähliche Abkühlen, bei dem eine Abkühlrate nicht über 1°C/Minute liegt. Durch die Durchführung einer Homogenisierungsbehandlung unter den oben genannten Bedingungen am Zwischenbearbeitungsmaterial vor dem Drahtziehen lässt sich problemlos ein AI-Legierungsdraht 22 mit hoher Bruchdehnung und ausgezeichneter Zähigkeit herstellen, und durch Verwendung des stranggegossenen und gewalzten Materials für das Zwischenbearbeitungsmaterial lässt sich mühelos ein AI-Legierungsdraht 22 mit besserer Zähigkeit herstellen. Bedingungen, die später beschrieben werden, können als Bedingungen für die Lösungsbehandlung genutzt werden.
(Schritt des Drahtziehens)
Ein drahtgezogenes Element wird gebildet, indem ein Grundmaterial (ein Zwischenbearbeitungsmaterial), das einer plastischen Bearbeitung wie z.B. dem vorstehend beschriebenen Walzen unterzogen wird, einem (Kalt-)Drahtziehen unterzogen wird, bis ein vorgegebener Enddurchmesser erreicht ist. Das Drahtziehen erfolgt repräsentativ mit Hilfe einer Drahtziehmatrize. Darüber hinaus wird das Drahtziehen mit Hilfe eines Schmiermittels durchgeführt. Durch Verwendung einer Drahtziehmatrize mit geringer Oberflächenrauigkeit, beispielsweise nicht größer als 3 µm, und durch Einstellen einer Auftragsmenge des Schmiermittels wie vorstehend beschrieben, kann ein AI-Legierungsdraht 22 mit einer glatten Oberfläche, deren Oberflächenrauigkeit nicht größer als 3 µm ist, hergestellt werden. Indem man eine Drahtziehmatrize gegebenenfalls durch eine Drahtziehmatrize mit geringer Oberflächenrauigkeit austauscht, kann sukzessive ein Drahtziehelement mit glatter Oberfläche hergestellt werden. Die Oberflächenrauigkeit der Drahtziehmatrize lässt sich leicht messen, z.B. indem man die Oberflächenrauigkeit eines drahtgezogenen Elements als Alternativwert verwendet. Durch Einstellen einer Aufbringungsmenge des Schmiermittels oder Anpassen einer Bedingung für die Wärmebehandlung, die später beschrieben wird, kann ein AI-Legierungsdraht 22 hergestellt werden, bei dem eine Anhaftungsmenge von C an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahts 22 den oben beschriebenen spezifischen Bereich erfüllt. Anschließend kann der AI-Legierungsdraht 22 mit einem Gleitreibungskoeffizienten hergestellt werden, der dem vorstehend beschriebenen spezifischen Bereich entspricht. Ein Grad des Drahtziehens wird wünschenswerterweise entsprechend einem Enddurchmesser gewählt.
(Verseilschritt)
Bei der Herstellung des Al-Legierungs-Litzendrahts 20 werden mehrere Drahtelemente (drahtgezogene Elemente oder wärmebehandelte Elemente, die nach dem Drahtziehen einer Wärmebehandlung unterzogen wurden) hergestellt, und diese Drahtelemente werden mit einer vorgegebenen Litzensteigung (beispielsweise 10 bis 40 mal so groß wie ein Teilkreisdurchmesser) miteinander verseilt. Beim Verseilen kann ein Schmiermittel verwendet werden. Wenn der Al-Legierungs-Litzendraht 20 zu einem verpressten Litzendraht verarbeitet wird, wird er nach dem Verseilen durch Druckumformen in eine vorgeschriebene Form gebracht.
(Wärmebehandlung)
Ein drahtgezogenes Element kann zu jedem Zeitpunkt einer Wärmebehandlung unterzogen werden, z.B. während des Ziehens oder nach dem Drahtziehschritt. Beispiele für eine beim Drahtziehen durchgeführte Zwischenwärmebehandlung umfassen eine Wärmebehandlung, die darauf abzielt, die beim Drahtziehen eingebrachte Spannung zu beseitigen und die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Beispiele für eine Wärmebehandlung nach dem Drahtziehschritt umfassen eine Wärmebehandlung mit dem Ziel der Lösungsbehandlung und eine Wärmebehandlung, die auf eine Ausscheidungsbehandlung abzielt. Eine Wärmebehandlung, die zumindest auf eine Ausscheidungsbehandlung abzielt, wird bevorzugt. Durch die Durchführung einer Ausscheidungsbehandlung kann ein ausgefälltes Material, das ein Zusatzelement wie Mg und Si und ein Element α (z.B. Zr) in einer AI-Legierung in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung enthält, in der AI-Legierung dispergiert werden, um dadurch die Festigkeit durch Ausscheidungshärtung zu steigern und die elektrische Leitfähigkeit durch Reduktion des Elements zu verbessern, das sich in einem Zustand fester Lösung befindet. Somit können AI-Legierungsdrähte 22 oder Al-Legierungs-Litzendrähte 20 mit hoher Festigkeit und Zähigkeit sowie ausgezeichneten Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften hergestellt werden. Beispiele für Zeitsteuerungen zur Durchführung der Wärmebehandlung umfassen mindestens eine Zeitsteuerung während des Drahtziehens, nach dem Drahtziehen (vor dem Verseilen), nach dem Verseilen (vor dem Druckumformen) und nach dem Druckumformen. Die Wärmebehandlung kann an vielen Zeitpunkten durchgeführt werden. Wenn eine Lösungsbehandlung durchgeführt wird, wird die Lösungsbehandlung vor der Ausscheidungsbehandlung durchgeführt (sie muss nicht unmittelbar vor der Ausscheidungsbehandlung durchgeführt werden). Wenn die vorstehend beschriebene Zwischenwärmebehandlung oder Lösungsbehandlung während des Drahtziehens oder vor dem Verseilen durchgeführt wird, kann die Verarbeitbarkeit verbessert werden, um das Drahtziehen oder Verseilen zu erleichtern. Eine Bedingung für die Wärmebehandlung ist wünschenswerterweise so einzustellen, dass die Eigenschaften nach der Wärmebehandlung in einem gewünschten Bereich liegen. Durch Ausführen einer Wärmebehandlung, um beispielsweise eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5 % zu erreichen, kann auch ein AI-Legierungsdraht 22 hergestellt werden, dessen Kaltverfestigungsexponent den oben beschriebenen spezifischen Bereich erfüllt. Eine Schmiermittelmenge vor der Wärmebehandlung kann gemessen und auch eine Bedingung für die Wärmebehandlung kann so eingestellt werden, dass eine verbleibende Schmiermittelmenge nach der Wärmebehandlung einen Sollwert erreicht. Die verbleibende Schmiermittelmenge wird tendenziell kleiner, wenn eine Erwärmungstemperatur höher oder eine Verweildauer länger ist.
Jede kontinuierliche Behandlung, bei der wärmebehandelte Gegenstände nacheinander einem Wärmegefäß, wie beispielsweise einem Rohrofen oder einem Elektroofen zum Erwärmen zugeführt werden, und jede Chargenbehandlung, bei der ein wärmebehandelter Gegenstand in dicht verschlossenem Zustand in einem Wärmegefäß, wie beispielsweise einem Atmosphärenofen, erwärmt wird, kann für die Wärmebehandlung verwendet werden. Bei der kontinuierlichen Behandlung wird beispielsweise eine Temperatur eines Drahtelements mit einem kontaktlosen Thermometer gemessen und ein Regelparameter so eingestellt, dass die Eigenschaften nach der Wärmebehandlung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Spezifische Bedingungen für eine Chargenbehandlung sind z.B. die folgenden.
(Lösungsbehandlung) Eine Erwärmungstemperatur ist ungefähr nicht niedriger als 450°C und nicht höher als 620°C (vorzugsweise nicht niedriger als 500°C und nicht höher als 600°C), eine Verweilzeit ist nicht kürzer als 0,005 Sekunden und nicht länger als 5 Stunden (vorzugsweise nicht kürzer als 0,01 Sekunden und nicht länger als 3 Stunden), eine Abkühlrate ist nicht niedriger als 100°C/Minute und eine schnelle Abkühlung nicht unter 200°C/Minute wird weiterhin durchgeführt.
(Zwischenwärmebehandlung) Eine Erwärmungstemperatur ist nicht niedriger als 250°C und nicht höher als 550°C und eine Erwärmungsdauer ist nicht kürzer als 0,01 Sekunden und nicht länger als 5 Stunden.
(Ausscheidungsbehandlung) Eine Erwärmungstemperatur ist nicht niedriger als 100°C und nicht höher als 300°C und ferner nicht niedriger als 140°C und nicht höher als 250°C, und eine Haltezeitdauer ist nicht kürzer als 4 Stunden und nicht länger als 20 Stunden und ferner nicht länger als 16 Stunden.
Beispiele für die Atmosphäre während der Wärmebehandlung umfassen eine Atmosphäre mit relativ hohem Sauerstoffgehalt wie die Luftatmosphäre oder aber eine sauerstoffarme Atmosphäre mit einem geringerem Sauerstoffgehalt als die Luftatmosphäre. Bei eingestellter Luftatmosphäre ist keine Kontrolle der Atmosphäre erforderlich, jedoch bildet sich hier gern eine Oberflächenoxidschicht mit großer Dicke (z.B. nicht kleiner als 50 nm). Daher wird bei Verwendung der Luftatmosphäre eine kontinuierliche Behandlung, bei der eine Verweildauer leicht verkürzt ist, so durchgeführt, dass ein AI-Legierungsdraht 22 mit einer Oberflächenoxidschicht mit einer Dicke, die dem oben beschriebenen spezifischen Bereich entspricht, hergestellt wird. Beispiele für eine sauerstoffarme Atmosphäre sind eine Vakuumatmosphäre (eine druckreduzierte Atmosphäre), eine Schutzgasatmosphäre und eine reduzierende Gasatmosphäre. Beispiele für ein Inertgas sind Stickstoff und Argon. Beispiele für ein Reduktionsgas sind Wasserstoffgas, Wasserstoffmischgas mit Wasserstoff und einem Inertgas sowie ein Gasgemisch aus Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Obwohl für die sauerstoffarme Atmosphäre eine Steuerung der Atmosphäre erforderlich ist, lässt sich die Oberflächenoxidschicht ohne Weiteres in der Dicke verringern (z.B. kleiner als 50 nm). Daher wird bei Übernahme einer sauerstoffarmen Atmosphäre eine Chargenbehandlung, bei der die Atmosphäre unmittelbar gesteuert wird, so durchgeführt, dass ein AI-Legierungsdraht 22 mit einer Oberflächenoxidschicht mit einer Dicke, die dem vorstehend beschriebenen spezifischen Bereich entspricht, oder ein AI-Legierungsdraht 22 vorzugsweise mit einer geringeren Dicke der Oberflächenoxidschicht, hergestellt wird.
Wie vorstehend beschrieben, lässt sich durch Einstellen einer Zusammensetzung der AI-Legierung (vorzugsweise durch Hinzufügen von Ti und B und eines Elements aus den Elementen α, das geeignet ist, Kristalle feiner zu machen) und Verwenden eines Stranggussmaterials oder eines Strangguss- und Walzmaterials als Ausgangsmaterial problemlos ein AI-Legierungsdraht 22 herstellen, dessen Kristallkorngröße den vorstehend beschriebenen Bereich erfüllt. Insbesondere durch Einstellen eines Drahtziehgrades, und zwar ausgehend von einem Zustand eines Grundmaterials oder eines Strangguss- und Walzmaterials, das durch plastische Bearbeitung wie beispielsweise Walzen des Stranggussmaterials erhalten wird, zu einem Zustand eines drahtgezogenen Elements mit einem Enddurchmesser von 80% oder mehr und durch eine Wärmebehandlung (speziell eine Ausscheidungsbehandlung) des drahtgezogenen Elements mit dem Enddurchmesser, eines Litzendrahts oder eines verpressten Litzendrahts, um eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% zu erreichen, lässt sich darüber hinaus problemlos ein AI-Legierungsdraht 22 herstellen, dessen Kristallkorngröße nicht größer als 50 µm ist. In diesem Fall kann die Wärmebehandlung auch während des Drahtziehens durchgeführt werden. Durch Steuern dieser Kristallstruktur und Steuern der Bruchdehnung kann auch ein AI-Legierungsdraht 22 mit einem Kaltverfestigungsexponenten hergestellt werden, der dem vorstehend beschriebenen spezifischen Bereich entspricht.
(Andere Schritte)
Darüber hinaus beinhalten Beispiele für ein Verfahren zum Einstellen einer Dicke der Oberflächenoxidschicht, ein drahtgezogenes Element mit einem Enddurchmesser heißem Wasser bei hoher Temperatur und hohem Druck auszusetzen, das Aufbringen von Wasser auf das drahtgezogene Element mit dem Enddurchmesser und das Vorsehen eines Trocknungsschritts nach der Wasserkühlung, wenn die Wasserkühlung nach der Wärmebehandlung in einer kontinuierlichen Behandlung in der Luftatmosphäre durchgeführt wird. Die Oberflächenoxidschicht neigt dazu, durch Einwirkung von heißem Wasser oder durch Aufbringung von Wasser eine größere Dicke zu erreichen. Durch die Trocknung nach der Wasserkühlung wird die Bildung einer aus der Wasserkühlung entstehenden Böhmitschicht verhindert, und die Oberflächenoxidschicht hat tendenziell eine geringere Dicke. Durch Verwendung eines Kühlmittels, das durch die Zugabe von Ethanol zu Wasser als Kühlmittel bei der Wasserkühlung gewonnen wird, wird gleichzeitig mit der Kühlung auch eine Entfettung erreicht.
Wenn eine an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes 22 anhaftende Schmiermittelmenge klein ist oder aufgrund der vorstehend beschriebenen Wärmebehandlung oder Entfettungsbehandlung oder dergleichen im Wesentlichen kein Schmiermittel vorhanden ist, kann ein Schmiermittel aufgebracht werden, um eine vorgeschriebene Anhaftungsmenge zu erreichen. Die Anhaftungsmenge des Schmiermittels kann eingestellt werden, indem eine Anhaftungsmenge von C oder ein Gleitreibungskoeffizient als Indikator definiert ist. Für die Entfettungsbehandlung kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden, und die Entfettungsbehandlung kann auch als Kühlung dienen, wie vorstehend beschrieben.
[Verfahren zur Herstellung eines ummantelten elektrischen Drahtes]
Ein ummantelter elektrischer Draht 1 in der Ausführungsform kann hergestellt werden, indem man in der Ausführungsform einen AI-Legierungsdraht 22 oder Al-Legierungs-Litzendraht 20 (der ein verpresster Litzendraht sein kann) herstellt, der den Leiter 2 bildet, und die Isolierumhüllung 3 um den Außenumfang des Leiters 2 herum durch Extrusion oder dergleichen bildet. Als Bedingungen für die Extrusion kann auf bekannte Bedingungen zurückgegriffen werden.
[Verfahren zur Herstellung eines mit einer Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahtes]
Ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht 10 in der Ausführungsform kann durch Entfernen der Isolierumhüllung 3 an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes 1 hergestellt werden, um den Leiter 2 freizulegen, und durch Befestigen des Anschlussklemmenabschnitts 4 an diesem.
[Testbeispiel 1]
AI-Legierungsdrähte wurden unter verschiedenen Bedingungen hergestellt und deren Eigenschaften wurden untersucht. Al-Legierungs-Litzendrähte wurden unter Verwendung der AI-Legierungsdrähte hergestellt, und dann wurde ein ummantelter elektrischer Draht, der den Al-Legierungs-Litzendraht als Leiter enthielt, hergestellt. Es wurden die Eigenschaften des mit einer Anschlussklemme versehenen elektrischen Drahtes untersucht, der durch Anbringen eines Crimpanschlusses an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes erhalten wurde.
In diesem Test, wie in 6 dargestellt, wurden die in einem Herstellungsverfahren A bis zu einem Herstellungsverfahren G dargestellten Schritte nacheinander durchgeführt, um einen Walzdraht (WR) herzustellen, und ein ausscheidungsgehärtetes Element wurde schließlich hergestellt. Die einzelnen Schritte sind wie folgt. In jedem Herstellungsverfahren wurde ein mit einem Häkchen markierter Schritt in einem Schritt durchgeführt, der in der ersten Spalte in 6 dargestellt ist.

(Herstellungsverfahren A) WR -> Drahtziehen → Wärmebehandlung (Lösung) -> Ausscheidungsbehandlung
(Herstellungsverfahren B) WR -> Wärmebehandlung (Lösung) -> Drahtziehen -> Ausscheidungsbehandlung
(Herstellungsverfahren C) WR -> Wärmebehandlung (Lösung) -> Drahtziehen -> Wärmebehandlung (Lösung) → Ausscheidungsbehandlung
(Herstellungsverfahren D) WR → Abziehen → Drahtziehen → Zwischenwärmebehandlung → Drahtziehen → Wärmebehandlung (Lösung) → Ausscheidungsbehandlung
(Herstellungsverfahren E) WR → Wärmebehandlung (Lösung) → Abziehen → Drahtziehen → Zwischenwärmebehandlung → Drahtziehen → Wärmebehandlung (Lösung) -> Ausscheidungsbehandlung
(Herstellungsverfahren F) WR -> Drahtziehen → Ausscheidungsbehandlung
(Herstellungsverfahren G) WR → Wärmebehandlung (Lösung, Charge) → Drahtziehen → Ausscheidungsbehandlung

Die Proben Nr. 1 bis 71, Nr. 101 bis 106 und Nr. 111 bis 119 sind Proben, die nach dem Herstellungsverfahren C hergestellt sind. Die Proben Nr. 72 bis 77 sind Proben, die nach den Herstellungsverfahren A, B und D bis G in dieser Reihenfolge hergestellt sind. Im Folgenden wird ein spezifischer Herstellungsprozess im Herstellungsverfahren C beschrieben. Bei jedem anderen Herstellungsverfahren als dem Herstellungsverfahren C werden die gleichen Schritte wie beim Herstellungsverfahren C unter ähnlichen Bedingungen durchgeführt. Das Abziehen bei den Herstellungsverfahren D und E bezieht sich auf das Entfernen von ca. 150 µm eines Drahtelements von seiner Oberfläche, und die Zwischenwärmebehandlung bezieht sich auf eine kontinuierliche Behandlung durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung (wobei eine Temperatur eines Drahtelements auf ca. 300°C eingestellt wird). Die Lösungsbehandlung im Herstellungsverfahren G bezieht sich auf die Chargenbehandlung unter einer Bedingung von 540°C für 3 Stunden.
Eine Schmelze einer AI-Legierung wurde hergestellt, indem reines Aluminium (mindestens 99,7 Massen-% AI) als Basis hergestellt, das reine Aluminium dann geschmolzen und ein in den Tabellen 1 bis 4 dargestelltes Zusatzelement in die erhaltene Schmelze (geschmolzenes Aluminium) eingebracht wurde, so dass ein Gehalt davon auf eine in den Tabellen 1 bis 4 angegebene Menge (Massen%) eingestellt war. Der Wasserstoffgehalt bzw. Fremdstoffe wurden unmittelbar von der Menge her reduziert, indem eine Behandlung zur Entfernung von Wasserstoffgas oder eine Behandlung zur Entfernung von Fremdstoffen auf die Schmelze der AI-Legierung angewendet wurde, deren Komponente modifiziert war.
Ein Strangguss- und Walzmaterial oder ein Barrengussmaterial wurde unter Verwendung der vorbereiteten Schmelze der AI-Legierung hergestellt. Das Strangguss- und Walzmaterial wurde unter Durchführung von Strangguss und Warmwalzen unter Verwendung einer Bandrad-Stranggusswalze und der vorbereiteten Schmelze der AI-Legierung hergestellt, und es wurde ein Walzdraht mit einem Durchmesser von 9,5 mm erhalten. Das Barrengussmaterial wurde hergestellt, indem die Schmelze der AI-Legierung in eine vorgeschriebene feste Form gegossen und die Schmelze gekühlt wurde. Nachdem das Barrengussmaterial einer Homogenisierungsbehandlung unterzogen wurde, wurde es einem Warmwalzverfahren unterzogen, um dadurch einen Walzdraht (ein Walzelement) mit einem Durchmesser von 9,5 mm herzustellen. Die Tabellen 5 bis 8 zeigen die Art des Gießverfahrens (das Strangguss- und Walzmaterial ist als „kontinuierlich“ und das Barrengussmaterial als „Barren“ bezeichnet), eine Temperatur der Schmelze (°C) und eine Abkühlrate im Gießprozess (eine mittlere Abkühlrate von der Temperatur der Schmelze auf 650°C, in °C/Sekunde). Die Abkühlrate wurde durch Einstellen eines Kühlzustands mit Hilfe eines Wasserkühlmechanismus variiert.
Der Walzdraht wurde einer Lösungsbehandlung (Chargenbehandlung) unter einer Bedingung von 530°C für 5 Stunden und danach einem Kaltdrahtziehen unterzogen, um dadurch ein drahtgezogenes Element mit einem Durchmesser von 0,3 mm, ein drahtgezogenes Element mit einem Durchmesser von 0,25 mm und ein drahtgezogenes Element mit einem Durchmesser von 0,32 mm herzustellen. Das Drahtziehen erfolgte unter Verwendung einer Drahtziehmatrize und eines handelsüblichen Schmiermittels (einer kohlenstoffhaltigen Öllösung). Eine zu verwendende Drahtziehmatrize konnte durch die Vorbereitung von Drahtzieheinsätzen mit unterschiedlicher Oberflächenrauigkeit entsprechend gewechselt werden, und die Oberflächenrauigkeit eines drahtgezogenen Elements jeder Probe wurde durch Einstellen der Einsatzmenge des Schmiermittels angepasst. Für die Probe Nr. 115 wurde eine Drahtziehmatrize verwendet, die die größte Oberflächenrauigkeit hatte.

Ein ausgehärtetes Element (der AI-Legierungsdraht) wurde hergestellt, indem das erhaltene drahtgezogene Element mit einem Durchmesser von 0,3 mm einer Lösungsbehandlung und danach einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen wurde. Für die Lösungsbehandlung wurde eine kontinuierliche Behandlung durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung übernommen, bei der eine Temperatur des Drahtelements mit einem kontaktlosen Infrarotthermometer gemessen und ein Zustand der Energiezufuhr so gesteuert wurde, dass die Temperatur des Drahtelements nicht unter 300°C lag. Die Chargenbehandlung unter Verwendung eines kastenförmigen Ofens wurde als Ausscheidungsbehandlung übernommen und bei einer Temperatur (°C) für einen Zeitraum (Zeitraum (h)) in einer Atmosphäre gemäß den Tabellen 5 bis 8 durchgeführt. Die Probe Nr. 116 wurde nach der Ausscheidungsbehandlung an der Luftatmosphäre einer Böhmit-Behandlung (100°C für 15 Minuten) unterzogen (im Feld Atmosphäre in Tabelle 8 mit „*“ gekennzeichnet). Tabelle 1

Probe Nr.	Legierungszusammensetzung [Massen-%]
	Mg	Si	Mg/S i	α									Gesamt	Ti	B
	Mg	Si	Mg/S i	Fe	Cu	Mn	Ni	Zr	Cr	Zn	Ga	Gesamt	Gesamt	Ti	B
1	0,03	0,04	0,8	0,1 5	-	-	-	-	-	-	-	0,15	0,22	0,01	0,002
2	0,03	0,02	1,5	-	0,2	-	-	-	-	-	-	0,2	0,25	0,01	0,002
3	0,2	0,06	3,3	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,26	0,01	0,002
4	0,2	0,1	2,0	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,3	0,02	0,004
5	0,2	0,25	0,8	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,45	0,01	0,002
6	0,35	0,1	3,5	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,45	0	0
7	0,5	0,15	3,3	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,65	0,01	0,002
8	0,5	0,2	2,5	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,7	0,02	0,004
9	0,55	0,32	1,7	-	0,1	-	-	-	-	-	-	0,1	0,97	0,02	0
10	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	-	-	-	0	1	0,01	0,002
11	0,6	0,22	2,7	-	-	-	-	-	-	-	-	0	0,82	0,02	0,004
12	0,6	0,5	1,2	-	-	-	-	-	-	-	-	0	1,1	0,01	0,002
13	1	0,4	2,5	-	-	-	-	-	-	-	-	0	1,4	0,01	0
14	1	1	1,0	-	-	-	-	-	-	-	-	0	2	0,01	0,002
15	1	1,2	0,8	-	-	-	-	-	-	-	-	0	2,2	0,02	0,004
16	1,5	0,5	3,0	-	-	-	-	-	-	-	-	0	2	0,02	0,004
17	1,5	1	1,5	-	-	-	-	-	-	-	-	0	2,5	0	0
18	1,5	2	0,8	-	-	-	-	-	-	-	-	0	3,5	0,008	0,002

Tabelle 2

Probe Nr.							Legierungszusammensetzung
							[Massen-%]
	Mg	Si	Mg/Si	α									Gesamt	Ti	B
	Mg	Si	Mg/Si	Fe	Cu	Mn	Ni	Zr	Cr	Zn	Ga	Gesamt	Gesamt	Ti	B
19	0,5	0,5	1,0	0,05	-	-	-	-	-	-	-	0,05	1,05	0,03	0,005
20	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
21	0,5	0,5	1,0	0,25	-	-	-	-	-	-	-	0,25	1,25	0,01	0,002
22	0,5	0,5	1,0	-	0,05	-	-	-	-	-	-	0,05	1,05	0,01	0,002
23	0,5	0,5	1,0	-	0,1	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,01	0
24	0,5	0,5	1,0	-	0,5	-	-	-	-	-	-	0,5	1,5	0,01	0
25	0,5	0,5	1,0	-	-	0,05	-	-	-	-	-	0,05	1,05	0,03	0,015
26	0,5	0,5	1,0	-	-	0,5	-	-	-	-	-	0,5	1,5	0,02	0,004
27	0,5	0,5	1,0	-	-	-	0,05	-	-	-	-	0,05	1,05	0,02	0,004
28	0,5	0,5	1,0	-	-	-	0,5	-	-	-	-	0,5	1,5	0,01	0,002
29	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	0,05	-	-	-	0,05	1,05	0,01	0,002
30	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	0,5	-	-	-	0,5	1,5	0,02	0,004
31	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	0,05	-	-	0,05	1,05	0,01	0,002
32	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	0,5	-	-	0,5	1,5	0,02	0,004
33	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	-	0,05	-	0,05	1,05	0,01	0,002
34	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	-	0,5	-	0,5	1,5	0,01	0,002
35	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	-	-	0,05	0,05	1,05	0,02	0,004
36	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	-	-	0,1	0,1	1,1	0,03	0,005
37	0,5	0,5	1,0	0,01	-	-	-	-	-	-	-	0,01	1,01	0,02	0,004
38	0,5	0,5	1,0	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,08	1,08	0,01	0,002
39	0,5	0,5	1,0	0,01	-	0,03	-	-	-	-	0,01	0,05	1,05	0,02	0,004
40	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	-	-	-	-	-	-	0,15	1,15	0	0
41	0,5	0,5	1,0	0,1	-	0,05	-	-	-	-	-	0,15	1,15	0,02	0,004
42	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	0,05	-	-	-	-	0,15	1,15	0,02	0,004
43	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	-	0,15	1,15	0,01	0,002
44	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	0,05	-	-	0,15	1,15	0,03	0,005
45	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	0,05	-	0,15	1,15	0,02	0,004
46	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	0,005	0,105	1,105	0,02	0,004
47	0,67	0,52	1,3	0,13	-	-	-	0,05	-	-	-	0,18	1,37	0,02	0,004

Tabelle 3

Probe Nr.	Legierungszusammensetzung [Massen-%]
	Mg	Si	Mg/Si	α									Gesamt	Ti	B
	Mg	Si	Mg/Si	Fe	Cu	Mn	Ni	Zr	Cr	Zn	Ga	Gesamt	Gesamt	Ti	B
48	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	0,05	-	-	-	-	-	0,2	1,2	0,01	0
49	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	-	0,05	-	-	-	-	0,2	1,2	0,02	0,004
50	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	-	-	0,05	-	-	-	0,2	1,2	0,02	0,004
51	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	-	-	-	0,05	-	-	0,2	1,2	0,02	0
52	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	-	-	-	-	0,05	-	0,2	1,2	0,01	0,002
53	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	-	-	-	-	-	0,01	0,16	1,16	0,02	0,004
54	0,5	0,5	1,0	0,1	-	0,05	0,05	-	-	-	-	0,2	1,2	0,02	0,004
55	0,5	0,5	1,0	0,1	-	0,05	-	0,05	-	-	-	0,2	1,2	0,01	0,002
56	0,5	0,5	1,0	0,1	-	0,05	-	-	0,05	-	-	0,2	1,2	0	0
57	0,5	0,5	1,0	0,1	-	0,05	-	-	-	0,05	-	0,2	1,2	0,02	0,004
58	0,5	0,5	1,0	0,1	-	0,05	-	-	-	-	0,01	0,16	1,16	0,02	0,004
59	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	0,05	-	-	0,2	1,2	0	0
60	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	0,05	-	0,2	1,2	0,02	0,004
61	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	0,01	0,16	1,16	0,02	0
62	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	0,05	0,05	-	0,2	1,2	0,01	0,002
63	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	0,05	-	0,01	0,16	1,16	0	0
64	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	0,05	0,05	-	-	-	-	0,25	1,25	0,02	0,004
65	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	0,05	-	0,05	-	-	-	0,25	1,25	0,02	0,004
66	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	0,05	-	-	0,05	-	-	0,25	1,25	0,01	0,002
67	0,5	0,5	1,0	0,1	0,05	0,05	-	-	-	-	0,02	0,22	1,22	0,02	0,005
68	0,5	0,5	1,0	0,25	0,01	-	-	-	-	-	-	0,26	1,26	0,02	0,005
69	1	1,3	0,8	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	2,4	0,03	0,015
70	1,5	0,5	3,0	0,1	0,05	-	-	-	-	-	-	0,15	2,15	0,03	0,015
71	0,4	0,7	0,6	0,1				0,005				0,105	1,205	0,01	0,005
72	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
73	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	-	0,15	1,15	0,01	0,002
74	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	-	0,15	1,15	0,01	0,002
75	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	-	0,15	1,15	0,01	0,002
76	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	-	0,15	1,15	0,01	0,002
77	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	0,05	-	-	-	0,15	1,15	0,01	0,002

Tabelle 4

Probe Nr.							Legierungszusammensetzung
							[Massen-%]
	Mg	Si	Mg/Si	α									Gesamt	Ti	B
	Mg	Si	Mg/Si	Fe	Cu	Mn	Ni	Zr	Cr	Zn	Ga	Gesamt	Gesamt	Ti	B
101	2	0,1	20,0	-	-	-	-	-	-	-	-	0	2,1	0,02	0,004
102	0,2	2	0,1	-	-	-	-	-	-	-	-	0	2,2	0,02	0,004
103	2,5	3	0,8	-	-	-	-	-	-	-	-	0	5,5	0,02	0,004
104	0,5	0,5	1,0	0,3	-	0,5	-	0,5	-	-	-	1,3	2,3	0,02	0,004
105	0,5	0,5	1,0	-	-	-	-	-	1	-	-	1	2	0,03	0,015
106	0,5	0,5	1,0	0,25	0,5	-	-	-	0,5	-	-	1,25	2,25	0,01	0,002
111	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
112	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
113	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
114	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
115	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
116	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
117	0,5	0,5	1,0	0,1	-	-	-	-	-	-	-	0,1	1,1	0,05	0,005
118	0,67	0,52	1,3	0,13	-	-	-	0,05	-	-	-	0,18	1,37	0,02	0,004
119	0,4	0,7	0,6	0,1				0,01				0,105	1,205	0,01	0,005

Tabelle 5

Probe Nr.	Herstellungsbedingungen
	Gießen	Gießbedingungen		Alterungsbedingungen
	Gießen	Temperatur der Schmelze [°C]	Abkühlrate [°C/sec]	Temperatur [°C]	Zeitspanne [h]	Atmosphäre
1	kontinuierlich	740	6	130	17	Luftatmosphäre
2	Barren	690	2	120	18	Luftatmosphäre
3	kontinuierlich	700	3	160	10	Stickstoffgas
4	kontinuierlich	740	20	140	16	Reduktionsgas
5	kontinuierlich	700	6	130	17	Luftatmosphäre
6	kontinuierlich	700	2	180	8	Luftatmosphäre
7	kontinuierlich	730	2	210	8	Luftatmosphäre
8	kontinuierlich	745	4	160	12	Reduktionsgas
9	kontinuierlich	745	6	160	8	Reduktionsgas
10	kontinuierlich	730	1	220	6	Luftatmosphäre
11	kontinuierlich	730	2	140	16	Reduktionsgas
12	kontinuierlich	700	2	160	14	Reduktionsgas
13	Barren	690	38	150	14	Reduktionsgas
14	kontinuierlich	670	2	160	15	Luftatmosphäre
16	kontinuierlich	745	22	180	20	Reduktionsgas
15	kontinuierlich	700	2	120	19	Reduktionsgas
17	kontinuierlich	710	7	220	7	Luftatmosphäre
18	Barren	710	4	120	18	Reduktionsgas

Tabelle 6

Probe Nr.	Herstellungsbedingungen
	Gießen	Gießbedingungen		Alterungsbedingungen
	Gießen	Temperatur der Schmelze [°C]	Abkühlrate [°C/sec]	Temperatur [°C]	Zeitspanne [h]	Atmosphäre
19	Barren	670	9	120	19	Luftatmosphäre
20	Barren	670	3	140	16	Reduktionsgas
21	kontinuierlich	740	6	220	5	Luftatmosphäre
22	kontinuierlich	710	2	160	10	Reduktionsgas
23	kontinuierlich	670	3	130	18	Stickstoffgas
24	kontinuierlich	670	2	180	11	Reduktionsgas
25	kontinuierlich	710	2	140	16	Stickstoffgas
26	kontinuierlich	690	2	160	14	Reduktionsgas
27	kontinuierlich	710	8	160	13	Stickstoffgas
28	kontinuierlich	720	24	120	18	Reduktionsgas
29	kontinuierlich	730	6	220	6	Luftatmosphäre
30	kontinuierlich	690	4	240	4	Luftatmosphäre
31	Barren	700	1	140	16	Stickstoffgas
32	kontinuierlich	670	19	150	13	Reduktionsgas
33	kontinuierlich	740	2	140	16	Reduktionsgas
34	kontinuierlich	680	2	200	5	Reduktionsgas
35	kontinuierlich	670	4	160	10	Reduktionsgas
36	kontinuierlich	700	3	220	8	Luftatmosphäre
37	kontinuierlich	680	4	140	16	Reduktionsgas
38	kontinuierlich	670	3	120	16	Reduktionsgas
39	kontinuierlich	710	2	200	9	Reduktionsgas
40	kontinuierlich	720	2	220	7	Stickstoffgas
41	Barren	680	5	180	10	Luftatmosphäre
42	kontinuierlich	710	2	160	14	Reduktionsgas
43	kontinuierlich	680	10	160	10	Reduktionsgas
44	kontinuierlich	710	4	220	6	Luftatmosphäre
45	kontinuierlich	700	2	230	5	Luftatmosphäre
46	kontinuierlich	740	2	120	20	Reduktionsgas
47	kontinuierlich	680	10	160	8	Reduktionsgas

Tabelle 7

Probe Nr.	Herstellungsbedingungen
	Gießen	Gießbedingungen		Alterungsbedingungen
	Gießen	Temperatur der Schmelze [°C]	Abkühlrate [°C/sec]	Temperatur [°C]	Zeitspanne [h]	Atmosphäre
48	Barren	700	2	160	12	Reduktionsgas
49	kontinuierlich	680	2	140	16	Reduktionsgas
50	Barren	720	5	120	18	Reduktionsgas
51	kontinuierlich	690	2	200	10	Luftatmosphäre
52	kontinuierlich	740	2	160	14	Reduktionsgas
53	kontinuierlich	690	2	130	16	Stickstoffgas
54	Barren	670	2	160	11	Reduktionsgas
55	Barren	730	2	160	14	Reduktionsgas
56	kontinuierlich	680	4	120	18	Luftatmosphäre
57	kontinuierlich	680	4	180	13	Reduktionsgas
58	kontinuierlich	690	3	160	15	Reduktionsgas
59	kontinuierlich	745	10	150	15	Stickstoffgas
60	kontinuierlich	720	4	180	12	Reduktionsgas
61	kontinuierlich	700	4	140	16	Stickstoffgas
62	kontinuierlich	720	9	220	4	Luftatmosphäre
63	kontinuierlich	720	2	140	16	Stickstoffgas
64	kontinuierlich	720	2	180	11	Stickstoffgas
65	kontinuierlich	720	2	160	16	Reduktionsgas
66	kontinuierlich	710	3	180	10	Reduktionsgas
67	kontinuierlich	690	2	140	16	Stickstoffgas
68	kontinuierlich	680	4	180	9	Reduktionsgas
69	kontinuierlich	680	22	120	17	Reduktionsgas
70	kontinuierlich	720	10	150	14	Stickstoffgas
71	kontinuierlich	745	10	150	5	Reduktionsgas
72	kontinuierlich	680	10	160	10	Reduktionsgas
73	kontinuierlich	690	10	160	10	Reduktionsgas
74	kontinuierlich	680	15	160	10	Reduktionsgas
75	kontinuierlich	670	10	160	10	Reduktionsgas
76	kontinuierlich	680	10	160	10	Reduktionsgas
77	kontinuierlich	690	7	160	10	Reduktionsgas

Tabelle 8

Probe Nr.	Herstellungsbedingungen
	Gießen	Gießbedingungen		Alterungsbedingungen
	Gießen	Temperatur der Schmelze [°C]	Abkühlrate [°C/sec]	Temperatur [°C]	Zeitspanne [h]	Atmosphäre
101	kontinuierlich	700	2	140	16	Stickstoffgas
102	kontinuierlich	700	2	140	16	Stickstoffgas
103	kontinuierlich	740	2	140	16	Stickstoffgas
104	kontinuierlich	690	5	140	16	Stickstoffgas
105	kontinuierlich	720	2	140	16	Stickstoffgas
106	kontinuierlich	690	2	140	16	Stickstoffgas
111	kontinuierlich	820	2	140	16	Reduktionsgas
112	kontinuierlich	730	0,5	140	16	Reduktionsgas
113	kontinuierlich	740	2	300	50	Reduktionsgas
114	kontinuierlich	720	2	140	16	Reduktionsgas
115	kontinuierlich	670	2	140	16	Reduktionsgas
116	kontinuierlich	690	2	140	16	*
117	kontinuierlich	700	2	140	16	Reduktionsgas
118	kontinuierlich	820	2	160	8	Reduktionsgas
119	kontinuierlich	750	25	150	5	Reduktionsgas

(Mechanische und elektrische Eigenschaften)
Es wurden die Zugfestigkeit (MPa), die 0,2%-Dehngrenze (MPa), die Bruchdehnung (%), der Kaltverfestigungsexponent und die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) des erhaltenen ausgehärteten Elements mit einem Durchmesser von 0,3 mm gemessen. Ein Verhältnis der 0,2%-Dehngrenze zur Zugfestigkeit (Dehngrenze/Zug) wurde ebenfalls berechnet. Die Tabellen 9 bis 12 zeigen diese Ergebnisse.
Die Zugfestigkeit (MPa), die 0,2%-Dehngrenze (MPa) und die Bruchdehnung (%) wurden mit einem universellen Zugprüfgerät nach JIS Z 2241 (Metallische Werkstoffe - Zugprüfverfahren bei Raumtemperatur, 1998) gemessen. Der Kaltverfestigungsexponent ist definiert als ein Exponent n der wahren Dehnung ε in einem Ausdruck σ = Cxεⁿ, wobei σ die wahre Spannung und ε die wahre Dehnung in einem plastischen Dehnungsbereich darstellt, wenn die Prüfkraft im Zugversuch in einer einachsigen Richtung aufgebracht wird. In dem Ausdruck stellt C einen Festigkeitskoeffizienten dar. Der Exponent n wird durch Zeichnen einer S-S-Kurve berechnet, indem ein Zugversuch mit dem Zugprüfgerät durchgeführt wird (siehe auch JIS G 2253, 2011). Die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) wurde mit einem Brückenverfahren gemessen.
(Ermüdungseigenschaften)

Das erhaltene ausgehärtete Element mit einem Durchmesser von 0,3 mm wurde einer Biegeprüfung unterzogen und die Anzahl der Male gezählt, bis der Bruch auftrat. Der Biegeversuch wurde mit einem handelsüblichen zyklischen Biegeprüfgerät durchgeführt. Wiederholtes Biegen wurde durch Aufbringen einer Last von 12,2 MPa unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt, die in der Lage ist, 0,3% Biegedehnung auf ein Drahtelement als jeweilige Probe anzuwenden. Jede Probe wurde dreimal oder mehrmals der Biegeprüfung unterzogen, und die Tabellen 9 bis 12 zeigen einen Mittelwert (Zählwert) davon. Es kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass eine große Anzahl von Malen bis zum Bruch eine geringere Bruchwahrscheinlichkeit durch wiederholtes Biegen und ausgezeichnete Ermüdungseigenschaften anzeigt. Tabelle 9

Probe Nr.	ϕ 0,3mm
Probe Nr.	Dehngrenze/ Zug	Zugfestigkeit [MPa]	0,2%-Dehngrenze [MPa]	elektrische Leitfähigkeit [% IACS]	Bruchdehnung [%]	Biegen [Zählwert]	Kaltverfestigungsexponent
1	0,59	152	90	60	30	17063	0,26
2	0,66	150	98	61	29	16542	0,19
3	0,71	189	134	54	24	22804	0,17
4	0,78	206	161	54	24	23616	0,17
5	0,68	212	144	53	24	23758	0,17
6	0,75	228	171	52	21	27860	0,15
7	0,68	251	171	51	17	30661	0,13
8	0,67	259	173	51	14	28803	0,12
9	0,67	294	197	54	9	32731	0,09
10	0,67	247	166	50	13	28607	0,11
11	0,70	263	185	51	11	30379	0,10
12	0,66	247	163	50	17	30159	0,13
13	0,70	291	203	49	10	34041	0,10
14	0,71	294	209	47	10	35684	0,10
15	0,71	315	224	48	13	35361	0,12
16	0,71	306	218	47	8	36595	0,09
17	0,70	348	243	43	6	40600	0,08
18	0,67	341	230	43	7	40256	0,08

Tabelle 10

Probe Nr.	ϕ 0,3mm
Probe Nr.	Dehngrenze/Zug	Zugfestigkeit [MPa]	0,2%-Dehngrenze [MPa]	elektrische Leitfähigkeit [% IACS]	Bruchdehnung [%]	Biegen [Zählwert]	Kaltverfestigungsexponent
19	0,70	235	164	52	21	26756	0,15
20	0,69	242	168	51	22	29421	0,16
21	0,67	246	164	49	19	28638	0,15
22	0,67	245	163	51	18	28025	0,14
23	0,67	240	162	51	17	27072	0,14
24	0,69	277	190	48	7	32533	0,09
25	0,73	240	176	52	20	29346	0,15
26	0,70	312	219	40	7	35966	0,08
27	0,69	242	168	51	23	28898	0,16
28	0,71	270	191	47	24	29844	0,17
29	0,71	240	170	51	19	27276	0,14
30	0,71	250	176	48	5	29672	0,07
31	0,67	242	163	52	20	28170	0,15
32	0,67	272	182	43	16	30109	0,13
33	0,67	235	157	52	21	27585	0,15
34	0,67	241	161	46	14	26831	0,12
35	0,70	250	175	50	19	29452	0,14
36	0,73	277	204	46	13	31435	0,11
37	0,68	235	159	52	21	25898	0,15
38	0,68	267	180	49	17	32427	0,13
39	0,74	248	185	50	18	28201	0,14
40	0,71	256	181	50	20	31000	0,15
41	0,73	308	225	44	18	33949	0,14
42	0,72	249	179	50	21	28235	0,15
43	0,72	253	182	50	16	29335	0,13
44	0,67	315	210	45	18	34729	0,14
45	0,69	248	170	49	19	29097	0,14
46	0,69	240	166	51	22	27787	0,16
47	0,72	253	182	52	16	29335	0,13

Tabelle 11

Probe Nr.	ϕ 0,3mm
Probe Nr.	Dehngrenze/Zug	Zugfestigkeit [MPa]	0,2%-Dehngrenze [MPa]	elektrische Leitfähigkeit [% IACS]	Bruchdehnung [%]	Biegen [Zählwert]	Kaltverfestigungsexponent
48	0,71	324	231	48	13	36102	0,11
49	0,67	253	169	51	20	27970	0,15
50	0,72	247	178	51	16	28369	0,13
51	0,71	249	176	51	21	27524	0,15
52	0,70	248	173	51	21	28955	0,15
53	0,69	248	171	51	22	28938	0,16
54	0,67	317	211	43	17	35884	0,13
55	0,76	301	229	45	8	33716	0,09
56	0,71	351	251	43	10	39315	0,10
57	0,72	300	216	45	18	33562	0,14
58	0,73	297	218	46	20	36172	0,15
59	0,71	281	199	50	15	33010	0,12
60	0,73	246	180	50	18	27698	0,14
61	0,70	244	172	51	18	29624	0,14
62	0,71	306	217	44	18	35731	0,14
63	0,72	308	223	46	21	36990	0,15
64	0,70	328	228	49	14	38527	0,12
65	0,72	316	227	49	12	34800	0,11
66	0,68	376	256	47	5	44420	0,05
67	0,73	321	235	49	14	39167	0,12
68	0,69	258	177	50	16	28786	0,13
69	0,71	360	256	45	9	40393	0,10
70	0,71	357	252	46	8	41929	0,09
71	0,71	265	187	50	18	31356	0,10
72	0,73	249	181	51	14	26923	0,12
73	0,73	250	182	50	15	28987	0,12
74	0,72	241	174	51	12	27943	0,11
75	0,72	257	185	50	16	29798	0,13
76	0,72	245	177	51	13	28407	0,11
77	0,72	224	162	49	18	30381	0,14

Tabelle 12

Probe Nr.	ϕ 0,3mm
Probe Nr.	Dehngrenze/Zug	Zugfestigkeit [MPa]	0,2%-Dehngrenze [MPa]	elektrische Leitfähigkeit [% IACS]	Bruchdehnung [%]	Biegen [Zählwert]	Kaltverfestigung Exponent
101	0,87	264	231	40	4	30567	0,04
102	0,71	229	162	39	4	25467	0,04
103	0,67	383	256	37	3	42276	0,03
104	0,67	313	209	44	3	35937	0,03
105	0,68	320	219	46	4	35443	0,04
106	0,69	268	185	46	4	31291	0,04
111	0,70	237	166	51	17	19543	0,12
112	0,70	236	165	51	14	25954	0,09
113	0,68	125	85	60	52	14758	0,28
114	0,69	243	167	51	22	21658	0,13
115	0,70	241	169	51	21	19899	0,12
116	0,70	242	170	51	21	27198	0,12
117	0,70	241	169	51	22	28339	0,13
118	0,72	245	177	52	12	28407	0,11
119	0,71	256	182	50	16	29465	0,08

Ein Litzendraht wurde unter Verwendung des erhaltenen drahtgezogenen Elements mit einem Durchmesser von 0,25 mm oder einem Durchmesser von 0,32 mm hergestellt (das drahtgezogene Element wurde nicht der vorstehend beschriebenen Ausscheidungsbehandlung und auch keiner Lösungsbehandlung unmittelbar vor der Ausscheidungsbehandlung oder das drahtgezogene Element wurde keiner Ausscheidungsbehandlung in den Herstellungsverfahren B, F und G unterzogen). Für die Verseilung wurde gegebenenfalls ein handelsübliches Schmiermittel (eine kohlenstoffhaltige Öllösung) verwendet. Es wurde ein Litzendraht mit sieben Drahtelementen mit einem Durchmesser von jeweils 0,25 mm hergestellt. Ein verpresster Litzendraht wurde hergestellt, der durch eine weiterführende Druckumformung des Litzendrahts erhalten wurde, der sieben Drahtelemente mit jeweils einem Durchmesser von 0,32 mm enthielt. Der Litzendraht und der verpresste Litzendraht hatten beide eine Querschnittsfläche von 0,35 mm² (0,35er). Ein Litzensteigung wurde auf 20 mm eingestellt (in einem Beispiel für das drahtgezogene Element mit einem Durchmesser von 0,25 mm war die Litzensteigung etwa 40 mal so groß wie der Teilkreisdurchmesser, und in einem Beispiel für das drahtgezogene Element mit einem Durchmesser von 0,32 mm war die Litzensteigung etwa 32 mal so groß wie der Teilkreisdurchmesser).
Der erhaltene Litzendraht und der verpresste Litzendraht wurden nacheinander einer Lösungsbehandlung und einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen (nur einer Ausscheidungsbehandlung bei den Herstellungsverfahren B, F und G). Die Bedingungen für die Wärmebehandlung waren die gleichen wie die Bedingungen für die Wärmebehandlung, die auf das oben beschriebene drahtgezogene Element von 0,3 mm angewendet wurden, die kontinuierliche Behandlung durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung wurde als Lösungsbehandlung übernommen, und die Chargenbehandlung, die unter den in den Tabellen 5 bis 8 (siehe oben bei * der Probe Nr. 116) dargestellten Bedingungen durchgeführt wurde, wurde als Ausscheidungsbehandlung übernommen. Ein ummantelter elektrischer Draht wurde hergestellt, indem der erhaltene ausgehärtete Litzendraht als Leiter verwendet und eine Isolierumhüllung (mit einer Dicke von 0,2 mm) mit einem Isoliermaterial (einem halogenfreien Isoliermaterial) um den Außenumfang des Leiters herum gebildet wurde. Eine Verwendungsmenge eines Schmiermittels beim Drahtziehen und/oder eines Schmiermittels beim Verseilen wurde so eingestellt, dass das Schmiermittel nach der Ausscheidungsbehandlung teilweise erhalten blieb. Bei Probe Nr. 29 wurde etwas mehr Schmiermittel verwendet als in anderen Proben, und die Probe Nr. 117 war diejenige mit der größten Einsatzmenge an Schmiermittel. Die Probe Nr. 114 wurde nach der Ausscheidungsbehandlung einer Entfettungsbehandlung unterzogen. Bei Probe Nr. 113 wurde eine Temperatur für die Ausscheidung auf 300°C und eine Verweildauer auf 50 Stunden eingestellt; die Ausscheidung erfolgte über einen längeren Zeitraum und bei einer höheren Temperatur als bei anderen Proben.
Nachstehende Gesichtspunkte des erhaltenen ummantelten elektrischen Drahtes als jeweilige Probe oder ein mit einer Anschlussklemme versehener elektrischer Draht, der durch Anbringen eines Crimpanschlusses an dem ummantelten elektrischen Draht erhalten wurde, wurden untersucht. Es wurden Gesichtspunkte sowohl eines Beispiels mit dem Litzendraht als Leiter der ummantelten elektrischen Draht als auch eines Beispiels mit dem verpressten Litzendraht als Leiter des ummantelten elektrischen Drahtes untersucht. Obwohl die Tabellen 13 bis 20 die Ergebnisse für das Beispiel mit dem Litzendraht als Leiter zeigen, hat es sich durch Vergleich mit den Ergebnissen bei dem Beispiel mit dem verpressten Litzendraht als Leiter bestätigt, dass es keinen großen Unterschied zwischen ihnen gab.
(Beobachtung der Struktur)
- Kristallines Material
Es wurde ein Querschnitt des erhaltenen ummantelten elektrischen Drahtes als jeweilige Probe verwendet, und der Leiter (der Litzendraht oder der verpresste Litzendraht, der aus dem AI-Legierungsdraht gebildet ist, ist nachfolgend analog zu verstehen) wurde mit einem Metallmikroskop beobachtet, um ein kristallines Material in der Oberflächenschicht und im Inneren zu untersuchen. Ein rechteckiger Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge wurde aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche jedes AI-Legierungsdrahtes erstreckt, aus dem der Leiter bestand. Für eine Probe wurde von jedem der sieben AI-Legierungsdrähte, die den Litzendraht bildeten, ein Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich entnommen, womit insgesamt sieben Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereiche entnommen wurden. Anschließend wurden eine Fläche und die Anzahl der in jedem Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhandenen kristallinen Materialien ermittelt. Für jeden Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich wurde eine mittlere Fläche der kristallinen Materialien ermittelt. Für eine Probe wurde eine mittlere Fläche kristalliner Materialien in insgesamt sieben Messbereichen bestimmt. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen einen Wert, der durch weitere Mittelung der mittleren Flächen kristalliner Materialien in insgesamt sieben Messbereichen für jede Probe als mittlere Fläche A (µm²) erhalten wird.
Die Anzahl der kristallinen Materialien in den insgesamt sieben Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereichen wurde für jede Probe bestimmt, und die Tabellen 13 bis 16 zeigen einen Wert, der durch Mittelung der Anzahlen der kristallinen Materialien in den insgesamt sieben Messbereichen als Anzahl A (Zählwert) berechnet wird.
Darüber hinaus wurde eine Gesamtfläche von kristallinen Materialien mit einer Fläche von jeweils nicht mehr als 3 µm² unter den kristallinen Materialien, die in jedem Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden waren, bestimmt, und ein Verhältnis einer Gesamtfläche der kristallinen Materialien mit jeweils einer Fläche von nicht mehr als 3 µm² zur Gesamtfläche aller kristallinen Materialien, die in jedem Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden waren, wurde berechnet. Für jede Probe wurde ein Verhältnis der Gesamtfläche in den insgesamt sieben Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereichen bestimmt. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen einen Wert, der durch Mittelung der Verhältnisse der Gesamtfläche in den insgesamt sieben Messbereichen als Flächenverhältnis A (%) berechnet wird.
Anstelle des vorstehend beschriebenen rechteckigen Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereichs wurde ein Kristallisationsmessbereich in Form eines Sektors mit einer Fläche von 3750 µm² aus einem ringförmigen Oberflächenschichtbereich mit einer Dicke von 50 µm entnommen, und es wurde eine mittlere Fläche B (µm²) von kristallinen Materialien im Kristallisationsmessbereich in Form des Sektors ermittelt, wie im Beispiel der Auswertung des vorstehend beschriebenen rechteckigen Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereichs. Die Anzahl B (Zählwert) der kristallinen Materialien im Kristallisationsmessbereich in Form des Sektors und ein Flächenverhältnis B (%) der Gesamtfläche der kristallinen Materialien mit jeweils einer Fläche von nicht mehr als 3 µm² wurden genau wie bei der vorstehend beschriebenen Auswertung des rechteckigen Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereichs ermittelt. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen die Ergebnisse.
Eine Fläche von kristallinen Materialien lässt sich leicht messen, indem ein beobachtetes Bild einer Bildverarbeitung unterzogen wird, wie beispielsweise einer Binärverarbeitung, um kristalline Materialien aus dem verarbeiteten Bild zu extrahieren. Dies ist auch auf Poren anwendbar, was später noch beschrieben wird.
Im Querschnitt wurde bei jedem AI-Legierungsdraht, aus dem der Leiter bestand, ein rechteckiger innenliegender Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge verwendet. Der innenliegende Kristallisationsmessbereich wurde so gewählt, dass die Mitte des Rechtecks der Mitte jedes AI-Legierungsdrahtes überlagert war. Anschließend wurde eine mittlere Fläche der kristallinen Materialien berechnet, die in jedem innenliegenden Kristallisationsmessbereich vorhanden waren. Für jede Probe wurde eine mittlere Fläche der kristallinen Materialien in insgesamt sieben innenliegenden Kristallisationsmessbereichen berechnet. Ein Wert, der durch weitere Mittelung der Durchschnittsflächen in den insgesamt sieben Messbereichen berechnet wurde, wurde als mittlere Fläche (Innenbereich) definiert. Die mittleren Flächen (innerhalb) der Proben Nr. 20, 40 und 70 betrugen 2 µm² 3 µm² bzw. 1 µm². Die mittleren Flächen (innerhalb) der Proben mit Ausnahme der drei Proben unter den Proben Nr. 1 bis 77 waren ebenfalls nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 40 µm² , und die mittlere Fläche von vielen von ihnen war nicht größer als 35 µm².
- Poren
Ein Querschnitt des erhaltenen ummantelten elektrischen Drahtes wurde als jeweilige Probe bestimmt, und der Leiter wurde mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) beobachtet, um Poren in der Oberflächenschicht und im Inneren sowie eine Kristallkorngröße zu untersuchen. Ein rechteckiger Oberflächenschicht-Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge wurde aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen, der sich bis 30 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche jedes AI-Legierungsdrahtes erstreckte, aus dem der Leiter bestand. Für eine Probe wurde von jedem der sieben AI-Legierungsdrähte, die den Litzendraht bildeten, ein Oberflächenschicht-Porenmessbereich entnommen und damit insgesamt sieben oberflächliche Porenmessbereiche verwendet. Anschließend wurde eine Gesamtquerschnittsfläche von Poren in jedem Oberflächenschicht-Porenmessbereich ermittelt. Für jede Probe wurde eine Gesamtquerschnittsfläche der Poren in den insgesamt sieben Oberflächenschicht-Porenmessbereichen untersucht. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen einen Wert, der sich aus der Mittelung der Gesamtquerschnittsflächen von Poren in den insgesamt sieben Messbereichen als Gesamtfläche A (µm²) ergibt.
Anstelle des vorstehend beschriebenen rechteckigen Oberflächenschicht-Porenmessbereichs wurde ein Porenmessbereich in Form eines Sektors mit einer Fläche von 1500 µm² aus einem ringförmigen Oberflächenschichtbereich mit einer Dicke von 30 µm entnommen, und es wurde eine Gesamtfläche B (µm²) von Poren im Porenmessbereich in Form des Sektors genau wie im Beispiel der Auswertung des vorstehend beschriebenen rechteckigen Oberflächenschicht-Porenmessbereichs ermittelt. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen die Ergebnisse.
In dem Querschnitt wurde in jedem AI-Legierungsdraht, aus dem sich der Leiter zusammensetzte, ein rechteckiger innenliegender Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge verwendet. Der innenliegende Porenmessbereich wurde so gewählt, dass die Mitte des Rechtecks der Mitte jedes AI-Legierungsdrahtes überlagert war. Anschließend wurde ein Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht“ der Gesamtquerschnittsfläche der im innenliegenden Porenmessbereich vorhandenen Poren zur Gesamtquerschnittsfläche der im Oberflächenschicht-Porenmessbereich vorhandenen Poren berechnet. Für jede Probe wurden insgesamt sieben Oberflächenschicht-Porenmessbereiche und insgesamt sieben innenliegende Porenmessbereiche verwendet, und es wurde ein Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht“ berechnet. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen einen Wert, der sich aus der Mittelung der Verhältnisse „Innenbereich/Oberflächenschicht“ der insgesamt sieben Messbereiche als Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht A“ ergibt. Ein Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht B“ bei dem Beispiel des Porenmessbereichs in Form des vorstehend beschriebenen Sektors wurde wie im Beispiel der vorstehend beschriebenen Auswertung des rechteckigen Oberflächenschicht- Porenmessbereichs berechnet, und die Tabellen 13 bis 16 zeigen die Ergebnisse.
- Kristallkorngröße
Im Querschnitt wurde eine Testlinie auf ein mit dem REM beobachtetes Bild in Übereinstimmung mit JIS G 0551 (stahlmikrographische Bestimmung der scheinbaren Korngröße, 2013) gezeichnet und eine Schnittlänge der Testlinie an jedem Kristallkorn als Kristallkorngröße definiert (eine Schnittmethode). Eine Länge der Testlinie wurde so eingestellt, dass die Testlinie durch zehn oder mehr Kristallkörner verlief. Jede Kristallkorngröße wurde durch Zeichnen von drei Testlinien in einem Querschnitt ermittelt, und die Tabellen 13 bis 16 zeigen einen Wert, der durch Mittelung dieser Kristallkorngrößen als mittlere Kristallkorngröße (µm) erhalten wurde.
(Wasserstoffgehalt)
Die Isolierumhüllung wurde von dem erhaltenen ummantelten elektrischen Draht als jeweilige Probe entfernt, um nur den Leiter übrig zu lassen, und es wurde ein Gehalt (ml/100 g) an Wasserstoff pro 100 g des Leiters gemessen. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen die Ergebnisse. Der Wasserstoffgehalt wurde mit einem Inertgasschmelzverfahren gemessen. Insbesondere wurde eine Probe in einen Graphittiegel eingebracht, während Argon floss, um die Probe durch Erwärmen zu schmelzen, und Wasserstoff wurde zusammen mit anderem Gas extrahiert. Der Gehalt an Wasserstoff wurde ermittelt, indem das extrahierte Gas durch eine Trennsäule geleitet wurde, um den Wasserstoff von anderem Gas zu trennen, und die Messung wurde mit einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor durchgeführt, um eine Wasserstoffkonzentration quantitativ zu bestimmen.
(Oberflächeneigenschaft und Zustand)
- Gleitreibungskoeffizient
Die Isolierumhüllung wurde von dem erhaltenen ummantelten elektrischen Draht als jeweilige Probe entfernt, um nur den Leiter übrig zu lassen, und der Litzendraht oder der verpresste Litzendraht, der den Leiter bildete, wurde in seine Elementardrähte vereinzelt. Der Gleitreibungskoeffizient wurde wie folgt gemessen, wobei jeder Elementardraht (AI-Legierungsdraht) als Probe definiert ist. Die Tabellen 17 bis 20 zeigen die Ergebnisse. Wie in 5 dargestellt, wurde eine Halterung 100 in Form eines Quaders hergestellt, ein Elementardraht (AI-Legierungsdraht), der als Gegenstück 150 definiert ist, wurde parallel zu einer Richtung der kurzen Seite einer Oberfläche des Rechtecks an der Oberfläche der Halterung 100 platziert, und entgegengesetzte Enden des Gegenstücks 150 wurden fixiert (Abschnitt der Befestigung nicht dargestellt). Ein elektrischer Draht (AI-Legierungsdraht), der als Probe S definiert ist, wurde horizontal auf dem Gegenstück 150 so angeordnet, dass er orthogonal zum Gegenstück 150 und parallel zu einer Richtung einer langen Seite einer Oberfläche der Halterung 100 verlief. Ein Gewicht 110 mit einer vorgeschriebenen Masse (200 g) wurde auf einem Schnittpunktabschnitt zwischen der Probe S und dem Gegenstück 150 angeordnet, um eine Verschiebung des Schnittpunktabschnitts zu vermeiden. In diesem Zustand wurde eine Riemenscheibe an der Probe S angeordnet, ein Ende der Probe S wurde entlang der Riemenscheibe nach oben gezogen und die Zugkraft (N) mit einem Autographen oder dergleichen gemessen. Eine mittlere Belastung zum Zeitpunkt der Bewegung über 100 mm nach Beginn der Relatiwerschiebungsbewegung zwischen Probe S und Gegenstück 150 wurde als Gleitreibungskraft (N) definiert. Ein Wert, der berechnet wurde, indem die Gleitreibungskraft durch die Normalkraft (2N) dividiert wurde, die durch die Masse des Gewichts 110 (Gleitreibungskraft/Normalkraft) entsteht, wurde als Gleitreibungskoeffizient definiert.
- Oberflächenrauigkeit
Die Isolierumhüllung wurde von dem erhaltenen ummantelten elektrischen Draht als jeweilige Probe entfernt, um nur den Leiter übrig zu lassen, und der Litzendraht oder der verpresste Litzendraht, der den Leiter bildete, wurde in seine Elementardrähte vereinzelt. An jedem als Probe übernommenen Elementardraht (AI-Legierungsdraht) wurde die Oberflächenrauigkeit (µm) mit einem handelsüblichen dreidimensionalen optischen Profilmessgerät (z.B. NewView 7100 von Zygo Corporation) gemessen. Es wurde die arithmetische mittlere Rauigkeit Ra (µm) eines rechteckigen Bereichs von 85 µm 64 µm jedes Elementardrahtes (AI-Legierungsdrahtes) ermittelt. Für jede Probe wurde die arithmetische mittlere Rauigkeit Ra von insgesamt sieben Bereichen bestimmt, und die Tabellen 17 bis 20 zeigen einen Wert, der durch Mittelung der arithmetischen mittleren Rauigkeit Ra der insgesamt sieben Bereiche als Oberflächenrauigkeit (µm) berechnet wurde.
- Anhaftungsmenge von C
Die Isolierumhüllung wurde von dem erhaltenen ummantelten elektrischen Draht als jeweilige Probe entfernt, um nur den Leiter übrig zu lassen, und der Litzendraht oder der verpresste Litzendraht, der den Leiter bildete, wurde aufgedröselt. Eine Anhaftungsmenge von C, die von einem Schmiermittel stammt, das an einer Oberfläche eines zentralen Elementardrahtes haftet, wurde bestimmt. Die Anhaftungsmenge von C (Masse %) wurde mit einem REM-EDX-Gerät (energiedispersive Röntgenanalyse) gemessen, wobei die Beschleunigungsspannung einer Elektronenkanone auf 5 kV eingestellt war. Die Tabellen 13 bis 16 zeigen die Ergebnisse. In einem Beispiel, in dem das Schmiermittel auf der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes anhaftete, der den Leiter bildet, der in dem ummantelten elektrischen Draht vorgesehen ist, wurde das Schmiermittel möglicherweise beim Abziehen der Isolierumhüllung entfernt, da es an der Isolierumhüllung an einem Kontaktabschnitt der Isolierumhüllung mit dem AI-Legierungsdraht haftete, und die Anhaftungsmenge von C konnte möglicherweise nicht richtig bestimmt werden. Bei der Messung der Anhaftungsmenge von C an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes, der den Leiter bildet, der in dem ummantelten elektrischen Draht vorgesehen ist, wird erwartet, dass eine Anhaftungsmenge von C genau gemessen werden kann, indem ein Abschnitt des AI-Legierungsdrahtes, der nicht mit der Isolierumhüllung in Kontakt steht, als Messabschnitt festgelegt wird. Daher wird der zentrale Elementardraht, der nicht mit der Isolierumhüllung in Berührung kommt, als Messabschnitt des Litzendrahts oder verpressten Litzendrahts verwendet, der durch konzentrisches Verseilen von sieben AI-Legierungsdrähten erhalten wird. Ein Abschnitt, der nicht mit der Isolierumhüllung in Berührung ist, kann als Messabschnitt von äußeren Elementardrähten verwendet werden, die den Außenumfang des zentralen Elementardrahts umgeben.
- Oberflächenoxidschicht
Die Isolierumhüllung wurde von dem erhaltenen ummantelten elektrischen Draht als jeweilige Probe entfernt, um nur den Leiter übrig zu lassen, der Litzendraht oder der verpresste Litzendraht, der den Leiter bildete, wurde aufgedröselt, und die Oberflächenoxidschicht jedes Elementardrahtes wurde einer Messung wie folgt unterzogen. Es wurde eine Dicke der Oberflächenoxidschicht jedes einzelnen Elementardrahtes (AI-Legierungsdrahtes) bestimmt. Eine Dicke der Oberflächenoxidschicht jedes der insgesamt sieben Elementardrähte wurde für jede Probe bestimmt, und die Tabellen 17 bis 20 zeigen einen Wert, der durch die Mittelung der Dicken der Oberflächenoxidschichten der insgesamt sieben Elementardrähte als Dicke (nm) der Oberflächenoxidschicht erhalten wurde. Ein Querschnitt jedes einzelnen Elementardrahts wurde durch Ausführen einer Querschnittspolier-(CP)-Behandlung bestimmt, und der Querschnitt wurde mit dem REM beobachtet. Eine Dicke des Oxidfilms mit einer relativ großen Dicke von mehr als etwa 50 nm wurde unter Verwendung dieses mit dem REM beobachteten Bildes gemessen. Für einen Oxidfilm mit einer relativ kleinen Dicke von nicht mehr als etwa 50 nm, wie mit dem REM beobachtet, wurde die Messung durch eine separat durchgeführte Analyse in Tiefenrichtung (wiederholtes Sputtern und Analyse durch energiedispersive Röntgenanalyse (EDX)) unter Verwendung der Elektronenspektroskopie für die chemische Analyse (ESCA) durchgeführt.
(Schlagfestigkeit)
Die Schlagfestigkeit (J/m) des erhaltenen ummantelten elektrischen Drahtes als jeweilige Probe wurde mit Bezug auf Patentdokument 1 ausgewertet. Im Allgemeinen wurde ein Gewicht an einem Spitzenende einer Probe angebracht, wobei ein Abstand zwischen Bewertungspunkten auf 1 m festgelegt wurde, das Gewicht um 1 m nach oben angehoben und anschließend fallen gelassen wurde, und es wurde eine maximale Masse (kg) des Gewichts gemessen, bis zu der die Probe nicht zerbrach. Ein Produkt aus der Masse des Gewichts und der Erdbeschleunigung (9,8 m/s²) und die Fallhöhe von 1 m wurde durch Multiplikation berechnet, und ein Wert, der durch Division des Produkts durch die Fallhöhe (1 m) berechnet wurde, wurde als Bewertungsparameter (J/m oder (Nm)/m) der Stoßfestigkeit definiert. Die Tabellen 17 bis 20 zeigen einen Wert, der berechnet wird, indem der ermittelte Bewertungsparameter der Stoßfestigkeit durch die Leiterquerschnittsfläche (0,35 mm²) als Bewertungsparameter (J/m mm²) der Stoßfestigkeit pro Flächeneinheit dividiert wird.
(Anschlussklemmenbefestigungskraft)
Die Anschlussklemmenbefestigungskraft (N) des erhaltenen, mit einer Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahtes als jeweilige Probe wurde mit Bezugnahme auf Patentdokument 1 ausgewertet. Im Allgemeinen wurde ein Anschlussklemmenabschnitt, der an einem Ende des mit der Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahtes befestigt war, von einem Anschlussklemmenspannfutter gehalten, und ein Leiterabschnitt, der sich aus dem Entfernen der Isolierumhüllung am anderen Ende des ummantelten elektrischen Drahtes ergab, wurde von einem Leiterspannfutter gehalten. Die maximale Last (N) zum Zeitpunkt des Bruchs des mit der Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahtes als jeweilige Probe, dessen gegenüberliegende Enden von diesen Spannfuttern gehalten wurden, wurde mit einem universellen Zugprüfgerät gemessen, und diese maximale Last (N) wurde als Anschlussklemmenbefestigungskraft (N) bewertet. Die Tabellen 17 bis 20 zeigen einen Wert, der berechnet wird, indem die ermittelte maximale Last durch die Leiterquerschnittsfläche (0,35 mm²) dividiert wird, als Anschlussklemmenbefestigungskraft (N/mm²) pro Flächeneinheit.
(Korrosionsbeständigkeit)

Die Isolierumhüllung wurde von dem erhaltenen ummantelten elektrischen Draht als jeweilige Probe entfernt, so dass nur der Leiter übrig blieb, und der Litzendraht oder verpresste Litzendraht, der den Leiter bildete, wurde in seine Elementardrähte vereinzelt. Jeder einzelne Elementardraht als Probe wurde einem Salzwassersprühtest unterzogen und die Korrosion wurde visuell untersucht. Tabelle 21 zeigt die Ergebnisse. Die Bedingungen für den Salzwasser-Sprühtest beinhalten die Verwendung einer wässrigen NaCI-Lösung in einer Konzentration von 5 Massen-% und einen Prüfzeitraum von 96 Stunden. Tabelle 21 zeigt als extrahierte Probe die Nr. 43, bei der eine Anhaftungsmenge von C 15 Massen-% betrug, die Probe Nr. 114, bei der die Anhaftungsmenge von C 0 Massen-% betrug und das Schmiermittel im Wesentlichen nicht anhaftete, und die Probe Nr. 117, bei der die Anhaftungsmenge von C 40 Massen-% betrug und das Schmiermittel im Übermaß haften blieb. Die Proben Nr. 1 bis 77 zeigten die gleichen Ergebnisse wie das Ergebnis der Probe Nr. 43. Tabelle 13

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mm×7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mm×7-Strang Litzendraht verpresst)
	Poren in Oberfläche nschicht Gesamtfläche A [µm²]	Poren in Oberfläche nschicht Gesamtfläche B [µm²]	Flächenverhältnis von Poren Innenbereich / Oberflächenschicht A	Flächenverhältnis von Poren Innenbereich / Oberflächenschicht B	kristallines Material						Mittlere Kristallkorngröße [µm]	Wasserstoff - konzentration [ml/100 g]	C Menge [ Massen-
	Poren in Oberfläche nschicht Gesamtfläche A [µm²]	Poren in Oberfläche nschicht Gesamtfläche B [µm²]			Mittlere Fläche A [µm²]	Mittlere Fläche B [µm²]	Anzahl A [Zählwert]	Anzahl B [Zählwert]	Flächenverhältnis A [%]	Flächenverhältnis B [%]	Mittlere Kristallkorngröße [µm]	Wasserstoff - konzentration [ml/100 g]	C Menge [ Massen-
1	1,6	1,7	2,0	2,1	0,6	0,5	26	31	96	95	19	8,0	11
2	0,5	0,5	5,2	5,1	1,4	1,4	26	23	89	89	13	2,8	5
3	0,6	0,6	3,3	3,4	0,9	0,9	48	44	93	94	25	3,0	19
4	1,5	1,6	1,3	1,3	0,2	0,1	41	40	100	97	7	7,7	18
5	0,7	0,7	2,0	2,1	0,6	0,6	53	50	96	97	19	3,7	5
6	1,0	1,0	5,0	5,2	1,3	1,3	90	90	90	89	48	3,1	16
7	1,3	1,3	6,9	6,7	1,9	2,0	129	138	85	87	36	5,9	14
8	2,0	2,0	2,8	2,8	0,8	0,7	77	72	95	95	46	7,9	16
9	1,9	1,9	1,8	1,8	0,8	0,8	106	94	97	97	31	7,9	16
10	1,7	1,7	7,9	7,8	2,3	2,2	148	156	83	85	2	6,4	17
11	1,7	1,7	5,8	5,6	1,5	1,4	117	128	88	90	33	6,0	17
12	0,7	0,8	4,8	4,7	1,3	1,3	219	208	90	93	44	3,2	8
13	0,4	0,5	1,1	1,1	0,1	0,1	219	229	100	99	24	2,6	7
14	0,1	0,1	4,6	4,6	1,3	1,2	386	368	91	90	8	0,7	15
15	1,7	1,6	1,2	1,2	0,1	0,1	258	266	100	98	25	7,2	14
16	0,9	0,9	5,5	5,6	1,5	1,6	354	340	89	86	17	3,3	8
17	1,0	0,9	1,6	1,7	0,4	0,4	385	393	97	100	48	4,4	11
18	1,3	1,4	3,0	3,0	0,8	0,9	397	396	94	95	45	4,4	5

Tabelle 14

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mm×7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mm×7-Strang Litzendraht verpresst)
	Poren in Oberfläche n-schicht Gesamtfläche A [µm²]	Poren in Oberflächen -schicht Gesamtfläche B [µm²]	Flächenverhältnis von Poren Innenbereic h/Oberfläch en-schicht A	Flächenverh ältnis von Poren Innenbereic h/Oberfläch en-schicht B	kristallines Material						Mittler e Kristallkorngröße [µm]	Wasserstoff - konzentration [ml/100 g]	C Menge [Massen-%]
	Poren in Oberfläche n-schicht Gesamtfläche A [µm²]	Poren in Oberflächen -schicht Gesamtfläche B [µm²]			Mittlere Fläche A [µm²]	Mittler e Fläche B [µm²]	Anzahl A [Zählwert]	Anzahl B [Zählwert]	Flächen verhältnis A [%]	Flächen verhältnis B [%]	Mittler e Kristallkorngröße [µm]	Wasserstoff - konzentration [ml/100 g]	C Menge [Massen-%]
19	0,2	0,2	1,3	1,2	0,3	0,3	138	128	98	100	32	0,7	8
20	0,2	0,2	4,1	4,0	1,1	1,2	214	219	92	91	41	1,0	2
21	1,5	1,6	2,0	2,1	0,5	0,6	189	175	97	100	26	7,6	12
22	1,2	1,2	6,1	5,9	1,7	1,8	141	132	87	85	27	4,5	9
23	0,1	0,1	3,4	3,3	0,9	0,9	132	147	93	90	4	0,4	8
24	0,2	0,3	4,6	4,8	1,2	1,1	240	237	91	92	21	1,2	17
25	0,9	0,9	5,2	5,2	1,5	1,4	207	218	89	92	12	4,0	15
26	0,8	0,8	6,9	6,7	1,8	1,8	212	230	85	86	32	2,5	6
27	1,1	1,2	1,4	1,3	0,4	0,4	184	169	98	97	6	4,8	7
28	1,0	0,9	1,3	1,3	0,1	0,2	154	165	100	99	5	5,0	11
29	1,6	1,7	1,9	1,9	0,5	0,5	135	139	97	95	9	6,2	30
30	0,6	0,6	2,5	2,6	0,7	0,7	257	247	95	95	20	2,3	7
31	0,7	0,6	31,0	31,1	2,9	3,0	157	166	76	74	10	3,6	8
32	0,2	0,3	1,5	1,5	0,2	0,2	157	144	100	98	41	0,4	8
33	1,7	1,7	4,6	4,5	1,2	1,2	167	165	91	94	44	7,1	18
34	0,5	0,4	6,5	6,5	1,8	1,8	167	155	86	88	25	1,7	17
35	0,3	0,2	2,5	2,4	0,7	0,6	171	168	95	98	13	0,5	16
36	0,9	0,9	3,5	3,4	1,0	0,9	139	143	93	91	26	3,3	8
37	0,4	0,4	2,6	2,6	0,7	0,8	103	103	95	97	35	1,9	14
38	0,3	0,2	4,1	3,9	1,1	1,1	209	205	92	95	2	0,6	12
39	1,1	1,1	4,6	4,5	1,2	1,1	135	146	91	89	32	4,7	17
40	0,9	0,9	5,5	5,3	1,5	1,6	218	207	89	88	33	4,9	16
41	0,3	0,4	2,2	2,2	0,6	0,6	115	100	96	98	21	1,1	1
42	0,9	0,8	4,8	4,8	1,2	1,2	147	154	90	93	5	4,1	17
43	0,6	0,6	1,1	1,1	0,3	0,3	169	177	99	97	11	1,8	15
44	0,9	1,0	3,1	3,0	0,8	0,8	116	109	94	96	31	3,7	13
45	1,0	1,1	6,9	7,1	1,8	1,8	181	168	85	82	7	3,9	16
46	1,3	1,4	6,1	6,2	1,7	1,8	160	160	87	87	43	7,0	13
47	0,6	0,6	1,1	1,1	0,3	0,4	202	205	99	96	9	1,8	15

Tabelle 15

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mm×7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mm×7-Strang Litzendraht verpresst)
	Poren in Oberfläche n-schicht Gesamtfläche A [µm²]	Poren in Oberflächen -schicht Gesamtfläche B [µm²]	Flächenverhältnis von Poren Innenbereic h/Oberfläch en-schicht A	Flächenverhältnis von Poren Innenbereic h/Oberfläch en-schicht B	kristallines Material						Mittler e Kristallkorngröße [µm]	Wasserstoff - konzentration [ml/100 g]	Menge C [Massen-%]
	Poren in Oberfläche n-schicht Gesamtfläche A [µm²]	Poren in Oberflächen -schicht Gesamtfläche B [µm²]			Mittlere Fläche A [µm²]	Mittler e Fläche B [µm²]	Anzahl A [Zählwe rt]	Anzahl B [Zählwe rt]	Flächen verhältnis A [%]	Flächen - verhältnis B [%]	Mittler e Kristallkorngröße [µm]	Wasserstoff - konzentration [ml/100 g]	Menge C [Massen-%]
48	1,1	1,0	5,5	5,5	1,6	1,6	131	124	89	86	32	3,6	7
49	0,4	0,4	4,6	4,5	1,2	1,2	123	119	91	92	5	2,1	7
50	1,4	1,4	2,2	2,3	0,6	0,6	164	178	96	95	41	5,2	6
51	0,4	0,4	4,8	4,9	1,3	1,3	125	119	90	90	22	2,4	15
52	1,2	1,2	5,5	5,6	1,6	1,6	184	197	89	91	6	6,9	17
53	0,7	0,6	4,8	4,8	1,3	1,3	176	184	90	87	44	2,8	6
54	0,1	0,1	4,6	4,5	1,3	1,3	151	165	91	90	27	0,5	3
55	1,1	1,1	5,0	4,9	1,4	1,4	137	129	90	88	46	6,4	3
56	0,3	0,4	2,7	2,7	0,7	0,7	137	135	95	98	27	1,3	18
57	0,6	0,6	3,1	3,1	0,9	0,9	135	149	94	95	21	1,7	16
58	0,9	0,8	3,8	3,8	1,1	1,1	225	229	92	95	2	3,0	14
59	1,4	1,4	1,1	1,1	0,3	0,3	191	179	98	99	46	7,5	11
60	1,2	1,2	2,6	2,6	0,7	0,6	144	137	95	93	15	5,3	9
61	0,8	0,8	2,5	2,5	0,7	0,6	222	231	95	96	13	3,6	17
62	0,8	0,9	1,3	1,3	0,3	0,4	186	197	98	97	5	4,7	13
63	1,2	1,2	5,8	5,6	1,7	1,7	210	207	88	85	39	4,7	12
64	1,4	1,4	6,9	7,0	1,8	1,7	201	202	85	85	20	5,1	5
65	1,0	1,0	5,8	6,1	1,6	1,6	125	123	88	87	5	5,2	7
66	0,8	0,9	4,1	4,1	1,1	1,2	206	211	92	91	6	4,3	5
67	0,5	0,5	5,2	5,3	1,5	1,5	241	256	89	88	12	2,0	9
68	0,6	0,6	3,1	2,9	0,9	0,8	142	138	94	94	14	1,8	8
69	0,4	0,5	1,2	1,2	0,1	0,1	281	278	100	99	32	1,5	19
70	0,9	0,9	1,1	1,2	0,3	0,3	343	359	98	97	44	4,8	8
71	1,9	1,9	5,2	5,4	0,5	0,4	168	179	90	90	7	7,9	30
72	0,7	0,7	1,1	1,1	0,3	0,2	165	152	99	100	10	1,7	14
73	0,6	0,5	1,1	1,2	0,3	0,4	179	172	99	97	12	2,0	18
74	0,6	0,5	1,1	1,1	0,2	0,3	150	148	99	98	11	1,8	13
75	0,3	0,2	1,1	1,1	0,3	0,2	144	149	99	99	12	0,7	17
76	0,5	0,5	1,1	1,1	0,3	0,3	187	193	99	98	11	1,4	15
77	0,6	0,5	1,5	1,5	0,4	0,3	169	180	98	96	10	1,9	18

Tabelle 16

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mm×7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mm×7-Strang Litzendraht verpresst)
	Poren in Oberflächenschicht Gesamt-fläche A	Poren in Oberflächenschicht Gesamtfläche B	Flächenverhältnis von Poren Innen bereich/ Oberflächenschicht A	Flächenverhältnis von Poren Innen bereich/ Oberflächenschicht B	kristallines Material						Mittlere Kristallkorngröße	Wasserstoff - konzentration	Menge C
	Poren in Oberflächenschicht Gesamt-fläche A	Poren in Oberflächenschicht Gesamtfläche B			Mittlere Fläche A	Mittlere Fläche B	Anzahl A	Anzahl B	Flächenverhältnis A	Flächenverhältnis B	Mittlere Kristallkorngröße	Wasserstoff - konzentration	Menge C
	[µm²]	[µm²]			[µm²]	[µm²]	[Zähl-wert]	[Zähl-wert]	[%]	[%]	[µm]	[ml/100 g]	[Massen-%]
101	0,6	0,6	6,1	6,0	1,7	1,8	304	292	87	88	46	3,3	10
102	1,0	1,1	5,5	5,5	1,6	1,5	240	245	89	88	36	3,4	16
103	1,3	1,3	4,6	4,4	1,2	1,2	565	538	91	90	5	7,0	7
104	0,8	0,8	2,2	2,3	0,6	0,6	315	308	96	96	42	2,7	15
105	0,9	0,9	4,8	4,7	1,3	1,3	209	221	90	87	24	5,0	6
106	0,5	0,5	5,5	5,6	1,6	1,6	344	357	89	84	6	2,7	13
111	2,7	2,6	5,5	5,3	0,6	0,5	150	148	89	84	42	9,4	18
112	1,1	1,1	45,0	45,0	3,7	3,7	110	115	51	52	8	6,0	8
113	1,4	1,5	6,5	6,3	1,1	1,1	181	174	86	90	55	7,1	13
114	1,1	1,0	6,1	5,9	1,5	1,6	217	226	87	85	11	4,9	0
115	0,4	0,5	6,1	6,2	0,9	0,9	124	138	87	91	19	1,1	10
116	0,7	0,7	5,2	5,2	0,1	0,1	129	128	89	87	35	2,6	20
117	0,7	0,7	5,2	5,1	0,3	0,3	175	181	89	89	45	3,6	40
118	2,9	2,9	5,5	5,7	0,3	0,3	202	209	89	90	9	10,4	15
119	2,1	2,1	1,7	1,7	0,1	0,1	149	142	90	89	8	8,1	25

Tabelle 17

	0,35er (ϕ 0,25 mmx7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mmx7-Strang Litzendraht verpresst)
Probe Nr.	Oberflächenrauigkeit	Gleitreibungskoeffizient (Elementardraht)	Dicke der Oxidschicht	Schlagfestigkeit	Schlagfestigkeit Einheitsfläche	Anschlussklemmen-Befestigungskraft	Anschlussklemmen-Befestigungskraft Einheitsfläche
	[µm]	Gleitreibungskoeffizient (Elementardraht)	[nm]	[J/m]	[J/m · mm²]	[N]	[N/mm²]
1	1,36	0,1	57	8	23	40	114
2	0,90	0,2	15	8	22	43	124
3	1,22	0,1	34	8	23	56	161
4	0,22	0,1	12	9	25	64	184
5	2,82	0,4	55	9	26	62	178
6	0,26	0,1	10	8	24	70	199
7	2,88	0,2	28	8	22	74	211
8	0,84	0,1	45	6	18	76	216
9	0,84	0,1	45	5	13	86	245
10	2,18	0,1	40	6	16	72	206
11	1,40	0,1	6	5	15	78	224
12	2,13	0,2	2	7	21	72	205
13	2,37	0,3	48	5	14	86	247
14	0,68	0,1	18	5	14	88	251
15	2,73	0,2	6	7	21	94	270
16	0,98	0,1	8	4	12	92	262
17	2,67	0,2	118	4	10	103	296
18	2,00	0,3	48	4	12	100	286

Tabelle 18

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mm×7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mm×7-Strang Litzendraht verpresst)
	Oberflächenrauigk eit	Gleitreibungskoeffizi ent (Elementardraht)	Dicke der Oxidschicht	Schlagfestigk eit	Schlagfestigkei t Einheitsfläche	Anschlussklemm en-Befestigungskraft	Anschlussklemmen-Befestigungskraft Einheitsfläche
	[µm]		[nm]	[J/m]	[J/m · mm²]	[N]	[N/mm²]
19	1,80	0,2	34	9	25	70	199
20	1,56	0,5	2	9	27	72	205
21	2,13	0,2	23	9	24	72	205
22	2,91	0,3	20	8	22	71	204
23	1,52	0,2	46	7	21	70	201
24	1,55	0,1	18	4	10	82	233
25	2,34	0,2	27	9	25	73	208
26	0,55	0,1	45	4	11	93	266
27	0,06	0,1	31	10	28	72	205
28	1,55	0,1	27	11	33	81	230
29	0,72	0,1	61	8	23	72	205
30	1,56	0,2	1	4	11	75	213
31	2,15	0,2	13	9	25	71	202
32	0,14	0,1	48	8	22	79	227
33	1,39	0,1	14	9	25	69	196
34	0,76	0,1	4	6	17	70	201
35	1,10	0,1	27	8	24	74	213
36	0,41	0,1	7	6	18	84	240
37	2,64	0,2	38	9	25	69	197
38	0,06	0,1	22	8	23	78	223
39	2,29	0,1	4	8	23	76	216
40	2,50	0,2	41	9	26	76	219
41	0,30	0,2	37	10	28	93	267
42	1,49	0,1	26	9	26	75	214
43	2,78	0,2	1	6	17	76	218
44	2,35	0,2	68	10	29	92	262
45	1,07	0,1	49	8	24	73	209
46	1,77	0,1	9	9	26	71	203
47	2,78	0,2	1	7	21	76	218

Tabelle 19

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mm×7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mm×7-Strang Litzendraht verpresst)
	Oberflächenrauigkeit	Gleitreibungskoeffizi ent (Elementardraht)	Dicke der Oxidschicht	Schlagfestigk eit	Schlagfestigkei t Einheitsfläche	Anschlussklemm en-Befestigu ngskraft	Anschlussklemmen-Befestigu ngskraft Einheitsfläche
	[µm]		[nm]	[J/m]	[J/m · mm²]	[N]	[N/mm²]
48	0,03	0,1	4	8	21	97	278
49	1,16	0,2	41	9	26	74	211
50	2,49	0,3	32	7	20	74	213
51	1,56	0,1	62	9	27	74	212
52	2,51	0,2	6	9	26	74	211
53	1,63	0,2	5	9	27	73	210
54	2,26	0,8	44	9	27	92	264
55	0,72	0,2	43	4	12	93	265
56	2,15	0,1	8	6	18	105	301
57	0,93	0,1	8	10	28	90	258
58	1,43	0,1	43	10	29	90	257
59	0,13	0,1	28	8	21	84	240
60	1,43	0,2	44	8	22	75	213
61	0,31	0,1	13	8	22	73	208
62	1,81	0,1	26	10	28	91	261
63	0,17	0,1	18	12	33	93	266
64	2,52	0,4	19	8	24	97	278
65	0,19	0,1	35	7	19	95	271
66	2,12	0,3	25	4	11	111	316
67	2,46	0,2	27	8	23	97	278
68	1,50	0,2	1	7	21	76	217
69	2,35	0,1	10	6	17	108	308
70	1,74	0,2	25	5	14	107	305
71	1,05	0,1	25	10	29	75	214
72	2,64	0,2	2	6	18	75	215
73	2,21	0,1	1	7	19	76	216
74	2,97	0,2	3	5	15	73	207
75	2,12	0,1	1	7	21	77	221
76	2,51	0,2	5	6	16	74	211
77	2,46	0,1	7	7	20	67	193

Tabelle 20

Probe Nr.	0,35er (ϕ 0,25 mmx7-Strang Litzendraht oder ϕ 0,32 mmx7-Strang Litzendraht verpresst)
	Oberflächenrauig keit	Gleitreibungskoeffiz ient (Elementardraht)	Dicke der Oxidschic ht	Schlagfestigk eit	Schlagfestigk eit Einheitsfläch e	Anschlussklemm en-Befestigungskraf t	Anschlussklemmen -Befestigungskraft Einheitsfläche
	[µm]		[nm]	[J/m]	[J/m · mm²]	[N]	[N/mm²]
101	0,86	0,1	39	2	5	87	248
102	2,65	0,2	16	2	5	68	196
103	2,90	0,4	8	2	6	112	319
104	0,75	0,1	17	2	5	91	261
105	0,20	0,1	38	2	7	94	270
106	0,24	0,1	25	2	5	79	227
111	1,29	0,1	22	7	20	70	201
112	2,39	0,3	16	6	17	70	200
113	1,12	0,1	37	12	33	35	100
114	0,65	1,0	27	9	27	72	205
115	3,87	1,2	47	9	26	72	205
116	1,74	0,1	315	9	26	72	206
117	2,20	0,1	21	9	27	72	205
118	2,78	0,2	1	5	15	69	197
119	1,12	0,1	35	8	23	73	209

Tabelle 21

Probe Nr.	Menge an C	Korrosion nach Salzwassersprühtest (5% NaCl × 96 h)
Probe Nr.	[Massen%]	Korrosion nach Salzwassersprühtest (5% NaCl × 96 h)
43	15	Nein
114	0	Ja
117	40	Nein

Die AI-Legierungsdrähte der Proben Nr. 1 bis 77 (die im Folgenden kollektiv als ausgehärtete Probengruppe bezeichnet sein können), die aus einer speziell zusammengesetzten Al-Mg-Si-Legierung bestehen, die Mg und Si in einem bestimmten Bereich sowie gegebenenfalls ein geeignetes spezifisches Element σ oder dergleichen in einem bestimmten Bereich enthält und einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen wurde, waren in den Bewertungsparameterwerten der Schlagfestigkeit, wie in den Tabellen 17 bis 19 dargestellt, besser als die AI-Legierungsdrähte der Proben Nr. 101 bis 106 außerhalb des Bereichs der spezifischen Zusammensetzung (die im Folgenden kollektiv als Vergleichsprobengruppe bezeichnet sein kann), und die Bewertungsparameterwerte davon waren nicht niedriger als 4 J/m. Der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe hatte, wie in den Tabellen 9 bis 11 dargestellt, eine hohe Bruchdehnung und erreichte auch die Anzahl der Biegevorgänge auf einem hohen Niveau. So ist zu erkennen, dass der Al-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe ausgezeichnete Schlagzähigkeits- und Ermüdungseigenschaften in ausgewogenerer Weise aufweist als der AI-Legierungsdraht in der Vergleichsprobengruppe. Die ausgehärtete Probengruppe war ausgezeichnet in Bezug auf die mechanischen und elektrischen Eigenschaften, d.h. wies eine hohe Zugfestigkeit, auch eine hohe elektrische Leitfähigkeit, auch eine hohe Bruchdehnung und darüber hinaus eine hohe 0,2%-Dehngrenze auf. Quantitativ erreichte der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe eine Zugfestigkeit von nicht unter 150 MPa, eine 0,2%-Dehngrenze von nicht unter 90 MPa, eine Bruchdehnung von nicht unter 5% und eine elektrische Leitfähigkeit von nicht unter 40% IACS. Darüber hinaus zeigte der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe auch ein großes Verhältnis „Dehngrenze/Zug“ zwischen Zugfestigkeit und 0,2%-Dehngrenze, und das Verhältnis lag nicht unter 0,5. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe auch eine ausgezeichnete Fixierbarkeit am Anschlussklemmenabschnitt aufweist, wie in den Tabellen 17 bis 19 gezeigt ist (nicht niedriger als 40 N). Einer der Gründe könnte darin liegen, dass der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe einen hohen Kaltverfestigungsexponenten von nicht unter 0,05 (Tabellen 9 bis 11) aufwies und ein Effekt der Festigkeitsverbesserung durch Kaltverfestigung beim Verpressen eines Crimpanschlusses zufriedenstellend erzielt wurde.
Ergebnisse der Auswertung unter Verwendung des rechteckigen Messbereichs A und Ergebnisse der Auswertung unter Verwendung des Messbereichs B in Form des Sektors werden in Zusammenhang mit nachstehenden Fragen zu kristallinem Material und Fragen zu Poren, die später beschrieben werden, herangezogen.
Insbesondere wie in den Tabellen 13 bis 15 dargestellt, war eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien in der Oberflächenschicht des AI-Legierungsdrahtes in der ausgehärteten Probengruppe vorhanden. Quantitativ war die mittlere Fläche nicht größer als 3 µm², und in vielen Proben war die mittlere Fläche nicht größer als 2 µm² und ferner nicht größer als 1,5 µm². Die Anzahl solcher feinkristallinen Materialien war größer als 10 und nicht größer als 400 und nicht größer als 350, die Anzahl der feinkristallinen Materialien war in vielen Proben nicht größer als 300, und in einigen Proben war die Anzahl der feinkristallinen Materialien nicht größer als 200 oder nicht größer als 100. Basierend auf dem Vergleich zwischen der Probe Nr. 20 (Tabellen 10 und 18) und der Probe Nr. 112 (Tabellen 12 und 20), die in ihrer Zusammensetzung identisch sind, erreichte Probe Nr. 20, in der eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien in der Oberflächenschicht vorhanden war, eine größere Anzahl an Biegungen und auch einen größeren Parameterwert der Schlagfestigkeit. Es wird daher davon ausgegangen, dass bei feineren kristallinen Materialien, die in der Oberflächenschicht vorhanden sind, die Wahrscheinlichkeit, dass Risse vom kristallinen Material ausgehen, geringer ist, und ausgezeichnete Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht werden. Das Vorhandensein einer bestimmten Menge feinkristalliner Materialien kann das Kristallwachstum unterdrückt haben, um das Biegen oder dergleichen zu erleichtern, und ist zu einem Faktor für die Verbesserung der Ermüdungseigenschaften geworden.
Aus diesem Test kann geschlossen werden, dass, um kristalline Materialien feiner zu machen und deren Vorhandensein bis zu einem gewissen Ausmaß zu ermöglichen, eine relativ hohe Abkühlrate in einem bestimmten Temperaturbereich (höher als 0,5°C/Sekunde und ferner nicht niedriger als 1°C/Sekunde und vorzugsweise niedriger als 25°C/Sekunde und darüber hinaus niedriger als 20°C/Sekunde) wirksam ist.
Aus diesem Test kann man darüber hinaus Folgendes schließen:
(1) Wie in den Tabellen 13 bis 15 unter „Flächenverhältnis“ dargestellt, war die Wahrscheinlichkeit, dass die Rissbildung von einem kristallinen Material ausgeht, geringer, auch weil viele (mindestens 70%, in vielen Fällen mindestens 80% und ferner mindestens 85%) der in der Oberflächenschicht vorhandenen kristallinen Materialien feinkristalline Materialien waren, die eine einheitliche Größe von nicht mehr als 3 µm² hatten.
In diesem Test wird weiter berücksichtigt, dass Risse, die von einem kristallinen Material ausgehen, oder ein Rissfortschritt von der Oberflächenschicht nach innen durch ein kristallines Material hindurch vermindert und ausgezeichnete Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften erreicht werden können, auch aufgrund der Tatsache, dass kristalline Materialien, die nicht nur in der Oberflächenschicht, sondern auch im Inneren vorhanden sind, klein waren (nicht größer als 40 µm²), wie oben beschrieben.
(2) Der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe, wie in den Tabellen 13 bis 15 dargestellt, hatte eine Gesamtfläche von Poren in der Oberflächenschicht von nicht mehr als 2,0 µm², die kleiner war als diejenige der AI-Legierungsdrähte bei den in Tabelle 16 dargestellten Proben Nr. 111, 118 und 119. Bei Betrachtung der Poren in der Oberflächenschicht wurde ein Vergleich zwischen den Proben Nr. 20 und 111, die in ihrer Zusammensetzung identisch sind, zwischen den Proben Nr. 47 und 118, die in ihrer Zusammensetzung identisch sind, und zwischen den Proben Nr. 71 und 119 gemacht, die in ihrer Zusammensetzung identisch sind. Es ist zu erkennen, dass die Proben Nr. 20, 47 und 71, die eine geringere Anzahl an Poren haben, eine bessere Schlagfestigkeit (Tabellen 18 und 19) und eine größere Anzahl von Biegevorgängen und damit auch ein hervorragendes Ermüdungsverhalten aufweisen (Tabellen 10 und 11). Einer der Gründe kann sein, dass die AI-Legierungsdrähte der Proben Nr. 111, 118 und 119, die viele Poren in der Oberflächenschicht aufweisen, dazu neigen, wegen Rissen zu brechen, die bei Anwendung von Stößen oder wiederholtem Biegen aus einer Pore heraus entstehen. Es kann daher daraus geschlossen werden, dass die Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften verbessert werden können, indem Poren in der Oberflächenschicht des AI-Legierungsdrahtes reduziert werden. Der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe, wie in den Tabellen 13 bis 15 dargestellt, liegt im Wasserstoffgehalt niedriger als die AI-Legierungsdrähte der Proben Nr. 111, 118 und 119, die in Tabelle 16 gezeigt sind. Es wird daher davon ausgegangen, dass Wasserstoff einer der Faktoren für Poren ist. Es wird davon ausgegangen, dass eine Temperatur der Schmelze in den Proben Nr. 111, 118 und 119 hoch ist und viel gelöstes Gas in der Schmelze vorhanden ist, und es wird davon ausgegangen, dass viel Wasserstoff aus gelöstem Gas entstand. Daraus kann man schließen, dass das Einstellen einer relativ niedrigen Temperatur (unter 750°C) der Schmelze im Gießprozess zur Reduzierung von Poren in der Oberflächenschicht wirksam ist.
Darüber hinaus zeigt sich, dass Wasserstoff durch den Gehalt an Cu vermindert wird, basierend auf dem Vergleich zwischen Probe Nr. 10 (Tabelle 13) und den Proben Nr. 22 bis 24 (Tabelle 14).
Wie in den Tabellen 13 bis 15 dargestellt, hat der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe nicht nur in der Oberflächenschicht, sondern auch im Inneren eine kleinere Anzahl an Poren. Quantitativ ist ein Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht“ der Gesamtfläche von Poren nicht höher als 44, hier nicht höher als 35, und in vielen Proben, die kleiner sind als das Verhältnis von Probe Nr. 112 (Tabelle 16), nicht höher als 20 und weiter nicht höher als 10. Basierend auf dem Vergleich zwischen den Proben Nr. 20 und 112, die in ihrer Zusammensetzung identisch sind, war die Probe Nr. 20 mit einem niedrigeren Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht“ in der Anzahl der Biegevorgänge besser (Tabellen 10 und 12) und auch höher im Parameterwert der Stoßfestigkeit (Tabellen 18 und 20). Einer der Gründe könnte darin liegen, dass sich bei dem AI-Legierungsdraht der Probe Nr. 112 mit vielen Poren im Inneren bei wiederholtem Biegen Risse ausgehend von der Oberflächenschicht nach innen durch die Poren hindurch entwickelten und ein Bruch wahrscheinlich war. Es kann daher daraus geschlossen werden, dass die Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften verbessert werden können, indem Poren in der Oberflächenschicht und im Inneren des AI-Legierungsdrahtes reduziert werden. Aus diesem Test kann geschlossen werden, dass bei höherer Abkühlrate das Verhältnis „Innenbereich/Oberflächenschicht“ tendenziell niedriger ist. Daher kann der Rückschluss gezogen werden, dass zur Reduzierung von Poren im Inneren das Einstellen einer relativ niedrigen Temperatur der Schmelze im Gießprozess und das Einstellen einer bis zu einem gewissen Grad relativ hohen Abkühlrate in einem Temperaturbereich bis 650°C (höher als 0,5°C/Sekunde und weiter nicht niedriger als 1°C/Sekunde und vorzugsweise niedriger als 25°C/Sekunde und weiter niedriger als 20°C/Sekunde) wirksam sind.
(3) Wie in den Tabellen 17 bis 19 dargestellt, hatte der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe einen kleinen Gleitreibungskoeffizienten. Quantitativ war der Gleitreibungskoeffizient nicht größer als 0,8, und viele Proben hatten einen Gleitreibungskoeffizienten von unter 0,5. Es wird angenommen, dass aufgrund des geringen Gleitreibungskoeffizienten Elementardrähte, die einen Litzendraht bildeten, leicht aneinander gleiten und beim wiederholten Biegen ein Bruch weniger wahrscheinlich war. Die Anzahl der Male bis zum Bruch eines massiven Drahtes (mit einem Durchmesser von 0,3 mm) mit der Zusammensetzung der Probe Nr. 41 und eines Litzendrahtes, der unter Verwendung des AI-Legierungsdrahtes mit der Zusammensetzung der Probe Nr. 41 hergestellt wurde, wurde unter Verwendung des vorstehend beschriebenen zyklischen Biegeprüfgeräts bestimmt. Die Bedingungen für den Test beinhalten eine Biegedehnung von 0,9% und eine aufgebrachte Belastung von 12,2 MPa. Es wurde ein Elementardraht mit einem Durchmesser von 0,3 mm hergestellt, der ähnlich wie der AI-Legierungsdraht als massiver Draht mit einem Durchmesser von 0,3 mm hergestellt wurde, sieben Elementardrähte wurden miteinander verseilt, und danach wurden die verseilten Elementardrähte verpresst, um einen verpressten Litzendraht mit einer Querschnittsfläche von 0,35 mm² (0,35er) zu erhalten. Der verpresste Litzendraht wurde anschließend einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen (Bedingungen in Tabelle 6 und Nr. 41). Als Ergebnis der Prüfung betrug die Anzahl der Male bis zum Bruch des Volldrahtes 3894 und die Anzahl der Male bis zum Bruch des Litzendrahtes lag bei 12053, und die Anzahl der Biegevorgänge nahm deutlich zu. Ein Effekt der Verbesserung der Ermüdungseigenschaften kann somit durch die Verwendung eines Elementardrahtes mit geringem Gleitreibungskoeffizienten für einen Litzendraht erwartet werden. Wie in den Tabellen 17 bis 19 dargestellt, hatte der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe eine kleine Oberflächenrauigkeit. Quantitativ war die Oberflächenrauigkeit nicht größer als 3 µm, viele Proben hatten eine Oberflächenrauigkeit von nicht größer als 2,5 µm und einige Proben hatten eine Oberflächenrauigkeit nicht größer als 2 µm oder 1 µm, was kleinere Werte sind als die der Probe Nr. 115 (Tabelle 20). Ausgehend vom Vergleich zwischen Probe Nr. 20 (Tabellen 18 und 10) und der Probe Nr. 115 (Tabellen 20 und 12), die in ihrer Zusammensetzung identisch sind, war die Probe Nr. 20 kleiner in Bezug auf den Gleitreibungskoeffizienten und die Oberflächenrauigkeit, und lag darüber hinaus in der Anzahl der Biegevorgänge höher und war tendenziell auch besser in der Schlagfestigkeit. Es wird daher davon ausgegangen, dass ein kleiner Gleitreibungskoeffizient zur Verbesserung der Ermüdungseigenschaften und der Schlagfestigkeit beiträgt. Es kann daraus geschlossen werden, dass eine geringere Oberflächenrauigkeit dahingehend wirksam ist, den Gleitreibungskoeffizienten zu senken.
Bei dem AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe kann man zu dem Schluss kommen, dass er einen kleineren Gleitreibungskoeffizienten aufweist, wie in den Tabellen 17 bis 19 dargestellt ist, wenn ein Gleitmittel an dessen Oberfläche haftet, und insbesondere wenn die Anhaftungsmenge von C nicht niedriger als 1 Massen-% ist (siehe Vergleich zwischen Probe Nr. 41 (Tabellen 14 und 18) und Probe Nr. 114 (Tabellen 16 und 20)), wie in den Tabellen 13 bis 15 dargestellt. Es kann daraus geschlossen werden, dass der Gleitreibungskoeffizient mit einer höheren Anhaftungsmenge von C tendenziell kleiner ist, auch wenn die Oberflächenrauigkeit relativ groß ist (siehe z.B. Probe Nr. 22 (Tabellen 14 und 18)). Wie in Tabelle 21 dargestellt, ist zu erkennen, dass die Korrosionsbeständigkeit durch die Haftung des Schmiermittels an der Oberfläche des AI-Legierungsdrahtes ausgezeichnet ist. Es wird davon ausgegangen, dass eine Anhaftungsmenge des Schmiermittels (eine Anhaftungsmenge von C) bis zu einem gewissen Maß vorzugsweise klein ist, insbesondere nicht höher als 30 Massen-%, da eine zu große Anhaftungsmenge an Schmiermittel (Anhaftungsmenge von C) zu einer Erhöhung des ohmschen Widerstands der Verbindung mit dem Endabschnitt führt.
(4) Wie in den Tabellen 13 bis 15 dargestellt, hatte der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe eine kleine Kristallkorngröße. Quantitativ war die mittlere Kristallkorngröße nicht höher als 50 µm, und viele Proben hatten eine mittlere Kristallkorngröße nicht größer als 35 µm und weiter nicht größer als 30 µm, und einige Proben hatten auch eine mittlere Kristallkorngröße nicht größer als 20 µm, die kleiner waren als die der Probe Nr. 113 (Tabelle 16). Ausgehend vom Vergleich zwischen Probe Nr. 20 (Tabelle 10) und Probe Nr. 113 (Tabelle 12), die in ihrer Zusammensetzung identisch sind, erreichte Probe Nr. 20 eine etwa doppelt so große Anzahl an Biegevorgängen. Daher wird davon ausgegangen, dass eine kleine Kristallkorngröße insbesondere zur Verbesserung der Ermüdungseigenschaften beiträgt. Darüber hinaus kann aus diesem Test geschlossen werden, dass eine Kristallkorngröße leicht verkleinert werden kann, z.B. durch Einstellen einer relativ niedrigen Ausscheidungstemperatur oder durch Einstellen einer relativ kurzen Verweilzeit.
(5) Wie in den Tabellen 17 bis 19 dargestellt, hatte der AI-Legierungsdraht in der ausgehärteten Probengruppe eine Oberflächenoxidschicht, deren Dicke jedoch nur 120 nm oder weniger betrug (siehe Vergleich mit Probe Nr. 116 in Tabelle 20). Daher wird davon ausgegangen, dass bei dem AI-Legierungsdraht ein nur moderater Anstieg des ohmschen Widerstands der Verbindung zum Anschlussklemmenabschnitt erreicht und eine niederohmige Verbindungsstruktur aufgebaut werden kann. Man kann davon ausgehen, dass die Bildung einer Oberflächenoxidschicht mit einer geeigneten Dicke (nicht kleiner als 1 nm) zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit beiträgt, wie oben beschrieben. Darüber hinaus kann aus diesem Test geschlossen werden, dass die Oberflächenoxidschicht tendenziell eine große Dicke aufweist, wenn die Wärmebehandlung wie z.B. die Ausscheidungsbehandlung in der Luftatmosphäre oder unter einer Bedingung durchgeführt wird, die die Bildung einer Böhmitschicht ermöglicht, und dass die Oberflächenoxidschicht in einer sauerstoffarmen Atmosphäre tendenziell eine geringe Dicke aufweist.
(6) Wie in den Tabellen 11, 15 und 19 dargestellt, kann trotz der Umstellung auf die Herstellungsverfahren A, B und D bis G (Proben Nr. 72 bis 77) festgestellt werden, dass ein AI-Legierungsdraht erhalten wird, der eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien enthält und ausgezeichnete Schlagzähigkeits- und Ermüdungseigenschaften aufweist. Insbesondere kann durch eine geeignete Einstellung der Abkühlrate in einem bestimmten Temperaturbereich im Gießprozess ein AI-Legierungsdraht hergestellt werden, der trotz verschiedener Änderungen in den nachfolgenden Schritten eine bestimmte Menge an feinkristallinen Materialien in der Oberflächenschicht enthält und hervorragende Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften aufweist, wobei ein hoher Freiheitsgrad im Fertigungszustand besteht.
Ein AI-Legierungsdraht, der aus einer speziell zusammengesetzten Legierung auf Al-Mg-Si-Basis besteht, einer Ausscheidungsbehandlung unterzogen wurde und eine bestimmte Menge feinkristalliner Materialien in der Oberflächenschicht enthält, wie vorstehend beschrieben, erreichte eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe elektrische Leitfähigkeit, außerdem eine ausgezeichnete Festigkeit der Verbindung mit dem Anschlussklemmenabschnitt sowie ausgezeichnete Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften. Man darf davon ausgehen, dass ein solcher AI-Legierungsdraht in günstiger Weise für einen Leiter eines ummantelten elektrischen Drahtes verwendet werden kann, insbesondere für einen Leiter eines mit einer Anschlussklemme ausgestatteten elektrischen Drahtes, an dem ein Anschlussklemmenabschnitt befestigt ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Erläuterungsbeispiele beschränkt, sondern durch die Bedingungen der Ansprüche definiert, und soll alle Änderungen innerhalb des Umfangs und der Bedeutung einbeziehen, die den Bedingungen der Ansprüche entsprechen.
So kann beispielsweise eine Zusammensetzung einer Legierung im Testbeispiel 1, eine Querschnittsfläche eines Drahtelements, die Anzahl der Litzen in einem Litzendraht und eine Herstellungsbedingung (Temperatur einer Schmelze, Abkühlrate beim Gießen, Zeitsteuerung der Wärmebehandlung und Bedingung für die Wärmebehandlung) entsprechend geändert werden.
[Zusätzliche Aspekte]
Ein Aluminiumlegierungsdraht mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit und hervorragenden Ermüdungseigenschaften kann wie folgt konfiguriert sein. Beispiele für ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsdrahtes mit ausgezeichneter Schlagfestigkeit und hervorragenden Ermüdungseigenschaften umfassen Folgendes:
[Zusätzlicher Aspekt 1]
Aluminiumlegierungsdraht, der aus einer Aluminiumlegierung besteht, wobei die Aluminiumlegierung mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg, mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen enthält, wobei das Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist,
wobei in einem Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein Kristallisationsmessbereich in Form eines Sektors mit einer Fläche von 3750 µm² aus einem ringförmigen Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und eine mittlere Fläche kristalliner Materialien, die in dem Kristallisationsmessbereich in der Form des Sektors vorhanden sind, nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm² ist.
[Zusätzlicher Aspekt 2]
Der im [zusätzlichen Aspekt 1] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem die Anzahl an kristallinen Materialien, die im Kristallisationsmessbereich in der Form des Sektors vorhanden sind, größer als 10 und nicht größer als 400 ist.
[Zusätzlicher Aspekt 3]
Der im [zusätzlichen Aspekt 1] oder [zusätzlichen Aspekt 2] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger innenliegender Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge so entnommen wird, dass ein Mittelpunkt dieses Rechtecks einem Mittelpunkt des Aluminiumlegierungsdrahtes überlagert ist, und eine mittlere Fläche der im innenliegenden Kristallisationsmessbereich vorhandenen kristallinen Materialien nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 40 µm² ist.
[Zusätzlicher Aspekt 4]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 3] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, wobei die Aluminiumlegierung eine mittlere Kristallkorngröße von nicht mehr als 50 µm aufweist.
[Zusätzlicher Aspekt 5]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 4] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein Porenmessbereich in Form eines Sektors von 1500 µm² aus einem ringförmigen Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 30 µm in Tiefenrichtung ausgehend von der Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes aus erstreckt, und eine Gesamtquerschnittsfläche von im Porenmessbereich in der Form des Sektors vorhandenen Poren nicht größer als 2 µm² ist.
[Zusätzlicher Aspekt 6]
Der im [zusätzlichen Aspekt 5] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger innenliegender Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge so gewählt wird, dass ein Mittelpunkt dieses Rechtecks einem Mittelpunkt des Aluminiumlegierungsdrahtes überlagert ist, und ein Verhältnis einer Gesamtquerschnittsfläche von im innenliegenden Porenmessbereich vorhandenen Poren zur Gesamtquerschnittsfläche der im Porenmessbereich in der Form des Sektors vorhandenen Poren nicht kleiner als 1,1 und nicht größer als 44 ist.
[Zusätzlicher Aspekt 7]
Der im [zusätzlichen Aspekt 5] oder [zusätzlichen Aspekt 6] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem ein Wasserstoffgehalt nicht mehr als 8,0 ml/100 g beträgt.
[Zusätzlicher Aspekt 8]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 7] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem ein Kaltverfestigungsexponent nicht kleiner als 0,05 ist.
[Zusätzlicher Aspekt 9]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 8] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem ein Gleitreibungskoeffizient nicht größer als 0,8 ist.
[Zusätzlicher Aspekt 10]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 9] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem die Oberflächenrauigkeit nicht größer als 3 µm ist.
[Zusätzlicher Aspekt 11]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 10] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem ein Schmiermittel auf einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes anhaftet und eine aus dem Schmiermittel stammende Anhaftungsmenge C mehr als 0 und nicht mehr als 30 Massen-% beträgt.
[Zusätzlicher Aspekt 12]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 11] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, wobei der Aluminiumlegierungsdraht eine Oberflächenoxidschicht mit einer Dicke von nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 120 nm aufweist.
[Zusätzlicher Aspekt 13]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 12] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, bei dem die Aluminiumlegierung weiterhin mindestens 0 Massen-% und höchstens 0,5 Massen-% von jeweils mindestens einem Element enthält, das aus Fe, Cu, Mn, Ni, Zr, Cr, Zn und Ga ausgewählt ist, und insgesamt mindestens 0 Massen-% und höchstens 1,0 Massen-% des mindestens einen Elements enthält.
[Zusätzlicher Aspekt 14]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 13] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, wobei die Aluminiumlegierung weiterhin mindestens 0 Massen-% und höchstens 0,05 Massen-% Ti und/oder mindestens 0 Massen-% und höchstens 0,005 Massen-% B enthält.
[Zusätzlicher Aspekt 15]
Der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 14] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht, wobei der Aluminiumlegierungsdraht mindestens einem entspricht, ausgewählt aus einer Zugfestigkeit von nicht unter 150 MPa, einer 0,2%-Dehngrenze von nicht unter 90 MPa, einer Bruchdehnung von nicht unter 5% und einer elektrischen Leitfähigkeit von nicht unter 40% IACS.
[Zusätzlicher Aspekt 16]
Ein Aluminiumlegierungs-Litzendraht, hergestellt durch Verseilen einer Vielzahl der in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 15] beschriebenen Aluminiumlegierungsdrähte.
[Zusätzlicher Aspekt 17]
Der im [zusätzlichen Aspekt 16] beschriebene Aluminiumlegierungs-Litzendraht, bei dem eine Litzensteigung mindestens zehnmal und höchstens vierzigmal so groß ist wie ein Teilkreisdurchmesser des Aluminiumlegierungs-Litzendrahts.
[Zusätzlicher Aspekt 18]
Ummantelter elektrischer Draht mit einem Leiter und einer Isolierumhüllung, die einen Außenumfang des Leiters abdeckt, wobei der Leiter den im [zusätzlichen Aspekt 16] oder [zusätzlichen Aspekt 17] beschriebenen Aluminiumlegierungs-Litzendraht aufweist.
[Zusätzlicher Aspekt 19]
Ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht, der den im [zusätzlichen Aspekt 18] beschriebenen ummantelten elektrischen Draht und einen an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes befestigten Anschlussklemmenabschnitt aufweist.
[Zusätzlicher Aspekt 20]
Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsdrahtes, umfassend:

einen Gießschritt zum Bilden eines Gussmaterials durch Gießen einer Schmelze aus einer Aluminiumlegierung, die aus mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg,
mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einem Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht, wobei das Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist;
einen Zwischenbearbeitungsschritt zum Bilden eines Zwischenbearbeitungsmaterials durch plastische Bearbeitung des Gussmaterials;
einen Drahtziehschritt zum Bilden eines drahtgezogenen Elements durch Drahtziehen des Zwischenbearbeitungsmaterials; und
einen Wärmebehandlungsschritt zum Durchführen einer Wärmebehandlung während des Drahtziehens oder nach dem Drahtziehschritt, wobei im Gießschritt eine Temperatur der Schmelze nicht niedriger als eine Liquidustemperatur und niedriger als 750°C ist und eine Abkühlrate in einem Temperaturbereich von der Temperatur der Schmelze bis 650°C nicht niedriger als 1°C/Sekunde und niedriger als 25°C/Sekunde ist.

[Zusätzlicher Aspekt 21]
Ein Aluminiumlegierungsdraht, der aus einer Aluminiumlegierung besteht, wobei die Aluminiumlegierung mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg, mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen enthält, wobei das Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist,
wobei in einem Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein Porenmessbereich in Form eines Sektors von 1500 µm² aus einem ringförmigen Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 30 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und eine Gesamtquerschnittsfläche von im Porenmessbereich in der Form des Sektors vorhandenen Poren nicht größer als 2 µm² ist.
Der unter dem [zusätzlichen Aspekt 21] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht ist besser in Bezug auf Schlagfestigkeits- und Ermüdungseigenschaften, indem er darüber hinaus einen Punkt erfüllt, der in mindestens einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 1] bis [zusätzlicher Aspekt 15] beschrieben ist. Der unter dem [zusätzlichen Aspekt 21] beschriebene Aluminiumlegierungsdraht kann für den Aluminiumlegierungs-Litzendraht, den ummantelten elektrischen Draht oder den mit einer Anschlussklemme bestückten elektrischen Draht verwendet werden, wie er in einem der Aspekte [zusätzlicher Aspekt 16] bis [zusätzlicher Aspekt 19] beschrieben ist.
Bezugszeichenliste

1: ummantelter elektrischer Draht
10: mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht
2: Leiter
20: Aluminiumlegierungs-Litzendraht
22: Aluminiumlegierungsdraht (Elementardraht)
220: Oberflächenschichtbereich
222: Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich
224: Kristallisationsmessbereich
22S: kurze Seite
22L: lange Seite
P: Kontakt
T: Tangente
C: Gerade
g: Spalt
3: Isolierumhüllung
4: Anschlussklemmenabschnitt
40: Drahthülsenabschnitt
42: Einsetzabschnitt
44: Isolierhülsenabschnitt
S: Probe
100: Aufnahme
110: Gewicht
150: Gegenstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016213154 [0002]
JP 2017074234 [0002]
JP 201222948585 [0004]

Claims

Aluminiumlegierungsdraht, der aus einer Aluminiumlegierung besteht, wobei die Aluminiumlegierung mindestens 0,03 Massen-% und höchstens 1,5 Massen-% Mg, mindestens 0,02 Massen-% und höchstens 2,0 Massen-% Si und einen Rest aus AI und unvermeidlichen Verunreinigungen enthält, wobei ein Massenverhältnis Mg/Si nicht niedriger als 0,5 und nicht höher als 3,5 ist, wobei in einem Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 50 µm in Tiefenrichtung ausgehend von einer Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 3 µm² ist.
Aluminiumlegierungsdraht nach Anspruch 1, wobei die Anzahl kristalliner Materialien, die im Oberflächenschicht-Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, größer als 10 und nicht größer als 400 ist.
Aluminiumlegierungsdraht nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger innenliegender Kristallisationsmessbereich mit einer kurzen Seite von 50 µm Länge und einer langen Seite von 75 µm Länge so entnommen wird, dass ein Mittelpunkt dieses Rechtecks einem Mittelpunkt des Aluminiumlegierungsdrahtes überlagert ist, und eine mittlere Fläche von kristallinen Materialien, die im innenliegenden Kristallisationsmessbereich vorhanden sind, nicht kleiner als 0,05 µm² und nicht größer als 40 µm² ist.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aluminiumlegierung eine mittlere Kristallkorngröße von nicht mehr als 50 µm aufweist.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger Oberflächenschicht-Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge aus einem Oberflächenschichtbereich entnommen wird, der sich bis 30 µm in Tiefenrichtung ausgehend von der Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes erstreckt, und eine Gesamtquerschnittsfläche von im Oberflächenschicht-Porenmessbereich vorhandenen Poren nicht größer als 2 µm² ist.
Aluminiumlegierungsdraht nach Anspruch 5, wobei im Querschnitt des Aluminiumlegierungsdrahtes ein rechteckiger innenliegender Porenmessbereich mit einer kurzen Seite von 30 µm Länge und einer langen Seite von 50 µm Länge so entnommen wird, dass eine Mitte dieses Rechtecks einer Mitte des Aluminiumlegierungsdrahtes überlagert ist, und ein Verhältnis einer Gesamtquerschnittsfläche von Poren im innenliegenden Porenmessbereich zur Gesamtquerschnittsfläche der Poren im Oberflächenschicht-Porenmessbereich nicht niedriger als 1,1 und nicht höher als 44 ist.
Aluminiumlegierungsdraht nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Aluminiumlegierungsdraht höchstens 8,0 ml/100 g Wasserstoff enthält.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Aluminiumlegierungsdraht einen Kaltverfestigungsexponenten aufweist, der nicht kleiner als 0,05 ist.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Aluminiumlegierungsdraht einen Gleitreibungskoeffizienten von nicht über 0,8 aufweist.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Aluminiumlegierungsdraht eine Oberflächenrauigkeit von nicht mehr als 3 µm aufweist.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Schmiermittel an der Oberfläche des Aluminiumlegierungsdrahtes anhaftet und eine aus dem Schmiermittel stammende Anhaftungsmenge C mehr als 0 und nicht mehr als 30 Massen-% beträgt.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Aluminiumlegierungsdraht eine Oberflächenoxidschicht mit einer Dicke von nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 120 nm umfasst.
Aluminiumlegierungsdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Aluminiumlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von nicht unter 150 MPa, eine 0,2%-Dehngrenze von nicht unter 90 MPa, eine Bruchdehnung von nicht unter 5% und eine elektrische Leitfähigkeit von nicht unter 40% IACS aufweist.
Aluminiumlegierungs-Litzendraht, hergestellt durch Verseilen einer Vielzahl der Aluminiumlegierungsdrähte nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Aluminiumlegierungs-Litzendraht nach Anspruch 14, wobei eine Litzensteigung mindestens 10 mal und höchstens 40 mal so groß ist wie ein Teilkreisdurchmesser des Aluminiumlegierungs-Litzendrahtes.
Ummantelter elektrischer Draht, umfassend: einen Leiter; und eine Isolierumhüllung, die einen Außenumfang des Leiters abdeckt, wobei der Leiter den Aluminiumlegierungs-Litzendraht nach Anspruch 14 oder 15 aufweist.
Ein mit einer Anschlussklemme ausgestatteter elektrischer Draht, umfassend: den ummantelten elektrischen Draht nach Anspruch 16; und einen Anschlussklemmenabschnitt, der an einem Endabschnitt des ummantelten elektrischen Drahtes befestigt ist.