JP2014224290A - Aluminum alloy wire having excellent bendability and method for producing the same - Google Patents

Aluminum alloy wire having excellent bendability and method for producing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy for a wire rod having excellent strength and also having high conductivity, and an aluminium alloy wire rod and a method for producing the same.SOLUTION: Provided is an aluminum alloy for a wire rod comprising, by mass, 2.0 to 3.5% Fe and 1.0% or lower Si, and the balance Al with inevitable impurities. The material to be worked in the aluminum alloy for a wire rod is subjected to a cold working step of performing cold working thereto to form into a wire rod. Further, it is preferable that, after the cold working step, a heat treatment step of performing heat treatment under the conditions of 300 to 500°C and 10 min to 10 hr may be performed.

Description

本発明は、線材用アルミニウム合金、アルミニウム合金線材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an aluminum alloy for wire, an aluminum alloy wire, and a method for producing the same.

マグネットワイヤーやハーネス用線材として、銅や銅合金が一般的に用いられている。銅は線材のベースメタルであるが、電気自動車やハイブリッド自動車の普及及び制御の電動化によりその使用量の増加が見込まれ、資源の枯渇或いは値段の高騰が予想されている。マグネットワイヤーやハーネス用線材の銅又は銅合金の代替・削減が望まれている。   Copper and copper alloys are generally used as magnet wires and wire materials for harnesses. Copper is a base metal of wire rods, but the use of electric vehicles and hybrid vehicles is expected to increase due to the popularization and electrification of controls, and it is expected that resources will be depleted or prices will rise. Replacement or reduction of copper or copper alloy for magnet wire and wire for harness is desired.

導体である銅又は銅合金の代替材として、アルミニウムが挙げられる。アルミニウムを線材に用いた場合には、軽量化を図ることができる。例えば、自動車の燃費向上などの効果がある。   Aluminum can be cited as an alternative to copper or copper alloy, which is a conductor. When aluminum is used for the wire, weight reduction can be achieved. For example, there is an effect of improving the fuel consumption of an automobile.

しかしながら、導電率の高い純アルミニウムからなる線材では、銅又は銅合金からなる線材に比較して、引張強さが低い。線材を絶縁材で被覆するときや、マグネットワイヤーのコイル形成(巻線)のときに、線材は張力を受ける。端子部をかしめるときに、線材と端子部との接合部や線材に負荷がかかる。純アルミニウムからなる線材は、張力に耐えきれず、破断のおそれがあった。   However, a wire made of pure aluminum having a high electrical conductivity has a lower tensile strength than a wire made of copper or a copper alloy. The wire is subjected to tension when the wire is covered with an insulating material or when a coil of a magnetic wire is formed (winding). When the terminal portion is caulked, a load is applied to the joint between the wire and the terminal portion and the wire. The wire made of pure aluminum could not withstand the tension and could break.

また、線材を自動車用のワイヤーハーネスとして用いる場合には、線材と端子との接続部では、カシメやハンダ付けがなされる。この接続部が、組み付け作業中及び振動により破断しないためには、所定以上(例えば150MPa以上)の引張強さを有する必要がある。   Moreover, when using a wire as a wire harness for motor vehicles, caulking and soldering are made in the connection part of a wire and a terminal. In order to prevent the connection portion from being broken during the assembling operation and due to vibration, it is necessary to have a tensile strength of a predetermined value or more (for example, 150 MPa or more).

これに対して、特許文献1〜5には、引張強さを高めるために他の元素を添加して合金としたアルミニウム合金線材が開示されている。   On the other hand, Patent Documents 1 to 5 disclose aluminum alloy wires that are made into alloys by adding other elements in order to increase the tensile strength.

特許文献1に開示されたアルミニウム合金線材の製造方法は、次のようである。Zr:0.25〜0.45質量%、Si:0.03〜0.3質量%、Fe:0.1〜0.3質量%、Ti:0.01〜0.05質量%、残部Al及び通常の不純物からなるアルミニウム合金を連続鋳造することによって、ワイヤーロッドとする。これを、350〜500℃の温度で20〜100時間熱処理した後、断面積減少率65%以上の冷間加工を加える。更に、これに150〜300℃の温度で1〜20時間熱処理を施す。   The manufacturing method of the aluminum alloy wire disclosed in Patent Document 1 is as follows. Zr: 0.25-0.45% by mass, Si: 0.03-0.3% by mass, Fe: 0.1-0.3% by mass, Ti: 0.01-0.05% by mass, balance Al And it is set as a wire rod by continuously casting the aluminum alloy which consists of a normal impurity. After heat-treating this at a temperature of 350 to 500 ° C. for 20 to 100 hours, cold working with a cross-sectional area reduction rate of 65% or more is added. Furthermore, this is heat-treated at a temperature of 150 to 300 ° C. for 1 to 20 hours.

特許文献2に開示されたアルミニウム合金線材は、化学組成が、Fe:0.2〜1.0重量%、Zr:0.01〜0.10重量%であり、残余がAl及び不可避不純物からなる。引張強さ200MPa以上、伸び1.0%以上、かつ導電率が58%IACS(国際焼きなまし銅線標準)以上の特性を有し、電気音響変換器のボイスコイルとして利用される。   The aluminum alloy wire disclosed in Patent Document 2 has a chemical composition of Fe: 0.2 to 1.0% by weight, Zr: 0.01 to 0.10% by weight, and the balance is made of Al and inevitable impurities. . It has a tensile strength of 200 MPa or more, an elongation of 1.0% or more, and a conductivity of 58% IACS (International Annealed Copper Wire Standard) or more, and is used as a voice coil of an electroacoustic transducer.

特許文献3に開示されたアルミニウム合金線材は、Fe:0.6〜1.5質量%、Mg:0.05〜0.5質量%を含有し、残部がAl及び不純物からなる。このAl合金線は、伸線材に軟化処理を施すことで製造される。アルミニウム合金線材は、引張強さ:110MPa以上、0.2%耐力:40MPa以上、導電率:58%IACS以上、伸び:10%以上である。   The aluminum alloy wire disclosed in Patent Document 3 contains Fe: 0.6 to 1.5 mass%, Mg: 0.05 to 0.5 mass%, and the balance is made of Al and impurities. This Al alloy wire is manufactured by subjecting the wire drawing material to a softening treatment. The aluminum alloy wire has a tensile strength: 110 MPa or more, 0.2% proof stress: 40 MPa or more, conductivity: 58% IACS or more, and elongation: 10% or more.

非特許文献1に開示されたアルミニウム合金は、Fe:0.6質量%、Zr:0.02質量%含有し、残部がAl及び不純物からなる。アルミニウム合金線材は、調質することで、引張強さ:130MPa以上、導電率:58%IACS以上、伸び:5%以上である。   The aluminum alloy disclosed in Non-Patent Document 1 contains Fe: 0.6% by mass, Zr: 0.02% by mass, and the balance consists of Al and impurities. The aluminum alloy wire is tempered so that the tensile strength is 130 MPa or more, the conductivity is 58% IACS or more, and the elongation is 5% or more.

特許文献4に開示されたアルミニウム合金導電線は、Fe、Si、及びCuを含み、残部がAl及び不可避的不純物からなり、Fe:0.8〜3.0質量%含む。アルミニウム合金導電線は、Feを多く含む領域が複数存在し、且つ、領域の長軸方向の長さWが全て5μm以下である。   The aluminum alloy conductive wire disclosed in Patent Document 4 contains Fe, Si, and Cu, the balance is made of Al and inevitable impurities, and contains Fe: 0.8 to 3.0% by mass. The aluminum alloy conductive wire includes a plurality of regions containing a large amount of Fe, and the length W in the major axis direction of each region is 5 μm or less.

特許文献5に開示された自動車用ワイヤーハーネス用アルミ電線は、Fe:0.6wt%以下、Si:0.2〜1.0wt%、Mg:0.2〜1.0wt%の成分を含み、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミ細線を素材とし、7〜65本の素線を撚り合わせてなる。   The aluminum electric wire for an automobile wire harness disclosed in Patent Document 5 includes components of Fe: 0.6 wt% or less, Si: 0.2 to 1.0 wt%, Mg: 0.2 to 1.0 wt%, The remainder is made of aluminum fine wires made of Al and inevitable impurities, and 7 to 65 strands are twisted together.

特許文献6に開示されたアルミ導電線は、Fe:0.15〜0.40mass%、Cu:0.05〜0.25mass%、Mg:0.05〜0.20mass%からなり、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミ細線を素線とし、この素線を撚り合わせ、更に被覆加工を施してなり、引張強さは40N以上である。   The aluminum conductive wire disclosed in Patent Document 6 is composed of Fe: 0.15 to 0.40 mass%, Cu: 0.05 to 0.25 mass%, Mg: 0.05 to 0.20 mass%, with the balance being Al. In addition, an aluminum fine wire made of inevitable impurities is used as a strand, the strands are twisted and further coated, and the tensile strength is 40 N or more.

特許文献7に開示されたアルミ導電線は、Fe:1.10〜1.50mass%、Mg:0.03〜0.25mass%、Si:0.02〜0.06mass%含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる0.07〜1.50mmのアルミ合金素線を撚り合わせて形成した撚線と、撚線を被覆する樹脂層とからなる。このアルミ導電線の引張強さは140MPa以上であり、屈曲性及び導電性に優れる。   The aluminum conductive wire disclosed in Patent Document 7 contains Fe: 1.10 to 1.50 mass%, Mg: 0.03 to 0.25 mass%, Si: 0.02 to 0.06 mass%, and the balance is Al. And a twisted wire formed by twisting aluminum alloy wires of 0.07 to 1.50 mm made of inevitable impurities, and a resin layer covering the twisted wire. The tensile strength of the aluminum conductive wire is 140 MPa or more, and is excellent in flexibility and conductivity.

特許文献8に開示されたアルミニウム合金線材は、Fe:0.1〜0.4mass%、Cu:0.1〜0.3mass%、Mg:0.02〜0.2mass%、Si:0.02〜0.2mass%含有し、更にTiとVを合わせて0.001〜0.01mass%含み、残部Al及び不可避不純物からなる。このアルミニウム合金線材は、移動車体に搭載されて用いられる線材であり、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が5〜25μm、且つ、常温におけるひずみ振幅±0.15%の繰り返し疲労を与えたときの疲労寿命が50000回以上であり、引張強さは80MPa以上である。   The aluminum alloy wire disclosed in Patent Document 8 is Fe: 0.1-0.4 mass%, Cu: 0.1-0.3 mass%, Mg: 0.02-0.2 mass%, Si: 0.02 -0.2mass% is contained, and also Ti and V are combined and 0.001-0.01mass% is contained, and it consists of remainder Al and an unavoidable impurity. This aluminum alloy wire is a wire that is used by being mounted on a moving vehicle body, and gives a repeated fatigue with a crystal grain size of 5 to 25 μm in a vertical section in the wire drawing direction and a strain amplitude of ± 0.15% at room temperature. The fatigue life is 50000 times or more, and the tensile strength is 80 MPa or more.

特開平4−311549号公報(特願平3−104623号)Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-31549 (Japanese Patent Application No. 3-104623) 特開2006−086694号公報JP 2006-086694 A 特開2011−162826号公報(特願2010−25801号)JP 2011-162826 A (Japanese Patent Application No. 2010-25801) 特開2011−252185号公報JP 2011-252185 A 特開2004−134212号公報JP 2004-134212 A 特開2005−174554号公報JP 2005-174554 A 特開2006−19163号公報JP 2006-19163 A 特開2010−163675号公報JP 2010-163675 A

日立電線技報 No.25(2006−1)、p31−34Hitachi Cable Technical Report No. 25 (2006-1), p31-34

しかしながら、特許文献1,2及び非特許文献1では、レアメタルであるZrを含むため、資源の枯渇、高コストが問題となる。特許文献1,2では、強度が高いが伸びが低く、靭性が低いため、断線を生じやすい。   However, since Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1 contain Zr, which is a rare metal, resource depletion and high costs are problematic. In Patent Documents 1 and 2, since the strength is high but the elongation is low and the toughness is low, disconnection is likely to occur.

また、マグネットワイヤーを磁性コアに巻く場合、特に、車載用モータなどにマグネットワイヤーを巻く場合に、90MPaから120MPaの張力を負荷しながら分布巻きなど複雑に巻く。このため、線材として150MPa以上の引張強さが必要である。特許文献3、4及び非特許文献1に開示されたアルミニウム合金線材をマグネットワイヤーとして用いる場合には、引張強さが不十分である。   Also, when winding a magnet wire around a magnetic core, especially when winding a magnet wire around an in-vehicle motor or the like, complicated winding such as distributed winding is performed while applying a tension of 90 MPa to 120 MPa. For this reason, the tensile strength of 150 MPa or more is required as a wire. When the aluminum alloy wires disclosed in Patent Documents 3 and 4 and Non-Patent Document 1 are used as magnet wires, the tensile strength is insufficient.

導電線材は、電子機器の高度化が進むにつれて、高導電性であることが求められる。また、設置スペースや軽量化の観点から、線径を太くすることができず、その導電率は58%IACS以上であることが望まれている。   The conductive wire is required to have high conductivity as the electronic equipment is advanced. Further, from the viewpoint of installation space and weight reduction, the wire diameter cannot be increased, and the electrical conductivity is desired to be 58% IACS or more.

また、自動車用ワイヤーハーネスにはスライドドア等、繰り返し曲げられる或いは曲げ応力がかかり疲労を受ける。このため、使用中に導体の破断が懸念される。信頼性の確保のためには、耐屈曲性に優れた導体が必要である。これまでの銅は、疲労特性に優れているため十分な耐屈曲性があった。しかし、純アルミニウム線では、繰り返される屈曲に耐えることができない。   In addition, automobile wire harnesses, such as sliding doors, are repeatedly bent or subjected to bending stress and are subject to fatigue. For this reason, there is a concern about breakage of the conductor during use. In order to ensure reliability, a conductor having excellent bending resistance is required. Conventional copper has sufficient bending resistance because of its excellent fatigue characteristics. However, pure aluminum wire cannot withstand repeated bending.

特許文献5,6,7に開示されるアルミ導電線は、アルミ細線を素材とし、7〜65本の素線を撚り合わせてなる。このアルミ導電線は、高い引張強さをもつ。しかし、アルミ導電線の伸びは3%以下と低く、また、靭性が低いため、断線を生じやすい。   The aluminum conductive wires disclosed in Patent Documents 5, 6, and 7 are made of aluminum fine wires as raw materials and 7 to 65 strands are twisted together. This aluminum conductive wire has a high tensile strength. However, the elongation of the aluminum conductive wire is as low as 3% or less, and the toughness is low, so disconnection is likely to occur.

また、特許文献8のアルミニウム合金線材では、引張強さが150MPa未満であり、引張強さが不足している。   Moreover, in the aluminum alloy wire of patent document 8, the tensile strength is less than 150 MPa, and the tensile strength is insufficient.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、強度に優れ且つ導電率が高いアルミニウム合金線材を得ることができる線材用アルミニウム合金、アルミニウム合金線材及びその製造方法を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of this situation, and makes it a subject to provide the aluminum alloy wire for wires which can obtain the aluminum alloy wire excellent in intensity | strength, and high electrical conductivity, an aluminum alloy wire, and its manufacturing method. .

(1)本発明の線材用アルミニウム合金は、Feを2.0質量%以上3.5質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物からなることを特徴とする。
(2)更に、Siを0質量%を超過し且つ1.0質量%以下含むことが好ましい。
(3)更に、Zrを0質量%を超過し且つ〔(3.0−Feの質量%)×0.2〕質量%以下含むことが好ましい。
(4)更に、Mgを0質量%を超過し且つ0.05質量%以下含むことが好ましい。
(5)本発明のアルミニウム合金線材は、上記記載の線材用アルミニウム合金に、冷間加工を施してなることを特徴とする。
(6)前記線材用アルミニウム合金に前記冷間加工工程を行った後に、更に熱処理を施してなることが好ましい。
(7)導電率が58%IACS以上、引張強さ150MPa以上、伸び3%以上であることが好ましい。
(8)アルミニウム結晶粒と、アルミニウム及び鉄を含む化合物からなるAl−Fe化合物あるいはAl−Fe−Si化合物の粒子とを有する組織をもち、
前記アルミニウム結晶粒の内部又は粒界に、平均サイズ1000nm以下の前記Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子が分散してなることが好ましい。
(9)前記Al−Fe化合物の粒子は、AlFe、AlFe、Al82Fe18、及びAl3.2Feの群から選ばれる1種以上からなることが好ましい。
(10)前記アルミニウム結晶粒は、面心立方格子をもつことが好ましい。
(11)本発明のアルミニウム合金線材の製造方法は、上記記載のアルミニウム合金線材を製造する方法であって、
Feを2.0質量%以上3.5質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる線材用アルミニウム合金をもつ被加工材に、冷間加工を施すことにより前記被加工材の断面積を減少させる冷間加工工程を行うことを特徴とする。
(12)前記線材用アルミニウム合金は、更に、Siを0質量%を超過し且つ1.0質量%以下含むことが好ましい。
(13)前記冷間加工工程による前記被加工材の断面減少率は75%以上であることが好ましい。
(14)前記冷間加工工程による前記被加工材の断面減少率は90%以上であることが好ましい。
(15)前記冷間加工工程の後の前記被加工材に、300〜500℃で10分間以上10時間以下の条件で熱処理を施す熱処理工程を行うことが好ましい。
(16)前記熱処理は、350〜450℃で40分間以上5時間以下の条件で行うことが好ましい。
(17)前記冷間加工工程と前記熱処理工程とを複数回繰り返すことが好ましい。
(1) The aluminum alloy for wire rods of the present invention is characterized in that Fe is contained in an amount of 2.0% by mass or more and 3.5% by mass or less, and the balance is made of Al and inevitable impurities.
(2) Further, it is preferable that Si is included in an amount exceeding 0% by mass and 1.0% by mass or less.
(3) Furthermore, it is preferable that Zr exceeds 0% by mass and [(3.0-Fe% by mass) × 0.2]% by mass or less.
(4) Furthermore, it is preferable that Mg is contained in excess of 0% by mass and 0.05% by mass or less.
(5) The aluminum alloy wire of the present invention is characterized by being cold worked on the aluminum alloy for wire described above.
(6) It is preferable that the aluminum alloy for wire material is further subjected to a heat treatment after the cold working step.
(7) The electrical conductivity is preferably 58% IACS or more, the tensile strength is 150MPa or more, and the elongation is 3% or more.
(8) having a structure having aluminum crystal grains and Al-Fe compound or Al-Fe-Si compound particles composed of a compound containing aluminum and iron;
The Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles having an average size of 1000 nm or less are preferably dispersed in the aluminum crystal grains or in the grain boundaries.
(9) the particles of the Al-Fe compound, Al 6 Fe, Al 2 Fe , Al 82 Fe 18, and preferably consists of one or more selected from the group of Al 3.2 Fe.
(10) The aluminum crystal grains preferably have a face-centered cubic lattice.
(11) The method for producing an aluminum alloy wire according to the present invention is a method for producing the above-described aluminum alloy wire,
A cross-sectional area of the workpiece is obtained by cold-working the workpiece having an aluminum alloy for wire rods containing Fe and 2.0 mass% to 3.5 mass% with the balance being Al and inevitable impurities. It is characterized by performing a cold working process that reduces the amount of heat.
(12) It is preferable that the aluminum alloy for wire rod further contains Si in excess of 0% by mass and 1.0% by mass or less.
(13) It is preferable that the cross-sectional reduction rate of the workpiece by the cold working step is 75% or more.
(14) It is preferable that the cross-sectional reduction rate of the workpiece by the cold working process is 90% or more.
(15) It is preferable to perform a heat treatment step of subjecting the workpiece after the cold working step to a heat treatment at 300 to 500 ° C. for 10 minutes to 10 hours.
(16) The heat treatment is preferably performed at 350 to 450 ° C. for 40 minutes to 5 hours.
(17) The cold working step and the heat treatment step are preferably repeated a plurality of times.

本発明の線材用アルミニウム合金は、上記の組成からなる。このため、冷間加工を施すことにより、強度に優れ且つ導電率が高いアルミニウム合金線材を製造することができる。   The aluminum alloy for wire rods of the present invention has the above composition. For this reason, an aluminum alloy wire having excellent strength and high electrical conductivity can be produced by cold working.

図1の左上図は試料3のSEM像を示し、図1の右上図はEDXによる試料3のAl面内分布図を示し、図1の左下図はEDXによる試料3のFe面内分布図を示し、図1の右下図はEDXによる試料3のO(酸素)面内分布図を示す。The upper left figure in FIG. 1 shows an SEM image of the sample 3, the upper right figure in FIG. 1 shows an Al in-plane distribution map of the sample 3 by EDX, and the lower left figure in FIG. 1 shows an Fe in-plane distribution chart of the sample 3 by EDX. The lower right diagram of FIG. 1 shows an O (oxygen) in-plane distribution map of the sample 3 by EDX. 試料3のアルミニウム合金線材のXRDスペクトルを示す。The XRD spectrum of the aluminum alloy wire of sample 3 is shown. 耐屈曲性試験の方法を示す説明図であって、図3(a)は線材の基本位置を示し、図3(b)は線材の基本位置に対して右側に90°屈曲させた状態を示し、図3(c)は線材の基本位置に対して左側に90°屈曲させた状態を示す。It is explanatory drawing which shows the method of a bending resistance test, Comprising: Fig.3 (a) shows the basic position of a wire, FIG.3 (b) shows the state bent 90 degrees to the right side with respect to the basic position of a wire. FIG. 3C shows a state where the wire is bent 90 ° to the left with respect to the basic position of the wire. 試料1の組成をもつ線材の熱処理温度と屈曲回数を示す図である。It is a figure which shows the heat processing temperature of a wire with the composition of the sample 1, and the frequency | count of bending. 試料2の組成をもつ線材の熱処理温度と屈曲回数を示す図である。It is a figure which shows the heat processing temperature of a wire with the composition of the sample 2, and the frequency | count of bending.

本発明の実施形態に係る線材用アルミニウム合金、アルミニウム合金線材及びその製造方法について説明する。   The aluminum alloy for wires according to the embodiment of the present invention, the aluminum alloy wire, and the manufacturing method thereof will be described.

(1.線材用アルミニウム合金)
線材用アルミニウム合金は、Fe(鉄)を2.0質量%以上3.5質量%以下含有し、残部がAl(アルミニウム)及び不可避不純物からなる。
(1. Aluminum alloy for wire)
The aluminum alloy for wires contains Fe (iron) in an amount of 2.0 mass% to 3.5 mass%, with the balance being Al (aluminum) and inevitable impurities.

線材用アルミニウム合金は、2.0質量%以上3.5質量%以下のFeを含有する。このため、冷間加工を施すことにより、高い強度のアルミニウム合金線材を得ることができる。アルミニウム合金中のFeの含有量が多いと、線材の強度は高まるが、導電率は低下する。また、アルミニウム合金がFeを2.0〜3.5質量%含むことで、冷間加工を施したときに動的再結晶が起こり、断面減少率を90%以上とすることが可能である。即ち、冷間加工により、塑性変形しやすくなり、断面減少率を大きくすることが可能である。   The aluminum alloy for wire contains 2.0 mass% or more and 3.5 mass% or less of Fe. For this reason, a high-strength aluminum alloy wire can be obtained by performing cold working. When the content of Fe in the aluminum alloy is large, the strength of the wire increases, but the electrical conductivity decreases. Further, when the aluminum alloy contains Fe of 2.0 to 3.5 mass%, dynamic recrystallization occurs when cold working is performed, and the cross-sectional reduction rate can be 90% or more. That is, it is easy to plastically deform by cold working, and the cross-section reduction rate can be increased.

一方、アルミニウム合金におけるFeの含有量が2.0質量%未満の場合には、線材の強度が不足するおそれがある。Feの含有量が3.5質量%を超える場合には、線材の導電率が低下するおそれがある。   On the other hand, when the content of Fe in the aluminum alloy is less than 2.0% by mass, the strength of the wire may be insufficient. If the Fe content exceeds 3.5% by mass, the electrical conductivity of the wire may be reduced.

更に好ましくは、線材用アルミニウム合金に含まれるFeの含有量の下限は、2.2質量%であり、更には、2.4質量%であることが好ましい。Feの含有量の上限は、3.0質量%、更には、2.8質量%であることが好ましい。この場合には、線材としたときの強度が高く、また導電率も更に高くなる。   More preferably, the lower limit of the content of Fe contained in the aluminum alloy for wire rods is 2.2% by mass, and more preferably 2.4% by mass. The upper limit of the Fe content is preferably 3.0% by mass, and more preferably 2.8% by mass. In this case, the strength of the wire is high, and the conductivity is further increased.

線材用アルミニウム合金は、更に、Siを1.0質量%以下含むことが好ましい。アルミニウム合金がSiを含むことで、鋳造での欠陥の減少、冷間加工での断面減少率の向上および線材の伸び、導電性を向上させることができる。アルミニウム合金に含まれるSiの含有量が1.0質量%を超える場合には、線材の導電率が低下するおそれがある。   It is preferable that the aluminum alloy for wires further contains 1.0% by mass or less of Si. By including Si in the aluminum alloy, it is possible to reduce defects in casting, improve the cross-section reduction rate in cold working, increase the elongation of the wire, and improve conductivity. When the content of Si contained in the aluminum alloy exceeds 1.0% by mass, the conductivity of the wire may be reduced.

更に好ましくは、線材用アルミニウム合金に含まれるSiの含有量の下限は0.1質量%、更には、0.2質量%であるとよく、Siの含有量の上限は、0.8質量%、更には、0.4質量%であるとよい。この場合には、線材の伸び率、導電率が高くなり、強度を保持する。   More preferably, the lower limit of the content of Si contained in the aluminum alloy for wire rods is 0.1% by mass, more preferably 0.2% by mass, and the upper limit of the Si content is 0.8% by mass. Furthermore, it is good that it is 0.4 mass%. In this case, the elongation rate and electrical conductivity of the wire are increased and the strength is maintained.

更に、線材用アルミニウム合金は、Zrを0質量%を超過し且つ〔(3.0−Feの質量%)×0.2〕質量%以下含むことが好ましい。ZrとFeは、線材用アルミニウム合金に加えたときに、線材の抵抗を上げて導電率を低くする傾向にある。FeよりもZrの方が、線材の抵抗を高くする影響が低い。その一方で、Zrを添加すると、線材の強度を更に向上させることができる。このため、Zrの含有量の上限は、〔(3.0−Feの質量%)×0.2〕質量%がよいとした。Zrを〔(3.0−Feの質量%)×0.2〕質量%を超えて含む場合には、線材の導電率が低下するおそれがある。Zrの上限は、0.2質量%であることがよく、更には0.1質量%であることが好ましい。   Furthermore, the aluminum alloy for wire rods preferably contains Zr in excess of 0 mass% and [(3.0-Fe mass%) × 0.2] mass% or less. Zr and Fe tend to increase the resistance of the wire and lower the conductivity when added to the aluminum alloy for wire. Zr has a lower effect of increasing the resistance of the wire than Fe. On the other hand, when Zr is added, the strength of the wire can be further improved. For this reason, the upper limit of the Zr content is preferably [(3.0-Fe mass%) × 0.2] mass%. When Zr is contained in excess of [(3.0-Fe mass%) × 0.2] mass%, the electrical conductivity of the wire may be reduced. The upper limit of Zr is preferably 0.2% by mass, and more preferably 0.1% by mass.

線材用アルミニウム合金は、更に、Mgを0質量%を超過し且つ0.05質量%以下含むことができる。アルミニウム合金は、Mgを添加元素として含むことにより、線材の強度をさらに向上させることができる。Mgを0.05質量%を超えて含む場合には、線材の導電率が低下するおそれがある。   The aluminum alloy for wire rods can further contain Mg in excess of 0% by mass and 0.05% by mass or less. The aluminum alloy can further improve the strength of the wire by containing Mg as an additive element. When Mg is contained exceeding 0.05 mass%, there exists a possibility that the electrical conductivity of a wire may fall.

更に好ましくは、線材用アルミニウム合金においてMgの含有量の上限は、0.03質量%、更には、0.02質量%であることが好ましい。この場合には、線材の強度が更に高くなり、導電率を保持する。   More preferably, the upper limit of the Mg content in the aluminum alloy for wire rods is 0.03% by mass, and more preferably 0.02% by mass. In this case, the strength of the wire is further increased and the electrical conductivity is maintained.

(2.アルミニウム合金線材)
アルミニウム合金線材は、上記の線材用アルミニウム合金に冷間加工を施してなる。Feを2.0〜3.5質量%含むアルミニウム合金は、冷間加工すると動的再結晶を生じ、アルミニウム合金を塑性変形しやすくし、伸線化を容易にする。
(2. Aluminum alloy wire)
The aluminum alloy wire is formed by cold-working the above-described aluminum alloy for wire. An aluminum alloy containing 2.0 to 3.5% by mass of Fe causes dynamic recrystallization when cold worked, making the aluminum alloy easily plastically deformed and facilitating wire drawing.

アルミニウム合金線材は、更に、Siを0質量%を超過し且つ1.0質量%以下含むことがよい。更に、Siを0質量%を超過し且つ0.8質量%以下含むことが好ましい。これにより、アルミニウムに固溶していたFeの粒界への析出を促進して導電率を向上させるとともに強度向上を抑え、伸びを向上させて伸線化を容易にする。   The aluminum alloy wire preferably further contains Si in excess of 0% by mass and 1.0% by mass or less. Furthermore, it is preferable that Si exceeds 0 mass% and contains 0.8 mass% or less. As a result, precipitation of Fe, which has been solid-solved in aluminum, is promoted to be precipitated at the grain boundary to improve conductivity, suppress strength improvement, improve elongation, and facilitate wire drawing.

また、Feを2.0〜3.5質量%含むアルミニウム合金では、動的再結晶により、結晶粒が微細化になる。添加したFeがAlと化合物を形成し、微細なAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子が析出する。Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子は、主としてAl結晶粒界及び/粒内に析出物として微細に分散する。このため、得られたアルミニウム合金線材は強度に優れる。   Further, in an aluminum alloy containing 2.0 to 3.5% by mass of Fe, crystal grains are refined by dynamic recrystallization. The added Fe forms a compound with Al, and fine Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles are deposited. The particles of the Al—Fe compound or the Al—Fe—Si compound are finely dispersed as precipitates mainly in the Al crystal grain boundaries and / or grains. For this reason, the obtained aluminum alloy wire is excellent in strength.

したがって、アルミニウム合金線材は、引張り力を付加しても破断しにくい。絶縁被膜形成時やマグネットワイヤーのコイル形成(巻線)時に破断しない。また、端子等の接合部に接続した線材は、張力の負荷によっても破断せず、張力に耐えることができる。   Therefore, the aluminum alloy wire is not easily broken even when a tensile force is applied. It does not break when forming an insulating film or when forming a coil (winding) of a magnet wire. In addition, the wire connected to the joint portion such as a terminal can withstand the tension without being broken by a load of tension.

さらには、曲げや張力あるいは曲げ応力による疲労にも耐えることができる。ゆえに、ワイヤーハーネスにも好適に用いることができる。   Furthermore, it can withstand fatigue due to bending, tension or bending stress. Therefore, it can be suitably used for a wire harness.

また、アルミニウム合金線材は、アルミニウムをベース元素としている。本発明のアルミニウム合金線材のほとんどはアルミニウムからなるため、アルミニウム合金線材は、アルミニウム自体の比重と強度と導電率があると仮定して、アルミニウム合金線材の質量と強度と導電率について銅線材と比較する。   The aluminum alloy wire has aluminum as a base element. Since most of the aluminum alloy wire of the present invention is made of aluminum, it is assumed that the aluminum alloy wire has the specific gravity, strength and conductivity of the aluminum itself, and compared with the copper wire with respect to the mass, strength and conductivity of the aluminum alloy wire. To do.

アルミニウムの引張強さは銅のそれに対して0.6倍である。銅と同じ引張強さの線材をアルミニウムで形成する場合には、断面積が銅線材の1.67倍(1/0.6)のアルミニウム線材とするとよい。アルミニウムの比重は銅の比重の1/3である。このため、銅線材の1.67倍の断面積にしたアルミニウム線材の単位長さ当たりの質量は、銅線材に比べて、1/2倍(1/3×1.67)になる。銅と同じ引張強さとするために、アルミニウム合金線材の断面積を銅線材の1.67倍にしたとしても、銅線材の1/2程度の質量ですむ。   The tensile strength of aluminum is 0.6 times that of copper. When a wire having the same tensile strength as that of copper is formed of aluminum, the cross-sectional area is preferably 1.67 times (1 / 0.6) that of the copper wire. The specific gravity of aluminum is 1/3 of the specific gravity of copper. For this reason, the mass per unit length of the aluminum wire rod having a cross-sectional area 1.67 times that of the copper wire rod is ½ times (1/3 × 1.67) compared to the copper wire rod. Even if the cross-sectional area of the aluminum alloy wire is made 1.67 times that of the copper wire in order to obtain the same tensile strength as that of copper, the mass is about 1/2 that of the copper wire.

アルミニウムの導電率は、銅の導電率の約0.6倍であり、同じ電流を流すためにはアルミニウム線材の断面積を銅線材の1.67倍にする必要がある。このときのアルミニウム線材の質量は銅線材に比べて約1/2である。   The conductivity of aluminum is about 0.6 times that of copper, and the cross-sectional area of the aluminum wire must be 1.67 times that of the copper wire in order to pass the same current. The mass of the aluminum wire at this time is about ½ compared to the copper wire.

以上のように、本発明のアルミニウム合金線材は、銅線材と同じ引張強さ及び導電率にするために断面積を増やしたとしても、単位長さ当たりの質量を銅線材よりも軽くすることができる。よって、本発明のアルミニウム合金線材は、車両用のワイヤーハーネスなどとして有用である。   As described above, the aluminum alloy wire of the present invention can make the mass per unit length lighter than the copper wire even if the cross-sectional area is increased in order to obtain the same tensile strength and conductivity as the copper wire. it can. Therefore, the aluminum alloy wire of the present invention is useful as a wire harness for vehicles.

アルミニウム合金線材は、線材用アルミニウム合金に冷間加工をした後に、更に熱処理を施してなることが好ましい。熱処理により、加工時に加わった歪みが緩和され、伸び率が大きくなる。また、熱処理により、Al結晶粒内に固溶していた鉄およびシリコンが粒界に移動し、Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子が、更に多く生成する。また、Al粒子の中に生成したAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子の多くは、Al結晶粒の粒界に移動する傾向にある。このため、Al結晶粒の導電性が更に高くなり、加工硬化による強度は低下するが、Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の析出分散効果により強度が向上する。また、熱処理により線材の残留歪が軽減され,伸び率が大きくなる。ゆえに、線材の耐屈曲性が向上する。   It is preferable that the aluminum alloy wire is further heat-treated after cold working the aluminum alloy for wire. The heat treatment relaxes the strain applied during processing and increases the elongation. Further, by heat treatment, iron and silicon dissolved in the Al crystal grains move to the grain boundary, and more Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles are generated. In addition, most of the Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles generated in the Al particles tend to move to the grain boundaries of the Al crystal grains. For this reason, the conductivity of the Al crystal grains is further increased and the strength due to work hardening is reduced, but the strength is improved by the precipitation dispersion effect of the Al—Fe compound or the Al—Fe—Si compound. Also, the heat treatment reduces the residual strain of the wire and increases the elongation. Therefore, the bending resistance of the wire is improved.

アルミニウム合金線材は、アルミニウムからなるアルミニウム結晶粒と、アルミニウム及び、鉄およびシリコンを含む化合物からなるAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子とを有する組織をもち、前記Al結晶粒粒子の内部又は粒界に、平均サイズ1000nm以下の前記Al−Fe化合物粒子が分散してなることが好ましい。   The aluminum alloy wire has a structure having aluminum crystal grains made of aluminum and Al-Fe compound or Al-Fe-Si compound particles made of a compound containing aluminum and iron and silicon. The Al—Fe compound particles having an average size of 1000 nm or less are preferably dispersed inside or at the grain boundaries.

線材用アルミニウム合金に冷間加工後熱処理を行うことで、Al結晶粒界あるいは粒内に、平均サイズ1000nm以下のアルミニウム及び鉄を含むAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子が分散してなる組織が形成される。Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子は、Al結晶粒界あるいは粒内に球状、層状などの形状で微細に分散する。Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子の微細分散により、組織が強化される。   By performing a heat treatment after cold working on the aluminum alloy for wire rods, Al-Fe compound or Al-Fe-Si compound particles containing aluminum and iron having an average size of 1000 nm or less are dispersed in the Al crystal grain boundaries or grains. An organization is formed. The particles of the Al—Fe compound or the Al—Fe—Si compound are finely dispersed in a shape such as a sphere or a layer in the Al crystal grain boundary or in the grain. The structure is strengthened by fine dispersion of particles of the Al—Fe compound or the Al—Fe—Si compound.

Al結晶粒は、面心立方格子をもつことが好ましい。即ち、Al結晶粒は不純物あるいは格子欠陥の少ないfcc(面心立方格子)−Alであることが好ましい。この場合には、線材の導電率が更に高くなる。   The Al crystal grains preferably have a face-centered cubic lattice. That is, the Al crystal grains are preferably fcc (face centered cubic lattice) -Al with few impurities or lattice defects. In this case, the electrical conductivity of the wire is further increased.

アルミニウム合金線材におけるAlの結晶粒の平均粒径は、0.1〜数100μmであるとよく、更には0.1〜100μmであることが好ましい。この場合には、結晶粒微細化による高強度の効果が得られる。   The average grain diameter of the Al crystal grains in the aluminum alloy wire is preferably 0.1 to several hundreds of micrometers, and more preferably 0.1 to 100 micrometers. In this case, the effect of high strength by crystal grain refinement can be obtained.

アルミニウム合金線材は、導電率が58%IACS以上、引張強さ150MPa以上、伸び3%以上であることが好ましい。この場合には、通電用線材として優れた性能を発揮することができる。   The aluminum alloy wire preferably has an electrical conductivity of 58% IACS or more, a tensile strength of 150 MPa or more, and an elongation of 3% or more. In this case, it is possible to exhibit excellent performance as a conducting wire.

(3.アルミニウム合金線材の製造方法)
本発明のアルミニウム合金線材の製造方法は、上記に記載の線材用アルミニウム合金線材を製造する方法であって、Feを2.0質量%以上3.5質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる線材用アルミニウム合金をもつ被加工材に、冷間加工を施すことにより前記被加工材の断面積を減少させる冷間加工工程を行う。
(3. Manufacturing method of aluminum alloy wire)
The method for producing an aluminum alloy wire according to the present invention is a method for producing the aluminum alloy wire for a wire described above, wherein Fe is contained in an amount of 2.0% by mass to 3.5% by mass, with the balance being Al and inevitable. A cold working process is performed in which a workpiece having an aluminum alloy for wire made of impurities is cold worked to reduce a cross-sectional area of the workpiece.

冷間加工工程では、冷間加工により線材用アルミニウム合金の被加工材の断面積を減少させて線状にして線材とする。また、冷間加工では、線材用アルミニウム合金の結晶粒を加工方向に延伸化、さらには結晶粒径を微細化させる。Feを2.0〜3.5質量%含むアルミニウム合金は、冷間加工により動的再結晶が生じる。また,Siを0質量%を超過し且つ1.0質量%以下添加することにより、強度向上を抑え、伸びを向上させて、塑性変形しやすくなり、容易に伸線化する。また、析出した微細なAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子も加工方向に延伸化、微細化して加工方向に並ぶ。結晶を冷間加工により加工方向に延伸させ,これを再結晶させる。冷間加工では、被加工材の断面減少率が75%以上であることがよい。   In the cold working process, the cross-sectional area of the aluminum alloy material for wire is reduced by cold working to form a wire. In the cold working, the crystal grains of the aluminum alloy for wire are elongated in the processing direction, and further the crystal grain size is refined. An aluminum alloy containing 2.0 to 3.5% by mass of Fe undergoes dynamic recrystallization by cold working. Moreover, by adding Si in excess of 0% by mass and 1.0% by mass or less, strength improvement is suppressed, elongation is improved, plastic deformation is facilitated, and wire drawing is easily performed. In addition, the precipitated fine particles of Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound are also stretched and refined in the processing direction and arranged in the processing direction. The crystal is stretched in the working direction by cold working and recrystallized. In cold working, the cross-sectional reduction rate of the workpiece is preferably 75% or more.

本発明の線材では、Feを2.0〜3.5質量%含むアルミニウム合金からなるため、冷間加工により動的再結晶が生じて、塑性変形しやすくなる。   Since the wire of the present invention is made of an aluminum alloy containing Fe in an amount of 2.0 to 3.5% by mass, dynamic recrystallization occurs due to cold working, and plastic deformation is likely to occur.

冷間加工工程による被加工材の断面減少率が75%未満では、Alの結晶の微細化およびAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子の延伸化、微細化が起こり難い。   If the cross-sectional reduction rate of the workpiece by the cold working process is less than 75%, it is difficult for the Al crystal to be refined and the Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles to be elongated or refined.

ここで、断面減少率は、熱処理することなく、冷間加工工程を行う前の被加工材の断面に対して、冷間加工後の被加工材の断面の減少率の百分率をいう。   Here, the cross-section reduction rate refers to the percentage of the reduction rate of the cross-section of the workpiece after cold working relative to the cross-section of the workpiece before performing the cold working step without performing heat treatment.

更に、冷間加工工程による被加工材の断面減少率は90%以上であることが好ましい。この場合には、Alの結晶の微細化およびAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子の延伸化、微細化が起こり易い。   Furthermore, it is preferable that the cross-sectional reduction rate of the workpiece by the cold working process is 90% or more. In this case, the refinement of Al crystals and the stretching and refinement of Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles are likely to occur.

冷間加工は、非加熱状態で行われる塑性加工法をいう。冷間加工での線材の加工温度は、常温〜100℃程度であるとよい。冷間加工としては,例えば、スエージング加工,圧延加工,引抜加工等がある。また、1回の加工での断面減少率は線径および加工法に応じて適宜選択する。   Cold working refers to a plastic working method performed in an unheated state. The processing temperature of the wire in the cold processing is preferably about room temperature to about 100 ° C. Examples of cold working include swaging, rolling, and drawing. Further, the cross-sectional reduction rate in one processing is appropriately selected according to the wire diameter and processing method.

冷間加工工程の後に、加熱温度300〜500℃で加熱時間10分間以上10時間以下の条件で熱処理を施す熱処理工程を行うことがよい。熱処理により、Al結晶粒内に固溶していたFeおよびSiが粒界に移動して、Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子を更に析出させる。また、結晶粒内に析出したAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子も粒界に移行する。このため、Al結晶粒内の不純物や欠陥が少なくなり、線材の導電率が更に高くなる。また、熱処理により線材の残留歪が軽減され,伸び率が大きくなる。ゆえに、線材の耐屈曲性が向上する。   After the cold working process, it is preferable to perform a heat treatment process in which a heat treatment is performed at a heating temperature of 300 to 500 ° C. under a heating time of 10 minutes to 10 hours. Due to the heat treatment, Fe and Si dissolved in the Al crystal grains move to the grain boundary to further precipitate Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles. In addition, Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles precipitated in the crystal grains also move to the grain boundaries. For this reason, impurities and defects in the Al crystal grains are reduced, and the electrical conductivity of the wire is further increased. Also, the heat treatment reduces the residual strain of the wire and increases the elongation. Therefore, the bending resistance of the wire is improved.

熱処理の温度範囲が低すぎたり熱処理時間が短すぎたりする場合には、熱処理をしたことによる導電率の向上度合いが低下し、伸び率も大きくならないおそれがある。熱処理の温度範囲が高すぎたり熱処理時間が高すぎたりする場合には、結晶粒が成長し、強度低下のおそれがある。また、生産性の低下、コスト高となる。   If the temperature range of the heat treatment is too low or the heat treatment time is too short, the degree of improvement in conductivity due to the heat treatment may be reduced, and the elongation may not be increased. If the temperature range of the heat treatment is too high or the heat treatment time is too long, crystal grains grow and the strength may be reduced. Further, productivity is lowered and cost is increased.

更に、熱処理は、350〜450℃で40分間以上5時間以下の条件で行うことが好ましい。この場合には、線材の伸び率が高くなり、耐屈曲性が更に高くなる。   Furthermore, the heat treatment is preferably performed at 350 to 450 ° C. for 40 minutes to 5 hours. In this case, the elongation percentage of the wire is increased and the bending resistance is further increased.

熱処理工程の雰囲気は、一般的には大気雰囲気が挙げられる。その他、Arなどの不活性ガスを含む雰囲気で行うと、線材表面の酸化膜の生成が抑制できる。   The atmosphere of the heat treatment process is generally an air atmosphere. In addition, when performed in an atmosphere containing an inert gas such as Ar, generation of an oxide film on the surface of the wire can be suppressed.

冷間加工工程と熱処理工程とを複数回繰り返すことも可能で、目的に応じて導電率と強度あるいは伸びを調整することができる。   It is also possible to repeat the cold working process and the heat treatment process a plurality of times, and the conductivity, strength or elongation can be adjusted according to the purpose.

冷間加工工程と熱処理工程の組み合わせの例としては、例えば、1)冷間加工工程のみ、2)冷間加工工程→熱処理工程、3)第1回目の冷間加工工程→第1回目の熱処理工程→第2回目の冷間加工工程、4)第1回目の冷間加工工程→第1回目の熱処理工程→第2回目の冷間加工工程→第2回目の熱処理工程、5)第1回目の冷間加工工程→第1回目の熱処理工程→第2回目の冷間加工工程→第2回目の熱処理工程→第3回目の冷間加工工程、6)第1回目の冷間加工工程→第1回目の熱処理工程→第2回目の冷間加工工程→第2回目の熱処理工程→第3回目の冷間加工工程→第3回目の熱処理工程などがある。   Examples of combinations of the cold working process and the heat treatment process include, for example, 1) only the cold working process, 2) the cold working process → the heat treatment process, and 3) the first cold working process → the first heat treatment. Step → second cold working step 4) first cold working step → first heat treatment step → second cold working step → second heat treatment step 5) first time Cold working process → first heat treatment process → second cold work process → second heat treatment process → third cold work process, 6) first cold work process → first There are a first heat treatment step → second cold work step → second heat treatment step → third cold work step → third heat treatment step and the like.

本発明のアルミニウム合金線材は、車載用モータ、ワイヤーハーネス、家庭用機器などの、銅及び銅合金の代替として利用することができる。   The aluminum alloy wire of the present invention can be used as an alternative to copper and copper alloys, such as in-vehicle motors, wire harnesses, and household equipment.

また、アルミニウム合金線材は、導電率が高いので、熱伝導性も高い。したがって、熱伝導性、放熱性及び強度が求められるヒートシンクなどの製品にも応用できる。   Moreover, since the aluminum alloy wire has high conductivity, it has high thermal conductivity. Therefore, it can be applied to products such as heat sinks that require thermal conductivity, heat dissipation and strength.

アルミニウム合金線材を各種作製し、物性を評価した。   Various aluminum alloy wires were produced and evaluated for physical properties.

(試料1)
アルミニウム合金からなる被加工材を作製し、これに冷間加工工程及び、必要に応じて熱処理工程を行うことで、アルミニウム合金線材を作製した。
(Sample 1)
A workpiece made of an aluminum alloy was produced, and an aluminum alloy wire was produced by performing a cold working step and a heat treatment step as necessary.

まず、Fe:2.0質量%及び残部Alの組成となるように元素を配合してアルミニウム溶湯を作製した。アルミニウム溶湯を金型を用いて鋳造して、直径15mmのビレット(被加工材)を作製した。   First, an element was blended so as to have a composition of Fe: 2.0 mass% and the balance Al, to prepare a molten aluminum. The molten aluminum was cast using a mold to produce a billet (workpiece) having a diameter of 15 mm.

次に、冷間加工工程において、ビレットに冷間加工を施した。冷間加工では、ビレット(常温〜80℃程度)の径方向断面を減少させて、直径0.5mmの線材とした。このときの断面減少率は99.9%であった。冷間加工では、スエージング、溝ロール加工及び引き抜き加工を組み合わせて行った。   Next, in the cold working step, the billet was cold worked. In the cold working, the radial cross section of the billet (room temperature to about 80 ° C.) was reduced to obtain a wire having a diameter of 0.5 mm. At this time, the cross-sectional reduction rate was 99.9%. In the cold working, swaging, groove roll processing, and drawing were performed in combination.

次に、熱処理工程において、アルゴンガスを含む雰囲気炉の中で、線材に熱処理を行った。本試料での熱処理は、昇温速度約20℃/分で所定の温度まで加熱し、所定の熱処理温度で2時間保持した。本試料1では、熱処理温度は350℃であった。その後、炉冷して、線材を作製した。   Next, in the heat treatment step, the wire was heat treated in an atmospheric furnace containing argon gas. The heat treatment in this sample was heated to a predetermined temperature at a rate of temperature increase of about 20 ° C./min and held at the predetermined heat treatment temperature for 2 hours. In this sample 1, the heat treatment temperature was 350 ° C. Then, it cooled in the furnace and produced the wire.

冷却後の線材の表面に、絶縁材料の塗布、乾燥、焼き付けにより絶縁層を形成した。これにより、アルミニウム合金線材からなるマグネットワイヤーを作製した。   An insulating layer was formed on the surface of the cooled wire by applying, drying and baking an insulating material. Thereby, the magnet wire which consists of an aluminum alloy wire was produced.

(試料2)
本試料2は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を3.0質量%とした。また、熱処理での熱処理温度は400℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample 2)
In this sample 2, the Fe content in the aluminum alloy wire was 3.0 mass%. Moreover, the heat processing temperature in heat processing was 400 degreeC. Others are the same as those of Sample 1.

(試料3)
本試料3は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.0質量%とし、更にSiの含有量を0.50質量%とした。熱処理温度は350℃であった。その他は、試料1と同様である。
(Sample 3)
In this sample 3, the Fe content in the aluminum alloy wire was 2.0% by mass, and the Si content was 0.50% by mass. The heat treatment temperature was 350 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料4)
本試料4は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.5質量%とし、Siの含有量を0.75質量%とした。熱処理温度は400℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample 4)
In this sample 4, the Fe content in the aluminum alloy wire was 2.5 mass%, and the Si content was 0.75 mass%. The heat treatment temperature was 400 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料5)
本試料5は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.0質量%とし、Siの含有量を0.50質量%とし、更にMgの含有量を0.02質量%とした。熱処理温度は350℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample 5)
In this sample 5, the content of Fe in the aluminum alloy wire was 2.0% by mass, the content of Si was 0.50% by mass, and the content of Mg was 0.02% by mass. The heat treatment temperature was 350 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料6)
本試料6は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.0質量%とし、Siの含有量を0.50質量%とし、更にZrの含有量を0.20質量%とした。熱処理温度は400℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample 6)
In this sample 6, the Fe content in the aluminum alloy wire was 2.0% by mass, the Si content was 0.50% by mass, and the Zr content was 0.20% by mass. The heat treatment temperature was 400 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料7)
本試料7は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.4質量%とし、Siの含有量を0.50質量%とし、更にZrの含有量を0.10質量%とした。熱処理温度は400℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample 7)
In this sample 7, the Fe content in the aluminum alloy wire was 2.4 mass%, the Si content was 0.50 mass%, and the Zr content was 0.10 mass%. The heat treatment temperature was 400 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料8)
本試料8は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.0質量%とし、更にSiの含有量を0.50質量%とした。
(Sample 8)
In this sample 8, the Fe content in the aluminum alloy wire was 2.0% by mass, and the Si content was 0.50% by mass.

本試料8では、冷間加工工程と熱処理工程とを繰り返した。第1回目の冷間加工工程では、直径15mmのビレット(被加工材)に冷間加工を行って、直径2.0mmの線材に引き延ばした。第1回目の冷間加工工程によるビレットの断面減少率は、98.2%であった。この線材に第1回目の熱処理工程を行った。   In this sample 8, the cold working process and the heat treatment process were repeated. In the first cold working step, a billet (workpiece) having a diameter of 15 mm was cold worked and stretched to a wire having a diameter of 2.0 mm. The cross-section reduction rate of the billet by the first cold working process was 98.2%. The wire was subjected to a first heat treatment step.

第2回目の冷間加工工程では、直径2.0mmの線材を引き延ばして直径0.5mmの線材とした。第2回目の冷間加工工程によるビレットの断面減少率は、93.8%であった。熱処理については、熱処理温度を400℃とした以外は試料1と同様とした。   In the second cold working step, a wire having a diameter of 2.0 mm was stretched to obtain a wire having a diameter of 0.5 mm. The cross-section reduction rate of the billet by the second cold working process was 93.8%. The heat treatment was the same as Sample 1 except that the heat treatment temperature was 400 ° C.

その後、得られた線材を、試料1と同様に絶縁材料で被覆して、マグネットワイヤーとした。   Thereafter, the obtained wire was coated with an insulating material in the same manner as in Sample 1 to obtain a magnet wire.

(試料C1)
本試料C1は、アルミニウム線材の中のFeの含有量を0.6質量%とした。熱処理温度は350℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample C1)
In this sample C1, the content of Fe in the aluminum wire was 0.6% by mass. The heat treatment temperature was 350 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料C2)
本試料C2は、アルミニウム線材の中のFeの含有量を4.2質量%とした。熱処理温度は450℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample C2)
In this sample C2, the content of Fe in the aluminum wire was 4.2% by mass. The heat treatment temperature was 450 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料C3)
本試料C3は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を3.6質量%とし、更にSiの含有量を0.50質量%とした。熱処理温度は450℃であった。その他は、試料1と同様である。
(Sample C3)
In this sample C3, the Fe content in the aluminum alloy wire was 3.6% by mass, and the Si content was 0.50% by mass. The heat treatment temperature was 450 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料C4)
本試料C4は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を1.9質量%とし、Siの含有量を0.50質量%とし、更にMgの含有量を0.10質量%とした。熱処理温度は350℃とした。その他は、試料1と同様である。
(Sample C4)
In this sample C4, the Fe content in the aluminum alloy wire was 1.9% by mass, the Si content was 0.50% by mass, and the Mg content was 0.10% by mass. The heat treatment temperature was 350 ° C. Others are the same as those of Sample 1.

(試料C5)
本試料C5は、アルミニウム合金線材の中のFeの含有量を2.0質量%とし、Siの含有量を0.50質量%とし、熱処理を行っていない。その他は、試料1と同様である。
(Sample C5)
In this sample C5, the Fe content in the aluminum alloy wire is 2.0 mass%, the Si content is 0.50 mass%, and heat treatment is not performed. Others are the same as those of Sample 1.

上記試料1〜8及び試料C1〜C5の組成及び製造条件を表1にまとめた。   The compositions and production conditions of Samples 1 to 8 and Samples C1 to C5 are summarized in Table 1.

<構造分析>
試料3のアルミニウム線材についてEDX(エネルギー分散型X線分析)及びXRD(X線回折)による構造分析を行った。
<Structural analysis>
The aluminum wire of Sample 3 was subjected to structural analysis by EDX (energy dispersive X-ray analysis) and XRD (X-ray diffraction).

EDXによる試料1のアルミニウム合金線材の元素分析(面分析)を行った。その結果を図1に示した。図1の左上図は試料3のSEM(走査型電子顕微鏡)像を示し、図1の右上図はEDXによる試料3のAl面内分布図を示し、図1の左下図はEDXによる試料3のFe面内分布図を示し、図1の右下図はEDXによる試料3のO(酸素)面内分布図を示す。図1の左上図に示すように、線材の中には多数の結晶粒がみられ、各結晶粒の中又は結晶粒界に黒い像がみられた。Alは均一に分布しており、FeはSEM像の黒い像に相当する位置に見られた。Oはほぼなかった。このことから、多数の結晶粒はAl粒子であり、黒い像はFeとAlとを含むAl−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子であることがわかった。Alの平均結晶粒径は約0.8μmであり、Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子の粒子径は数nmから数100nm(平均粒子径は約100nm)であった。   Elemental analysis (surface analysis) of the aluminum alloy wire of Sample 1 was performed by EDX. The results are shown in FIG. 1 shows an SEM (scanning electron microscope) image of the sample 3, the upper right diagram of FIG. 1 shows an Al in-plane distribution diagram of the sample 3 by EDX, and the lower left diagram of FIG. 1 shows the sample 3 by the EDX. An Fe in-plane distribution diagram is shown, and a lower right diagram in FIG. 1 shows an O (oxygen) in-plane distribution diagram of the sample 3 by EDX. As shown in the upper left diagram of FIG. 1, a large number of crystal grains were observed in the wire, and a black image was observed in each crystal grain or in the crystal grain boundary. Al was uniformly distributed, and Fe was seen at a position corresponding to a black image of the SEM image. There was almost no O. From this, it was found that many crystal grains were Al particles, and the black image was Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles containing Fe and Al. The average crystal grain size of Al was about 0.8 μm, and the particle size of the Al—Fe compound or Al—Fe—Si compound particles was several nm to several hundred nm (average particle size was about 100 nm).

また、XRDによる試料3のアルミニウム合金線材の構造解析を行い、その結果を図2に示した。図2に示すように、Alに由来する強いピークが認められた。また、AlFe、AlFe、Al82Fe18、及びAl3.2Feに由来するピークも認められた。このことから、図1の左上図に認められた黒い像(FeとAlとを含むAl−Fe化合物粒子)は、AlFe、AlFe、Al82Fe18、及びAl3.2Fe等の化合物であることがわかった。 Moreover, the structural analysis of the aluminum alloy wire of Sample 3 was performed by XRD, and the results are shown in FIG. As shown in FIG. 2, a strong peak derived from Al was observed. In addition, peaks derived from Al 6 Fe, Al 2 Fe, Al 82 Fe 18 , and Al 3.2 Fe were also observed. From this, the black image (Al—Fe compound particles containing Fe and Al) recognized in the upper left diagram of FIG. 1 is Al 6 Fe, Al 2 Fe, Al 82 Fe 18 , Al 3.2 Fe, etc. It was found to be a compound of

<線材の物性>
試料1〜8及び試料C1〜C5について、導電率、引張強さ及び伸びを測定した。導電率は、4端子法により測定した。引張強さ及び伸びは、JIS Z 2241に準拠して測定した。測定結果を表2に示した。
<Physical properties of wire>
For samples 1 to 8 and samples C1 to C5, conductivity, tensile strength and elongation were measured. The conductivity was measured by the 4-terminal method. The tensile strength and elongation were measured in accordance with JIS Z 2241. The measurement results are shown in Table 2.

表2に示すように、本発明の試料1〜8の線材は、導電率が58%IACS以上であり、引張強さが150MPa以上であって、伸びは3%以上であった。試料1〜8のFeの含有量は、2.0〜3.0質量%である。試料1〜8の線材は、試料C1〜C5に比べて高い導電率及び引張強さを有しており、また、大きな伸び率をもっていた。なお、試料C5の引張強さは、試料1〜7、C1〜C4よりも大きかった。   As shown in Table 2, the wires of Samples 1 to 8 of the present invention had an electrical conductivity of 58% IACS or higher, a tensile strength of 150 MPa or higher, and an elongation of 3% or higher. The Fe content of Samples 1 to 8 is 2.0 to 3.0% by mass. The wires of Samples 1 to 8 had higher electrical conductivity and tensile strength than Samples C1 to C5, and had a large elongation. In addition, the tensile strength of the sample C5 was larger than the samples 1-7 and C1-C4.

冷間加工工程の後に熱処理工程を行った試料1〜6の線材は、導電率が58%IACS以上であり、引張強さが150MPa以上であって、伸びは3%以上であった。熱処理工程を行うと、線材の導電率が向上することがわかった。   The wires of Samples 1 to 6 that were subjected to the heat treatment step after the cold working step had an electrical conductivity of 58% IACS or higher, a tensile strength of 150 MPa or higher, and an elongation of 3% or higher. It was found that the electrical conductivity of the wire improves when the heat treatment step is performed.

試料1,3はいずれもFeを2.0質量%含む点では共通する。Siを0.50質量%含む試料3は、Siを含まない試料1に比べて、導電率及び伸び率が大きかった。   Samples 1 and 3 are common in that they contain 2.0 mass% Fe. Sample 3 containing 0.50% by mass of Si had higher electrical conductivity and elongation than sample 1 containing no Si.

試料5のFe及びSiの含有量は、試料3と同じである。Mgの添加量が0.02質量%である試料5は、Mgを含まない試料3に比べて引張強さが大きかった。一方、試料5の線材は、試料3の線材に比べて導電率と伸び率が低かった。このことから、アルミニウム合金にMgを添加すると、線材の強度が増し、伸びにくく、また、導電率が低くなることがわかった。   The Fe and Si contents of Sample 5 are the same as Sample 3. Sample 5 in which the amount of Mg added was 0.02% by mass had a higher tensile strength than Sample 3 not containing Mg. On the other hand, the wire of sample 5 had lower conductivity and elongation than the wire of sample 3. From this, it was found that when Mg was added to the aluminum alloy, the strength of the wire increased, it was difficult to stretch, and the conductivity was lowered.

Mg含有量が0.02質量%である試料4は、Mg含有量が0.10質量%である試料C4よりも、導電率が高かった。   Sample 4 with an Mg content of 0.02 mass% had higher electrical conductivity than Sample C4 with an Mg content of 0.10 mass%.

試料6のFe及びSiの含有量は、試料3と同じである。Zrの添加量が0.20質量%である試料6は、Zrを含まない試料3に比べて引張強さが大きかった。一方、試料6の線材は、試料3の線材に比べて導電率と伸び率が低かった。このことから、アルミニウム合金にZrを添加すると、線材の強度が増し、伸びにくく、また、導電率が低くなることがわかった。   The Fe and Si contents of Sample 6 are the same as Sample 3. Sample 6 in which the amount of Zr added was 0.20% by mass had a higher tensile strength than Sample 3 not containing Zr. On the other hand, the wire of sample 6 had lower conductivity and elongation than the wire of sample 3. From this, it was found that when Zr was added to the aluminum alloy, the strength of the wire increased, it was difficult to stretch, and the conductivity was lowered.

熱処理を行った試料1〜5の引張強さは150〜170MPaであった。熱処理後再加工した試料6の引張強さは、200MPa以上であり、試料1〜5に比べて更に高かった。これは、再加工により、加工硬化が生じるためである。   The tensile strength of samples 1 to 5 subjected to heat treatment was 150 to 170 MPa. The tensile strength of the sample 6 reprocessed after the heat treatment was 200 MPa or more, which was higher than those of the samples 1 to 5. This is because work hardening occurs by rework.

本発明の試料1〜8のアルミニウム合金線材をエナメルの絶縁材料で被覆し、車載用モータ電機子に巻回することで、良好なマグネットコイルが形成された。   A good magnet coil was formed by coating the aluminum alloy wires of Samples 1 to 8 of the present invention with an enamel insulating material and winding them around an in-vehicle motor armature.

これに対して、参考用の試料C1〜C4は、強度が低かったり、導電率が低かったりした。強度の低かった試料C1のマグネットワイヤーでは、マグネットコイル形成時に断線した。   On the other hand, the samples C1 to C4 for reference had low strength or low conductivity. The magnet wire of sample C1 having a low strength was broken when the magnet coil was formed.

<耐屈曲性試験>
試料2,3と同様の組成のアルミニウム合金を用いてアルミニウム合金線材を作製した。アルミニウム合金線材を製造するときに、熱処理工程での熱処理温度と熱処理時間を変えた。試料11〜29、C11〜C13の各種アルミニウム合金線材を作製した。
<Bend resistance test>
An aluminum alloy wire was produced using an aluminum alloy having the same composition as Samples 2 and 3. When manufacturing an aluminum alloy wire, the heat treatment temperature and heat treatment time in the heat treatment step were changed. Various aluminum alloy wires of Samples 11 to 29 and C11 to C13 were produced.

試料11〜18、21〜24,26〜29、C11〜C13は、冷間加工工程と熱処理工程を1回ずつ行った。試料20、25は冷間加工工程のみを行い、熱処理工程は行わなかった。冷間加工工程による試料11〜18、20〜29、C11〜C13の断面減少率は99.9%であった。   Samples 11-18, 21-24, 26-29, and C11-C13 were subjected to a cold working step and a heat treatment step once. Samples 20 and 25 were subjected only to the cold working process, and were not subjected to the heat treatment process. The cross-section reduction rate of Samples 11 to 18, 20 to 29, and C11 to C13 by the cold working process was 99.9%.

試料19は、試料3の組成をもつアルミニウム合金を溶解・鋳造して、直径15mmのビレット(被加工材)を得た。このビレットに第1回目の冷間加工工程を施して、直径1mmまで延伸した。次に、第1回目の熱処理工程で、昇温速度20℃/分で加熱して400℃で10分間熱処理した。次に、第2の冷間加工工程を行い、直径0.5mmまで延伸した。その後、第1の熱処理工程での熱処理条件と同条件で、第2の熱処理工程を行った。試料19の第1回目の冷間加工工程の断面減少率は、99.6%であり、第2回目の冷間加工工程の断面減少率は75%であった。   For sample 19, an aluminum alloy having the composition of sample 3 was melted and cast to obtain a billet (workpiece) having a diameter of 15 mm. The billet was subjected to a first cold working step and stretched to a diameter of 1 mm. Next, in the first heat treatment step, heat treatment was performed at 400 ° C. for 10 minutes by heating at a temperature increase rate of 20 ° C./min. Next, the 2nd cold working process was performed and it extended | stretched to the diameter of 0.5 mm. Then, the 2nd heat treatment process was performed on the same conditions as the heat treatment conditions in the 1st heat treatment process. The cross-section reduction rate of the first cold working process of sample 19 was 99.6%, and the cross-sectional reduction ratio of the second cold working process was 75%.

試料C11,C12は純アルミニウム系の線材であり、試料C11はA1050であって、試料C12はA1100である。試料C13は軟銅からなる線材である。なお、耐屈曲性試験を行う各試料は、絶縁材料の被覆はしていない。すべての線材の直径は0.5mmであった。   Samples C11 and C12 are pure aluminum wires, sample C11 is A1050, and sample C12 is A1100. Sample C13 is a wire made of annealed copper. In addition, each sample which performs a bending resistance test is not covered with an insulating material. All wires had a diameter of 0.5 mm.

各種試料の耐屈曲性試験を行った。屈曲性試験の方法を図3に示した。図3の(a)に示すように、線材1を一対のマンドレル2(直径2.0mm)で挟んだ。一対のマンドレル2の間は、1mmの間隔をあけた。線材1の一端側は、保持板5に形成した振れ防止用の貫通孔50を挿通させた。線材1の一端は、200gの錘3で下方に引っ張った。線材1の他端はチャック4で保持した。チャック4を可動させることで、図1の(a)の状態から(b)の状態に紙面上で右側に90°折り曲げた。続いて、線材1を、(b)の状態から(c)の状態に紙面上で左側に90°折り曲げた。(a)→(b)→(c)を1回と数え、これを繰り返した。この繰り返し回数を屈曲回数と称する。折り曲げの速度は、30回/分とした。この試験は通電なしで行った。屈曲回数は、各試料とも5回以上行った平均値である。比較用の試料C12,C13では、それぞれ3.5回、4.5回で破断した。
耐屈曲性試験の結果を表3に示した。また、図4,図5には、それぞれ試料2の組成の線材、試料3の組成の線材の熱処理温度と屈曲回数との関係を示した。
Various samples were subjected to a bending resistance test. The method of the flexibility test is shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the wire 1 was sandwiched between a pair of mandrels 2 (diameter 2.0 mm). A space of 1 mm was provided between the pair of mandrels 2. One end side of the wire 1 was inserted through a through hole 50 for preventing vibration formed in the holding plate 5. One end of the wire 1 was pulled downward by a 200 g weight 3. The other end of the wire 1 was held by a chuck 4. By moving the chuck 4, it was bent 90 ° rightward on the paper surface from the state shown in FIG. 1A to the state shown in FIG. Subsequently, the wire 1 was bent 90 ° to the left on the paper surface from the state (b) to the state (c). (A) → (b) → (c) was counted once and this was repeated. This number of repetitions is referred to as the number of bendings. The folding speed was 30 times / minute. This test was performed without energization. The number of bends is an average value of 5 or more times for each sample. Samples C12 and C13 for comparison were broken at 3.5 times and 4.5 times, respectively.
The results of the bending resistance test are shown in Table 3. 4 and 5 show the relationship between the heat treatment temperature and the number of bendings of the wire having the composition of sample 2 and the wire having the composition of sample 3, respectively.

表3に示すように、試料C11〜C13に比べて、試料11〜29は屈曲回数が多く、耐屈曲性に優れていた。図4、図5に示すように、試料2,3のいずれの組成の線材においても、熱処理温度が300〜500℃、更には350〜450℃の場合に、屈曲回数が7回以上と多くなり、耐屈曲性が高かった。   As shown in Table 3, Samples 11 to 29 had a large number of bendings and were excellent in bending resistance compared to Samples C11 to C13. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, in any wire composition of Samples 2 and 3, when the heat treatment temperature is 300 to 500.degree. C., further 350 to 450.degree. High bending resistance.

1:線材、2:マンドレル、3:錘。 1: Wire rod, 2: Mandrel, 3: Weight.

Claims (17)

Feを2.0質量%以上3.5質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる線材用アルミニウム合金。   An aluminum alloy for wire containing Fe in an amount of 2.0 mass% to 3.5 mass%, with the balance being Al and inevitable impurities. 更に、Siを0質量%を超過し且つ1.0質量%以下含む請求項1記載の線材用アルミニウム合金。   Furthermore, the aluminum alloy for wire rods of Claim 1 which contains Si exceeding 0 mass% and 1.0 mass% or less. 更に、Zrを0質量%を超過し且つ〔(3.0−Feの質量%)×0.2〕質量%以下含む請求項1又は2に記載の線材用アルミニウム合金。   Furthermore, the aluminum alloy for wire rods of Claim 1 or 2 which contains Zr more than 0 mass% and [(3.0-mass% of Fe) x0.2] mass% or less. 更に、Mgを0質量%を超過し且つ0.05質量%以下含む請求項1又は2に記載の線材用アルミニウム合金。   Furthermore, the aluminum alloy for wire rods of Claim 1 or 2 which contains Mg more than 0 mass% and 0.05 mass% or less. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の線材用アルミニウム合金に、冷間加工を施してなるアルミニウム合金線材。   An aluminum alloy wire obtained by subjecting the aluminum alloy for wire according to any one of claims 1 to 4 to cold working. 前記線材用アルミニウム合金に前記冷間加工工程を行った後に、更に熱処理を施してなる請求項5に記載のアルミニウム合金線材。   The aluminum alloy wire according to claim 5, wherein the aluminum alloy for wire is subjected to a heat treatment after the cold working step. 導電率が58%IACS以上、引張強さ150MPa以上、伸び3%以上である請求項5又は6に記載のアルミニウム合金線材。   The aluminum alloy wire according to claim 5 or 6, having an electrical conductivity of 58% IACS or more, a tensile strength of 150MPa or more, and an elongation of 3% or more. アルミニウム結晶粒と、アルミニウム及び鉄を含む化合物からなるAl−Fe化合物あるいはAl−Fe−Si化合物の粒子とを有する組織をもち、
前記アルミニウム結晶粒の内部又は粒界に、平均サイズ1000nm以下の前記Al−Fe化合物又はAl−Fe−Si化合物の粒子が分散してなる請求項5〜7のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線材。
It has a structure having aluminum crystal grains and Al-Fe compound or Al-Fe-Si compound particles made of a compound containing aluminum and iron,
The aluminum alloy according to any one of claims 5 to 7, wherein particles of the Al-Fe compound or Al-Fe-Si compound having an average size of 1000 nm or less are dispersed in the aluminum crystal grains or in grain boundaries. wire.
前記Al−Fe化合物の粒子は、AlFe、AlFe、Al82Fe18、及びAl3.2Feの群から選ばれる1種以上からなる請求項8に記載のアルミニウム合金線材。 The aluminum alloy wire according to claim 8, wherein the particles of the Al—Fe compound include at least one selected from the group consisting of Al 6 Fe, Al 2 Fe, Al 82 Fe 18 , and Al 3.2 Fe. 前記アルミニウム結晶粒は、面心立方格子をもつ請求項8又は9に記載のアルミニウム合金線材。   The aluminum alloy wire according to claim 8 or 9, wherein the aluminum crystal grains have a face-centered cubic lattice. 請求項5〜10のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線材を製造する方法であって、
Feを2.0質量%以上3.5質量%以下含有し、残部がAl及び不可避不純物からなる線材用アルミニウム合金をもつ被加工材に、冷間加工を施すことにより前記被加工材の断面積を減少させる冷間加工工程を行うアルミニウム合金線材の製造方法。
A method for producing the aluminum alloy wire according to any one of claims 5 to 10,
A cross-sectional area of the workpiece is obtained by cold-working the workpiece having an aluminum alloy for wire rods containing Fe and 2.0 mass% to 3.5 mass% with the balance being Al and inevitable impurities. The manufacturing method of the aluminum alloy wire which performs the cold working process which reduces the amount.
前記線材用アルミニウム合金は、更に、Siを0質量%を超過し且つ1.0質量%以下含む請求項11記載のアルミニウム合金線材の製造方法。   The method for producing an aluminum alloy wire according to claim 11, wherein the aluminum alloy for wire further includes Si in excess of 0 mass% and 1.0 mass% or less. 前記冷間加工工程による前記被加工材の断面減少率は75%以上である請求項11又は12に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。   The method for producing an aluminum alloy wire according to claim 11 or 12, wherein a cross-sectional reduction rate of the workpiece by the cold working step is 75% or more. 前記冷間加工工程による前記被加工材の断面減少率は90%以上である請求項11又は12に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。   The method for producing an aluminum alloy wire according to claim 11 or 12, wherein a cross-sectional reduction rate of the workpiece by the cold working step is 90% or more. 前記冷間加工工程の後の前記被加工材に、300〜500℃で10分間以上10時間以下の条件で熱処理を施す熱処理工程を行う請求項11〜14のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。   The aluminum alloy according to any one of claims 11 to 14, wherein a heat treatment step is performed in which the workpiece after the cold working step is subjected to a heat treatment at 300 to 500 ° C for 10 minutes to 10 hours. A manufacturing method of a wire. 前記熱処理は、350〜450℃で40分間以上5時間以下の条件で行う請求項15に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。   The said heat processing is a manufacturing method of the aluminum alloy wire of Claim 15 performed on 350-450 degreeC on the conditions for 40 minutes or more and 5 hours or less. 前記冷間加工工程と前記熱処理工程とを複数回繰り返す請求項15又は16に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。   The method for producing an aluminum alloy wire according to claim 15 or 16, wherein the cold working step and the heat treatment step are repeated a plurality of times.
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