JP6683281B1 - Aluminum alloy wire and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

【課題】強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく有するアルミニウム合金線材を提供する。【解決手段】アルミニウム合金からなる線材であって、アルミニウム合金は、Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、Al結晶粒とAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、アルミニウム合金線材である。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy wire rod having strength, elongation, conductivity and heat resistance at a high level and in good balance. A wire rod made of an aluminum alloy, wherein the aluminum alloy is Co: 0.1 to 1.0 mass%, Zr: 0.2 to 1.0 mass%, Fe: 0.02 to 0.15. % By mass, Si: 0.02 to 0.15% by mass, Mg: 0 to 0.2% by mass, Ti: 0 to 0.10% by mass, B: 0 to 0.03% by mass, Cu: 0-1 0.00% by mass, Ag: 0 to 0.50% by mass, Au: 0 to 0.50% by mass, Mn: 0 to 1.00% by mass, Cr: 0 to 1.00% by mass, Hf: 0 to 0%. 50% by mass, V: 0 to 0.50% by mass, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and Al crystal grains and Al-Co-Fe. A metal structure containing a compound and an Al-Zr compound, and the metal structure has a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire rod, When the crystal orientation is analyzed by random diffraction, the orientation difference between the large-angle crystal grain boundaries on both sides of the grain boundary is 15 ° or more and the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °. Of the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large-angle crystal grain boundaries is 12 μm or more, and surrounded by the large-angle crystal grain boundaries. Alloy having an average grain size of 10 μm or less between the Al crystal grains surrounded by the large-angle tilt grain boundaries and the large-angle tilt grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle tilt grain boundaries It is a wire rod. [Selection diagram] None

Description

本発明は、アルミニウム合金線材およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an aluminum alloy wire rod and a method for manufacturing the same.

鉄道車両、自動車、風力発電、及びその他の電気機器等の用途では、配線材として、銅または銅合金からなる導体を備える電線やケーブルが使用されている。これらの電線やケーブルには、自動車などでのエネルギー消費量を低減する観点から、軽量化の要望が大きい。そのため、近年、これらの用途に使用される電線やケーブルには、銅または銅合金よりも比重の小さなアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる線材で構成される導体を使用することが検討されている。   In applications such as railway vehicles, automobiles, wind power generation, and other electric devices, electric wires and cables having conductors made of copper or copper alloy are used as wiring materials. From the viewpoint of reducing energy consumption in automobiles and the like, there is a great demand for weight reduction of these electric wires and cables. Therefore, in recent years, it has been considered to use a conductor made of a wire material made of aluminum or an aluminum alloy having a smaller specific gravity than copper or a copper alloy for the electric wires and cables used for these applications.

例えば、特許文献1では、アルミニウム合金において、マグネシウム(Mg)やジルコニウム(Zr)などの合金元素を添加し、これらの元素を時効析出させる方法が提案されている。特許文献1では、導体として、このようなアルミニウム合金からなる線材(アルミニウム合金線材)を採用することにより、導体の強度、伸び、導電率および耐熱性を向上させることができるとされている。なお、特許文献1における耐熱性とは、室温から150℃までの温度で1000時間保持されたときに強度が150MPa以上であることを示す。   For example, Patent Document 1 proposes a method of adding an alloy element such as magnesium (Mg) or zirconium (Zr) to an aluminum alloy and subjecting these elements to age precipitation. In Patent Document 1, it is said that the strength, elongation, conductivity and heat resistance of the conductor can be improved by adopting a wire made of such an aluminum alloy (aluminum alloy wire) as the conductor. In addition, the heat resistance in Patent Document 1 means that the strength is 150 MPa or more when held at a temperature from room temperature to 150 ° C. for 1000 hours.

特開2012−229485号公報JP2012-229485A

ところで、電線やケーブルでは、導体にアルミニウム合金線材を適用したときに、導体に銅を適用したときと同等の特性を得ようとすると、銅を適用したときに比べて導体の断面積が大きくなる。特に、鉄道車両等の移動体では、電線やケーブルを配線する配線スペースが制限される。そのため、電線やケーブルでは、アルミニウム合金線材で構成される導体の断面積をできるだけ小さくし、導体に銅を適用した場合と同等の配線スペースに配線されることが望まれている。   By the way, in the case of electric wires and cables, when an aluminum alloy wire is applied to the conductor, trying to obtain the same characteristics as when applying copper to the conductor results in a larger cross-sectional area of the conductor than when copper is applied. . Particularly, in a moving body such as a railway vehicle, a wiring space for wiring electric wires and cables is limited. Therefore, in electric wires and cables, it is desired that the cross-sectional area of the conductor made of an aluminum alloy wire be made as small as possible and that the conductor be wired in the same wiring space as when copper is applied to the conductor.

すなわち、アルミニウム合金線材で構成される導体を備える電線やケーブルでは、導体の断面積を、導体に銅を適用したときと同等程度まで小さくする際に、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランス良く得ることができるアルミニウム合金線材の適用が望まれている。   That is, in an electric wire or cable provided with a conductor composed of an aluminum alloy wire rod, strength, elongation, conductivity and heat resistance are high when the cross-sectional area of the conductor is reduced to the same level as when copper is applied to the conductor. It is desired to apply an aluminum alloy wire rod that can be obtained in a well-balanced manner.

本発明は、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく有するアルミニウム合金線材を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an aluminum alloy wire rod having a high level of strength, elongation, conductivity and heat resistance in a well-balanced manner.

本発明の一態様によれば、
アルミニウム合金からなる線材であって、
前記アルミニウム合金は、
Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、
Al結晶粒とAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材が提供される。
According to one aspect of the present invention,
A wire rod made of an aluminum alloy,
The aluminum alloy is
Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and
It has a metallographic structure containing Al crystal grains and an Al-Co-Fe compound and an Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
An aluminum alloy wire rod is provided.

本発明の他の態様によれば、
アルミニウム合金からなる線材の製造方法であって、
Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有する溶湯を準備する準備工程と、
前記溶湯を鋳造することで鋳造材を形成する鋳造工程と、
前記鋳造材を伸線して伸線材を形成する伸線工程と、
前記伸線材に時効処理を施す時効処理工程と、を有し、
前記鋳造工程では、前記溶湯の温度を850℃以上に調整して、当該溶湯を鋳型に注湯し、当該鋳型にて、Zrの晶出を抑制しつつCoを晶出させるような冷却速度で前記溶湯を急冷して鋳造することで、Al−Co−Fe化合物を含む鋳造材を形成し、
前記時効処理工程では、前記伸線材におけるAl相に固溶するZrをAl−Zr化合物として析出させ、
前記アルミニウム合金が、前記化学組成と、Al結晶粒と前記Al−Co−Fe化合物および前記Al−Zr化合物とを含む金属組織とを有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材の製造方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
A method of manufacturing a wire rod made of an aluminum alloy,
Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: A preparatory step of preparing a molten metal having a chemical composition of 0 to 0.50 mass% and the balance: Al and inevitable impurities;
A casting step of forming a casting material by casting the molten metal;
A wire drawing step of drawing the cast material to form a wire drawn material;
An aging treatment step of subjecting the drawn wire to an aging treatment,
In the casting step, the temperature of the molten metal is adjusted to 850 ° C. or higher, the molten metal is poured into a mold, and the cooling rate is such that Co crystallizes while suppressing crystallization of Zr in the mold. By rapidly cooling and casting the molten metal, a cast material containing an Al-Co-Fe compound is formed,
In the aging treatment step, Zr dissolved in the Al phase in the wire drawing material is precipitated as an Al-Zr compound,
The aluminum alloy has the chemical composition, an Al crystal grain, a metal structure containing the Al-Co-Fe compound and the Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
A method of manufacturing an aluminum alloy wire is provided.

本発明の他の態様によれば、
アルミニウム合金からなる線材であって、
前記アルミニウム合金は、
Ni:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、
Al結晶粒とAl−Ni−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材が提供される。
According to another aspect of the invention,
A wire rod made of an aluminum alloy,
The aluminum alloy is
Ni: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and
Having a metallographic structure containing Al crystal grains and an Al-Ni-Fe compound and an Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
An aluminum alloy wire rod is provided.

本発明によれば、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく有するアルミニウム合金線材が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an aluminum alloy wire rod having a high level of strength, elongation, conductivity and heat resistance in a well-balanced manner.

図1は、実施例2の合金線材について長手方向に平行な断面をEBSD測定したときに得られる結晶粒形状のマップを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a crystal grain shape map obtained by EBSD measurement of a cross section parallel to the longitudinal direction of the alloy wire of Example 2. 図2は、図1において大傾角結晶粒界を抽出した結晶粒形状のマップを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a crystal grain shape map obtained by extracting the large-angle crystal grain boundaries in FIG. 図3は、比較例2の合金線材について長手方向に平行な断面をEBSD測定したときに得られる結晶粒形状のマップを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a crystal grain shape map obtained by EBSD measurement of a cross section parallel to the longitudinal direction of the alloy wire of Comparative Example 2. 図4は、図3において大傾角結晶粒界を抽出した結晶粒形状のマップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a crystal grain shape map obtained by extracting the large-angle tilt grain boundaries in FIG.

本発明者らは、上述した課題を解決すべく、合金元素の種類や製造条件などを適宜変更し、アルミニウム合金の化学組成を変化させたときの諸特性の変化について検討を行った。その結果、合金元素としてCo又はNiとZrとを使用するとよいことを見出した。また、これらの元素を含むアルミニウム合金線材を作製する場合、各元素の固溶限界が高くなるように溶湯の温度を高く設定したうえで、溶湯を急冷却するとよいことを見出した。このように溶湯を高い温度から急冷却することにより、得られる鋳造材において、各元素をより多く固溶させたままの状態にできるので、最終的に得られる線材において、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく得られることを見出した。本発明は、当該知見に基づいて成されたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention appropriately changed the types of alloying elements, manufacturing conditions, etc., and examined changes in various characteristics when the chemical composition of an aluminum alloy was changed. As a result, they have found that Co or Ni and Zr are preferably used as alloy elements. It was also found that when producing an aluminum alloy wire containing these elements, the temperature of the molten metal should be set high so that the solid solution limit of each element becomes high, and then the molten metal should be rapidly cooled. By rapidly cooling the molten metal from a high temperature in this way, in the obtained cast material, it is possible to leave each element in a more solid-solved state, so that the strength, elongation, and conductivity of the finally obtained wire rod can be increased. It was also found that heat resistance can be obtained at a high level and in good balance. The present invention has been made based on this finding.

[一実施形態]
以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[One Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. In addition, in this specification, the numerical range represented using "-" means the range which includes the numerical value described before and after "-" as a lower limit and an upper limit.

<アルミニウム合金線材>
以下では、本発明の一実施形態にかかるアルミニウム合金線材について、合金元素としてCoおよびZrを用いた場合を例に説明する。
<Aluminum alloy wire>
Hereinafter, an aluminum alloy wire according to an embodiment of the present invention will be described by taking an example of using Co and Zr as alloy elements.

(化学組成)
まず、アルミニウム合金線材(以下、単に合金線材ともいう)を構成するアルミニウム合金(以下、単に合金ともいう)の化学組成について説明する。
(Chemical composition)
First, the chemical composition of an aluminum alloy (hereinafter, also simply referred to as an alloy) forming an aluminum alloy wire (hereinafter, simply referred to as an alloy wire) will be described.

合金の化学組成は、Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる。   The chemical composition of the alloy is as follows: Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0. 15% by mass, Mg: 0 to 0.2% by mass, Ti: 0 to 0.10% by mass, B: 0 to 0.03% by mass, Cu: 0 to 1.00% by mass, Ag: 0 to 0. 50% by mass, Au: 0 to 0.50% by mass, Mn: 0 to 1.00% by mass, Cr: 0 to 1.00% by mass, Hf: 0 to 0.50% by mass, V: 0 to 0. 50% by mass, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and unavoidable impurities.

Coは、後述するように、合金線材の製造過程(鋳造時)において、その大部分がAlと反応して晶出物(Al−Co化合物)を形成し、最終的に得られる合金線材では化合物相として存在する。Al−Co化合物は実際には、アルミニウム合金中に不可避的に存在するFeを吸収したAl−Co−F−e化合物の形で存在する。Al−Co−Fe化合物は、合金のAl再結晶粒の微細化に寄与するとともに、合金線材の伸びを向上させる。Coは合金の導電率を低下させるおそれがあるが、Coの含有量を0.1質量%〜1.0質量%とすることにより、合金線材においてCoによる導電率の低下を抑制しつつ、Coによる強度、伸び、耐熱性を高い水準でバランスよく有する効果を得ることができる。Coの含有量は、0.2質量%〜1.0質量%であることが好ましく、0.3質量%〜0.8質量%であることがより好ましい。   As will be described later, most of Co reacts with Al to form a crystallized substance (Al-Co compound) in the manufacturing process (at the time of casting) of the alloy wire rod, and is a compound in the finally obtained alloy wire rod. Exists as a phase. The Al-Co compound is actually present in the form of an Al-Co-Fe compound that absorbs Fe, which is unavoidably present in the aluminum alloy. The Al-Co-Fe compound contributes to the refinement of Al recrystallized grains of the alloy and improves the elongation of the alloy wire. Co may reduce the conductivity of the alloy, but by setting the content of Co to 0.1% by mass to 1.0% by mass, while suppressing the decrease in the conductivity due to Co in the alloy wire rod, Co It is possible to obtain the effect of having a well-balanced strength, elongation, and heat resistance at a high level. The Co content is preferably 0.2% by mass to 1.0% by mass, and more preferably 0.3% by mass to 0.8% by mass.

Zrは、後述するように、鋳造後のインゴット(鋳造材)中では主に固溶状態で存在するが、時効熱処理後の合金線材ではAl−Zr化合物として析出する。Al−Zr化合物は、主に合金線材の耐熱性の向上に寄与する。Zrは、含有量が過度に多くなると、合金線材の製造過程で合金の延性を低下させて、合金線材の細径化を妨げるおそれがある。この点、Zrの含有量を0.2質量%〜1.0質量%とすることにより、合金の延性を高く維持するとともに、合金線材において所望の耐熱性を得ることができる。Zrの含有量は、0.3質量%〜0.9質量%であることがより好ましい。本実施形態では、後述するように、溶湯の温度を高くするとともに鋳型で急冷却することにより、Zrの含有量を多くした場合であっても、鋳造の際にZrを固溶させたままの状態にできるので、最終的に得られる合金線材において、諸特性のバランスをより高い水準で実現することができる。   As will be described later, Zr is mainly present in a solid solution state in the ingot (cast material) after casting, but is precipitated as an Al-Zr compound in the alloy wire rod after the aging heat treatment. The Al-Zr compound mainly contributes to improvement in heat resistance of the alloy wire. When the content of Zr is excessively large, the ductility of the alloy may be deteriorated in the process of manufacturing the alloy wire rod, and the diameter reduction of the alloy wire rod may be hindered. In this respect, by setting the Zr content to be 0.2% by mass to 1.0% by mass, the ductility of the alloy can be maintained high and the desired heat resistance of the alloy wire rod can be obtained. The Zr content is more preferably 0.3% by mass to 0.9% by mass. In the present embodiment, as will be described later, even when the Zr content is increased by increasing the temperature of the molten metal and rapidly cooling it in the mold, the Zr remains in a solid solution during casting. Since the alloy wire rod can be put into a state, the balance of various characteristics can be realized at a higher level in the finally obtained alloy wire rod.

Feは、アルミニウム原料に由来して不可避的に取り込まれる成分である。Feは、合金の強度の向上に寄与する。Feは、鋳造時にFeAlとして晶出した場合、あるいは時効熱処理中にFeAlとして析出した場合、合金の延性を低下させて、製造時に合金線材の細径化を妨げるおそれがある。本実施形態では、Coを配合することで、Al−Co化合物を晶出させたときにFeを吸収することでAl−Co−Fe化合物を形成している。これにより、FeをAl−Co−Fe化合物とすることで、FeAlの形成を抑制している。この結果として、合金の延性の低下を抑制しつつ、合金の強度を向上させることができる。Feの含有量は、Al−Co化合物に吸収させる観点からはCoの含有量以下とするとよく、0.02質量%〜0.15質量%とする。これにより、合金線材を細径化しつつ、高い強度を得ることができる。Feの含有量は、0.04質量%〜0.15質量%であることが好ましい。なお、Feは、所定の含有量となるように、添加してもよい。 Fe is a component that is inevitably taken from the aluminum raw material. Fe contributes to improving the strength of the alloy. If Fe crystallizes as FeAl 3 during casting, or if it precipitates as FeAl 3 during aging heat treatment, it may reduce the ductility of the alloy and hinder the reduction of the diameter of the alloy wire during manufacturing. In the present embodiment, by blending Co, an Al-Co-Fe compound is formed by absorbing Fe when the Al-Co compound is crystallized. Thereby, the formation of FeAl 3 is suppressed by using Fe as an Al—Co—Fe compound. As a result, the strength of the alloy can be improved while suppressing the decrease in the ductility of the alloy. The Fe content is preferably not more than the Co content from the viewpoint of being absorbed by the Al-Co compound, and is set to 0.02% by mass to 0.15% by mass. This makes it possible to obtain high strength while reducing the diameter of the alloy wire rod. The Fe content is preferably 0.04% by mass to 0.15% by mass. In addition, Fe may be added so as to have a predetermined content.

Siは、Feと同様に、アルミニウム原料に由来して不可避的に取り込まれる成分である。Siは、合金のAl結晶粒中に固溶したり、Feとともに析出したりすることで、合金の強度の向上に寄与する。Siは、Feと同様に合金の伸びを低下させたり、合金線材の細径化を妨げたりするおそれがあるが、Siの含有量を0.02質量%〜0.15質量%とすることにより、合金の伸びの低下を抑制しつつ、強度を向上させることができる。Siの含有量は、0.04質量%〜0.12質量%であることが好ましい。なお、Siは、所定の含有量となるように、添加してもよい。   Si, like Fe, is a component that is inevitably taken from the aluminum raw material. Si contributes to the improvement of the strength of the alloy by forming a solid solution in the Al crystal grains of the alloy or precipitating together with Fe. Si, like Fe, may reduce the elongation of the alloy or hinder the thinning of the alloy wire rod. However, by setting the Si content to 0.02 mass% to 0.15 mass%, The strength can be improved while suppressing the decrease in elongation of the alloy. The Si content is preferably 0.04% by mass to 0.12% by mass. In addition, Si may be added so as to have a predetermined content.

Mg、Ti、B、Cu、Ag、Au、Mn、Cr、Hf、VおよびScは、アルミニウム原料に由来して取り込まれたり、必要に応じて適宜添加したりする随意成分である。ここで、随意成分とは、含有してもよいし含有しなくてもよい成分を示す。各合金元素は、合金線材においてAl相の結晶粒の粗大化を抑制し、その強度の向上に寄与する。このうち、Cu、Ag、およびAuは、結晶粒界に析出して粒界強度も向上させることができる。各合金元素の含有量をそれぞれ、上記範囲とすることで、合金の伸びの低下を抑制するとともに、各合金元素による効果が得られる。   Mg, Ti, B, Cu, Ag, Au, Mn, Cr, Hf, V and Sc are optional components that are derived from the aluminum raw material and are appropriately added if necessary. Here, the optional component refers to a component that may or may not be contained. Each alloy element suppresses the coarsening of Al phase crystal grains in the alloy wire and contributes to the improvement of the strength. Of these, Cu, Ag, and Au can be precipitated at the crystal grain boundaries to improve the grain boundary strength. By setting the content of each alloy element within the above range, it is possible to suppress the decrease in elongation of the alloy and obtain the effect of each alloy element.

上述した成分以外の残部は、Alおよび不可避不純物となる。ここで、不可避不純物は、合金線材の製造工程上、不可避的に取り込まれてしまうものであって、合金線材の特性に影響を及ぼさない程度の少ない含有量のものを示す。不可避不純物としては、例えば、Ga、Zn、Bi、Pbなどが挙げられる。   The balance other than the above components becomes Al and unavoidable impurities. Here, the unavoidable impurities are those that are inevitably taken in during the manufacturing process of the alloy wire, and have a small content that does not affect the characteristics of the alloy wire. Examples of inevitable impurities include Ga, Zn, Bi, Pb, and the like.

合金線材の導電率の観点からは、Alの含有量は97質量%以上であることが好ましく、98質量%以上であることがより好ましく、98.4質量%以上であることがさらに好ましい。   From the viewpoint of the electrical conductivity of the alloy wire, the Al content is preferably 97% by mass or more, more preferably 98% by mass or more, and further preferably 98.4% by mass or more.

(金属組織)
続いて、アルミニウム合金の金属組織について説明する。
(Metal structure)
Next, the metal structure of the aluminum alloy will be described.

本実施形態のアルミニウム合金線材は、Al結晶粒、Al−Co−Fe化合物、およびAl−Zr化合物を含む金属組織を有する。金属組織では、結晶粒界にAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物が分散して存在している。   The aluminum alloy wire rod of the present embodiment has a metal structure containing Al crystal grains, an Al—Co—Fe compound, and an Al—Zr compound. In the metal structure, Al-Co-Fe compounds and Al-Zr compounds are dispersed and present in the crystal grain boundaries.

具体的には、合金線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折(以下、EBSDともいう)により結晶方位解析したときに、その断面の金属組織には、大傾角結晶粒界と小傾角結晶粒界とが存在する。大傾角結晶粒界とは、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上となる粒界を示し、小傾角結晶粒界とは、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満となる粒界を示す。Al結晶粒のうち、大傾角結晶粒界で囲まれる結晶粒(以下、第1のAl結晶粒ともいう)は粗大な結晶粒となる一方、小傾角結晶粒界で囲まれる結晶粒(以下、第2のAl結晶粒ともいう)は微細な結晶粒となる。   Specifically, when a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the alloy wire is analyzed by electron backscattering diffraction (hereinafter, also referred to as EBSD), the metal structure of the cross section has a large tilt grain boundary and a small angle grain boundary. There are tilted grain boundaries. The large-angle crystal grain boundary indicates a grain boundary in which the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more, and the small-angle crystal grain boundary indicates that the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 2 °. A grain boundary having an angle of not less than 15 ° is shown. Among the Al crystal grains, the crystal grains surrounded by the high-angle crystal grain boundaries (hereinafter, also referred to as the first Al crystal grains) become coarse crystal grains, while the crystal grains surrounded by the low-angle crystal grain boundaries (hereinafter, The second Al crystal grains) are fine crystal grains.

後述するように、本実施形態では、時効処理工程において、Al結晶粒の再結晶を抑制しつつ、伸線材における加工ひずみを結晶の回復により緩和することができる。結晶の回復により、大傾角結晶粒界で囲まれる第1のAl結晶粒の内部で複数の小傾角結晶粒界を形成し、第1の結晶粒を複数の小傾角結晶粒界で分割したように構成することができる。つまり、第1のAl結晶粒を、複数の微細な第2のAl結晶粒を内包するように構成することができる。また、再結晶の抑制により、再結晶にともなって新たに生成する、大傾角結晶粒界で囲まれる微細な第1のAl結晶粒(以下、再結晶粒ともいう)の数を少なくすることができる。   As will be described later, in the present embodiment, in the aging treatment step, while suppressing the recrystallization of Al crystal grains, the work strain in the wire drawing material can be relaxed by the crystal recovery. Due to the crystal recovery, a plurality of small-angle grain boundaries are formed inside the first Al crystal grain surrounded by the large-angle grain boundaries, and the first crystal grain is divided by the plurality of small-angle grain boundaries. Can be configured to. That is, the first Al crystal grains can be configured to include a plurality of fine second Al crystal grains. Further, by suppressing the recrystallization, it is possible to reduce the number of fine first Al crystal grains (hereinafter, also referred to as recrystallized grains) that are newly generated during the recrystallization and that are surrounded by the large-angle tilt grain boundaries. it can.

また、合金線材の金属組織では、第1のAl結晶粒に占める再結晶粒の比率が少ないので、第1のAl結晶粒の平均粒径が大きく、12μm以上となる。また、結晶の方位差が2°以上となる粒界、つまり大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と大傾角結晶粒界および小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径は10μm以下となり、好ましくは0.5μm以上10μm以下となる。   Further, in the metallographic structure of the alloy wire, since the ratio of the recrystallized grains to the first Al crystal grains is small, the average grain size of the first Al crystal grains is large and is 12 μm or more. In addition, grain boundaries in which the crystal orientation difference is 2 ° or more, that is, Al crystal grains surrounded by the high-angle crystal grain boundaries, Al crystal grains surrounded by the high-angle crystal grain boundaries and low-angle crystal grain boundaries, and the low-angle crystal grains The average grain size with the Al crystal grains surrounded by the boundary is 10 μm or less, preferably 0.5 μm or more and 10 μm or less.

なお、本明細書において、Al結晶粒の結晶粒径とは、後述の実施例で説明するように、Al結晶粒を円形と仮定したときの径を示す。具体的には、Al結晶粒の面積を算出し、その面積と同じ面積を有する円の直径がAl結晶粒の結晶粒径となる。例えば、第1のAl結晶粒の結晶粒径とは、アルミニウム合金線材の長手方向に平行な断面において、大傾角結晶粒界で囲まれる領域と同じ面積を有する円の直径を示す。第2のAl結晶粒の結晶粒径とは、小傾角結晶粒界と大傾角結晶粒界の両方で囲まれる領域と同じ面積を有する円の直径を示す。   In the present specification, the crystal grain size of Al crystal grains refers to the diameter when the Al crystal grains are assumed to be circular, as described in the examples below. Specifically, the area of the Al crystal grain is calculated, and the diameter of a circle having the same area as the area is the crystal grain size of the Al crystal grain. For example, the crystal grain size of the first Al crystal grain refers to the diameter of a circle having the same area as the region surrounded by the high-angle crystal grain boundaries in the cross section parallel to the longitudinal direction of the aluminum alloy wire. The crystal grain size of the second Al crystal grain refers to the diameter of a circle having the same area as the region surrounded by both the small tilt grain boundary and the large tilt grain boundary.

Al−Co−Fe化合物は、アルミニウム合金を鋳造する際に溶湯を冷却により凝固させる段階、もしくは、凝固後であって高温度の鋳造材を室温付近まで冷却させる段階で形成される晶出相である。つまり、Al−Co−Fe化合物は、鋳造材の段階でアルミニウム合金中に形成される晶出物である。
Al−Zr化合物は、時効処理により、室温まで冷却された鋳造材を融点以下の高温雰囲気下で加熱保持する段階で形成される析出相である。具体的には、鋳造材のAl相中に固溶していた金属元素が、時効処理によってAl相中に拡散し凝集することで、初めて形成される析出物である。つまり、析出物は、鋳造材の段階ではAl合金中に存在せず、時効処理後の合金線材の段階で存在する。
The Al-Co-Fe compound is a crystallized phase formed in the step of solidifying a molten metal by cooling when casting an aluminum alloy, or in the step of cooling a high temperature casting material to near room temperature after solidification. is there. That is, the Al-Co-Fe compound is a crystallized substance formed in the aluminum alloy at the stage of casting.
The Al-Zr compound is a precipitation phase formed at the stage of heating and holding a cast material cooled to room temperature by heating in a high-temperature atmosphere below the melting point by aging treatment. Specifically, it is a precipitate that is formed only when the metal element dissolved in the Al phase of the cast material diffuses and aggregates in the Al phase by the aging treatment. That is, the precipitate does not exist in the Al alloy at the stage of the cast material, but exists at the stage of the alloy wire rod after the aging treatment.

Al−Zr化合物の大きさは、1nm以上数百nm以下の範囲で分布するが、1nm以上100nm以下の大きさを有する微細な析出物の割合が、1nm以上100nm以下の大きさの範囲に含まれない析出物の割合よりも多くなることが好ましい。Al−Zr化合物からなる析出物の大きさを1nm以上100nm以下に小さくすることで、合金元素の含有量を少なくした場合であっても析出物の個数を増やすことができ、析出物による効果をバランスよく得ることができる。また、合金の延性を高く維持できるので、伸線工程で加工度を高くすることができ、合金線材をより細径化することが可能となる。   The size of the Al-Zr compound is distributed in the range of 1 nm to several hundreds nm, but the ratio of fine precipitates having a size of 1 nm to 100 nm is included in the range of 1 nm to 100 nm. It is preferable that the ratio is higher than the ratio of precipitates that do not exist. By reducing the size of the precipitate composed of the Al-Zr compound to 1 nm or more and 100 nm or less, the number of the precipitates can be increased even when the content of the alloy element is reduced, and the effect of the precipitates can be obtained. You can get a good balance. Further, since the ductility of the alloy can be maintained high, the workability can be increased in the wire drawing step, and the alloy wire can be made thinner.

Al−Co−Fe化合物の大きさは20nm以上1μm(1000nm)以下であることが好ましい。Al−Co−Fe化合物は、例えば時効時間を十分に確保することで、大きくすることができる。化合物が過度に小さいと、合金線材の延性が低下することがある。この点、大きさが20nm以上となることで、延性を高くすることができる。一方、化合物が過度に大きくなる場合、後述する変性帯が形成されて再結晶粒が生成することで、合金線材の強度が低くなることがある。高い強度を得る観点からは、化合物の大きさは1μm以下となることが好ましい。なお、Co原子はAl組織中でZr原子よりも高速で拡散するため、Al−Co−Fe化合物の大きさはAl−Zr化合物よりも大きくなる。後述するように、Al−Co−Fe化合物の役割は、時効熱処理の初期段階で再結晶粒の成長を抑制することにある。このため時効熱処理が終了した後の金属組織において、Al−Co−Fe化合物がAl−Zr化合物よりも大きくなってもよい。   The size of the Al—Co—Fe compound is preferably 20 nm or more and 1 μm (1000 nm) or less. The Al-Co-Fe compound can be increased in size, for example, by sufficiently securing the aging time. If the compound is too small, the ductility of the alloy wire may decrease. In this respect, when the size is 20 nm or more, the ductility can be increased. On the other hand, when the compound becomes excessively large, a modified zone described below is formed and recrystallized grains are generated, which may reduce the strength of the alloy wire. From the viewpoint of obtaining high strength, the size of the compound is preferably 1 μm or less. Since Co atoms diffuse faster in the Al structure than Zr atoms, the size of the Al-Co-Fe compound is larger than that of the Al-Zr compound. As described later, the role of the Al-Co-Fe compound is to suppress the growth of recrystallized grains in the initial stage of the aging heat treatment. Therefore, the Al-Co-Fe compound may be larger than the Al-Zr compound in the metal structure after the aging heat treatment is completed.

また、化合物の形状は、特に限定されないが、Al−Co−Fe化合物は球形状あるいは回転楕円体形状であることが好ましい。Al−Zr化合物は球形であることが好ましいが、不定形状であってもよい。なお、回転楕円体形状とは、線材の長手方向に垂直な方向では円形状であり、線材の長手方向に平行な方向では楕円形状である形状を示す。   The shape of the compound is not particularly limited, but the Al-Co-Fe compound is preferably spherical or spheroidal. The Al-Zr compound is preferably spherical, but may have an irregular shape. The spheroidal shape means a shape that is circular in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire and elliptical in the direction parallel to the longitudinal direction of the wire.

(アルミニウム合金線材の特性)
本実施形態のアルミニウム合金線材は、上述した化学組成および金属組織を有するアルミニウム合金から形成されており、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく有する。具体的には、合金線材は、室温における引張強度が180MPa以上となり、伸びが10%以上となる。また、53%IACS以上の導電率を有する。さらに、200℃で10年間加熱させたときの強度が初期状態の強度の90%以上となる耐熱性を有する。なお、ここでいう「200℃で10年間加熱させたときの強度が初期状態の強度の90%以上となる耐熱性」とは、アルミニウム合金線材を特定の温度と時間で加熱することによって得られる引張強度の等温軟化曲線に基づいて、アルミニウム合金線材の引張強度が加熱する前の引張強度(初期の引張強度)よりも10%低下するときの温度(例えば20℃〜400℃の範囲の任意の温度)と時間(例えば600sec〜3000000secの範囲の任意の時間)とを求め、これらの温度と時間とを用いて得られるアレニウス・プロット(アレニウスの式の対数)が、200℃の温度のときに10年以上となる条件を満たすことを意味する。言い換えると、線材における引張強度の等温軟化曲線に基づいて求められる、線材の引張強度が初期の引張強度よりも10%低下するときの温度および時間を用いて得られるアレニウス・プロットが、200℃の温度のときに10年以上となる条件を満たす。なお、この耐熱性の評価方法については実施例にて後述する。また、引張強度および伸びは、JIS Z2241に準じる試験方法(試験速度:20mm/分)によって測定される。
(Characteristics of aluminum alloy wire)
The aluminum alloy wire rod of the present embodiment is formed from an aluminum alloy having the above-described chemical composition and metal structure, and has a high level of strength, elongation, conductivity, and heat resistance in a well-balanced manner. Specifically, the alloy wire has a tensile strength at room temperature of 180 MPa or more and an elongation of 10% or more. Further, it has a conductivity of 53% IACS or more. Further, it has heat resistance such that the strength when heated at 200 ° C. for 10 years becomes 90% or more of the strength in the initial state. The term “heat resistance at which the strength when heated at 200 ° C. for 10 years is 90% or more of the strength in the initial state” is obtained by heating an aluminum alloy wire at a specific temperature and time. Based on the isothermal softening curve of the tensile strength, the temperature at which the tensile strength of the aluminum alloy wire decreases by 10% from the tensile strength before heating (initial tensile strength) (for example, in the range of 20 ° C to 400 ° C) Temperature) and time (for example, an arbitrary time in the range of 600 sec to 3000000 sec), and when the Arrhenius plot (logarithm of the Arrhenius equation) obtained by using these temperatures and time is a temperature of 200 ° C. Means to meet the condition of 10 years or more. In other words, the Arrhenius plot obtained using the temperature and time when the tensile strength of the wire is 10% lower than the initial tensile strength, which is obtained based on the isothermal softening curve of the tensile strength of the wire, is 200 ° C. It meets the condition of 10 years or more at temperature. The heat resistance evaluation method will be described later in Examples. The tensile strength and elongation are measured by a test method according to JIS Z2241 (test speed: 20 mm / min).

合金線材の線径は、特に限定されないが、可とう性の観点からは2mm以下であることが好ましく、0.3mm〜1mmであることがより好ましい。本実施形態では、合金を所定の構成とすることにより、線径を2mm以下としながらも、諸特性を高い水準でバランスよく得ることができる。   The wire diameter of the alloy wire is not particularly limited, but from the viewpoint of flexibility, it is preferably 2 mm or less, and more preferably 0.3 mm to 1 mm. In the present embodiment, by making the alloy have a predetermined configuration, it is possible to obtain various characteristics at a high level in a well-balanced manner, while keeping the wire diameter to 2 mm or less.

<アルミニウム合金線材の製造方法>
続いて、上述したアルミニウム合金線材の製造方法について説明する。本実施形態のアルミニウム合金線材は、溶湯の準備工程、鋳造工程、成形工程、伸線工程および時効処理工程の各工程を順次行うことにより製造することができる。以下、各工程について詳述する。
<Method of manufacturing aluminum alloy wire rod>
Then, the manufacturing method of the above-mentioned aluminum alloy wire is explained. The aluminum alloy wire rod according to the present embodiment can be manufactured by sequentially performing the molten metal preparation step, the casting step, the forming step, the wire drawing step, and the aging treatment step. Hereinafter, each step will be described in detail.

(準備工程)
まず、アルミニウム合金線材を形成するための溶湯を準備する。本実施形態では、溶湯が上述した化学組成となるように、Al原料、Co原料およびZr原料、必要に応じて、その他の合金原料を混合する。そして、これらの原料を例えば溶解炉に投入し、バーナー等で加熱することにより溶解する。原料の混合方法や溶解方法は特に限定されず、従来公知の方法により行うことができる。
(Preparation process)
First, a molten metal for forming an aluminum alloy wire rod is prepared. In this embodiment, the Al raw material, the Co raw material, the Zr raw material, and other alloy raw materials are mixed as necessary so that the molten metal has the above-described chemical composition. Then, these raw materials are put into, for example, a melting furnace and melted by heating with a burner or the like. The method for mixing the raw materials and the method for dissolving the raw materials are not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.

得られた溶湯は、貯留槽(いわゆるタンディッシュ)に移送し貯留する。貯留槽は、注湯ノズルを備えており、溶湯を貯留槽から流出できるようになっている。   The obtained molten metal is transferred to and stored in a storage tank (so-called tundish). The storage tank is equipped with a pouring nozzle so that the molten metal can flow out from the storage tank.

(鋳造工程)
続いて、貯留槽から注湯ノズルを介して溶湯を流出させて、鋳型に注ぎ込む。鋳型としては、例えばベルトホイール式の連続鋳造が可能な連続鋳造機を用いることができる。連続鋳造機は、例えば、外周面に溝が設けられた円筒状のホイールとベルトとを備え、このベルトをホイールの外周面の一部に掛けるように構成されている。連続鋳造機によれば、ホイールとベルトとの間に形成される空間(溝部分)に溶湯を注湯し、冷却により凝固させることで、鋳造材を連続的に形成することができる。
(Casting process)
Then, the molten metal is caused to flow out of the storage tank through the pouring nozzle and poured into the mold. As the mold, for example, a belt wheel type continuous casting machine capable of continuous casting can be used. The continuous casting machine includes, for example, a cylindrical wheel having a groove on its outer peripheral surface and a belt, and is configured to hang this belt on a part of the outer peripheral surface of the wheel. According to the continuous casting machine, the casting material can be continuously formed by pouring the molten metal into the space (groove portion) formed between the wheel and the belt and solidifying the molten metal by cooling.

本実施形態では、溶湯の温度を850℃以上と高く設定するとともに、この溶湯を鋳型にて急冷却することにより、Zrの晶出を抑制しつつCoを晶出させて鋳造材を形成する。以下、この点について詳述する。   In the present embodiment, the temperature of the molten metal is set as high as 850 ° C. or higher, and the molten metal is rapidly cooled by the mold to crystallize Co while suppressing crystallization of Zr to form a cast material. Hereinafter, this point will be described in detail.

まず、溶湯を急冷却することにより、Coを晶出させる一方でZrの晶出を抑制する(Zrを固溶させたままとする)ことは、本発明者らの以下の知見に基づくものである。   First, it is based on the following findings of the present inventors that rapid cooling of the molten metal causes crystallization of Co while suppressing crystallization of Zr (keeping Zr in a solid solution). is there.

本発明者らの検討によると、鋳造材において、ZrがFeとの晶出物を形成していると、鋳造材の延性が低下して鋳造材を伸線加工しにくくなることがある。これに対して、Coは、Feとの晶出物を形成したとしても鋳造材の延性にあまり影響を与えない。このことから、鋳造材においては、Zrを晶出させずに固溶させたままとする一方で、Coは晶出させることが望ましい。ただし、溶湯を冷却すると、CoとともにZrも晶出してしまうため、Zrのみを選択的に固溶させておくことは困難である。   According to the study of the present inventors, in the cast material, if Zr forms a crystallized product with Fe, the ductility of the cast material may be deteriorated and the cast material may be difficult to be drawn. On the other hand, Co does not significantly affect the ductility of the cast material even if a crystallized product with Fe is formed. From this, in the cast material, it is desirable to crystallize Co while leaving Zr as a solid solution without crystallizing. However, when the molten metal is cooled, Zr is crystallized together with Co. Therefore, it is difficult to selectively form a solid solution with Zr alone.

この点、本発明者らは、溶湯を冷却したときにCoがZrよりも晶出(析出)しやすいこと、つまり、CoはZrよりも晶出速度(析出速度)が大きいことに着目した。この晶出速度の違いは、アルミニウム固相中での拡散速度が異なることに起因する。   In this respect, the present inventors have noticed that Co is more likely to crystallize (precipitate) than Zr when the molten metal is cooled, that is, Co has a higher crystallization rate (precipitation rate) than Zr. This difference in crystallization rate results from the difference in diffusion rate in the aluminum solid phase.

具体的に説明すると、Al固相中のCoは、その拡散速度がAlの自己拡散速度と同等もしくはそれ以上に大きい。しかも、Coの熱平衡状態でのAl相への固溶度は、最大0.05%未満と非常に小さい。そのため、Coは、溶湯から鋳造、凝固した直後であっても、Al組織中で容易に凝集して晶出しやすい。晶出によりCoの大部分は、鋳造後のインゴット(鋳造材)の段階で、Al組織中に化合物として晶出することになる。なお、凝固直後のAl相には晶出した化合物以外に、固溶したCo原子も存在する。凝固直後では熱平衡的な固溶度より多い過飽和なCo原子が、Al相中には固溶する。しかし、Co原子は、Al相中を高速拡散することにより、過飽和に固溶したCo原子は比較的短時間で凝集し、化合物相を形成する。結果として、鋳造、凝固後に鋳造材が室温に冷却されるまでに、添加したCo原子のほとんどはAlとの化合物相として存在しており、Al相中に固溶するCo原子は、熱平衡濃度に近い0.1%未満の少量に留まる。   More specifically, the diffusion rate of Co in the Al solid phase is equal to or higher than the self diffusion rate of Al. Moreover, the solid solubility of Co in the Al phase in the thermal equilibrium state is very small, less than 0.05% at maximum. Therefore, Co is easily aggregated and crystallized in the Al structure immediately after being cast and solidified from the molten metal. Most of Co is crystallized as a compound in the Al structure at the stage of ingot (cast material) after casting due to crystallization. In addition to the crystallized compound, solid-solubilized Co atoms also exist in the Al phase immediately after solidification. Immediately after solidification, supersaturated Co atoms, which are higher than the thermal equilibrium solid solubility, form a solid solution in the Al phase. However, by rapidly diffusing Co atoms in the Al phase, the Co atoms dissolved in supersaturation are aggregated in a relatively short time to form a compound phase. As a result, most of the added Co atoms are present as a compound phase with Al by the time the casting material is cooled to room temperature after casting and solidification, and the Co atoms that form a solid solution in the Al phase have a thermal equilibrium concentration. It stays close to less than 0.1%.

一方、Al相中のZrは、その拡散速度がAlの自己拡散速度よりも著しく小さく、Coに比べてAl組織中における析出速度が小さくなる。しかも、Zrの熱平衡状態でのAl相への最大固溶度は、0.3〜0.4%程度であり、Coより数倍大きい。このため、Zrは鋳造後の鋳造材の段階では晶出しにくく、その大部分はAl組織中に過飽和に固溶した状態で存在することになる。また、Zrは、Coに比べて拡散が著しく遅いため、鋳造後の鋳造材を室温で長時間保管した場合も、過飽和固溶状態はそのまま維持される。過飽和固溶状態のZrは、時効処理により、例えば300℃以上の温度で加熱することにより析出させることができる。   On the other hand, the diffusion rate of Zr in the Al phase is significantly smaller than the self diffusion rate of Al, and the precipitation rate in the Al structure is smaller than that of Co. Moreover, the maximum solid solubility of Zr in the Al phase in the thermal equilibrium state is about 0.3 to 0.4%, which is several times larger than that of Co. Therefore, Zr is hard to crystallize at the stage of the cast material after casting, and most of it exists in the Al structure in a supersaturated solid solution. Further, since Zr diffuses significantly slower than Co, even when the cast material after casting is stored at room temperature for a long time, the supersaturated solid solution state is maintained as it is. Zr in a supersaturated solid solution state can be precipitated by aging treatment, for example, by heating at a temperature of 300 ° C. or higher.

このことから、本発明者らは、Zrが晶出し始める前に溶湯を凝固させれば、Zrを固溶させたままの状態にできると考え、溶湯を冷却させる速度について検討を行った。その結果、溶湯を冷却させる速度を大きくするほど、得られる鋳造材において、Coの大部分をAl−Co−Fe化合物として晶出させながらも、Zrの晶出を抑制してZrを固溶させた状態に維持できることが見出された。Zrを固溶させることにより、Zrの晶出による鋳造材の延性の低下を抑制することができる。すなわち、Zrの晶出の少ない鋳造材によれば、Zrが晶出した鋳造材と比べて、高い加工度で伸線しても断線を抑制することができ、線径の細い合金線材を製造することができる。さらに、詳細を後述するように、最終的に得られる合金線材において、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく実現することができる。   From this, the present inventors considered that if the molten metal was solidified before Zr started to crystallize, the Zr could be left in a solid solution state, and the inventors investigated the cooling rate of the molten metal. As a result, as the cooling rate of the molten metal is increased, in the obtained cast material, most of Co is crystallized as an Al-Co-Fe compound, but crystallization of Zr is suppressed and Zr is dissolved. It was found that the condition could be maintained. By making Zr form a solid solution, it is possible to suppress a decrease in ductility of the cast material due to crystallization of Zr. That is, according to the cast material with less crystallization of Zr, compared with the cast material with crystallization of Zr, disconnection can be suppressed even if the wire is drawn with a high workability, and an alloy wire material having a small wire diameter is manufactured. can do. Further, as will be described later in detail, in the finally obtained alloy wire rod, strength, elongation, conductivity and heat resistance can be realized at a high level in a well-balanced manner.

しかも、溶湯の温度を850℃以上とすることで、ZrのAlへの固溶限界を高くすることができる。これにより、Zrの含有量を例えば0.5質量%〜1.0質量%というように多くした場合であっても、Zrを晶出させることなく、固溶させた状態とすることができる。なお、溶湯の温度の上限値は、Zrを固溶させることができれば特に限定されないが、例えば900℃以下とするとよく、870℃以下とすることが好ましい。   Moreover, by setting the temperature of the molten metal to 850 ° C. or higher, the solid solution limit of Zr in Al can be increased. Thereby, even when the content of Zr is increased, for example, from 0.5% by mass to 1.0% by mass, Zr can be brought into a solid solution state without being crystallized. The upper limit of the temperature of the molten metal is not particularly limited as long as Zr can be solid-dissolved, but for example, 900 ° C or lower is preferable, and 870 ° C or lower is preferable.

鋳造工程で得られる鋳造材の金属組織は、主に、大傾角結晶粒界で囲まれる第1のAl結晶粒で構成される。その粒界には、CoがFeとAl−Co−Fe化合物を形成して晶出している。Al−Co−Fe化合物の形成により、Al相では、導電率の低下の要因となる固溶状態のFeが少なく、また伸びの低下の要因となる析出物(FeAl)も少ない。なお、Zrは晶出せずにAl相や粒界に固溶した状態である。 The metal structure of the cast material obtained in the casting step is mainly composed of the first Al crystal grains surrounded by the high-angle grain boundaries. At the grain boundaries, Co is crystallized by forming an Al-Co-Fe compound with Fe. The formation of the Al-Co-Fe compound, the Al phase, Fe is small in a solid solution state which causes the decrease in the electrical conductivity, also precipitates as a cause of decrease in elongation (FeAl 3) is also small. It should be noted that Zr is in a state where it does not crystallize and is solid-dissolved in the Al phase or the grain boundary.

なお、Al−Co−Fe化合物は、FeAl化合物のようにAl合金の延性を低下させないため、合金線材の細径化の妨げとならない。なお、Al−Co−Fe化合物は、Al、Co、Feを少なくとも含む化合物であり、その他の金属元素を含んでもよい。また、Al−Co−Fe化合物は、鋳造後のインゴット中では、細長い形状となる。 Incidentally, Al-Co-Fe compound, order not to lower the ductility of an Al alloy as FeAl 3 compounds, does not interfere with diameter of the alloy wire. The Al-Co-Fe compound is a compound containing at least Al, Co, and Fe, and may contain other metal elements. Further, the Al-Co-Fe compound has an elongated shape in the ingot after casting.

また、鋳造工程では、貯留槽の注湯ノズルから流出した溶湯は、鋳型に注ぎ込まれるまでの間に、温度が低下し、Alに固溶するZrが晶出し始めることがある。そのため、貯留槽から鋳型までの間にZrの晶出を抑制する観点からは、注ぎ込む溶湯を加熱することが好ましく、その温度が850℃以上となるように維持することが好ましい。これにより、溶湯の注湯時の温度低下をより確実に抑制することができ、合金線材の諸特性を向上させることができる。   Further, in the casting process, the temperature of the molten metal flowing out from the pouring nozzle of the storage tank may drop by the time it is poured into the mold, and Zr that forms a solid solution with Al may start to crystallize. Therefore, from the viewpoint of suppressing crystallization of Zr from the storage tank to the mold, it is preferable to heat the poured molten metal, and it is preferable to maintain the temperature at 850 ° C. or higher. As a result, it is possible to more reliably suppress the temperature decrease when pouring the molten metal, and it is possible to improve various characteristics of the alloy wire rod.

注湯ノズルから流出させた溶湯を加熱する方法としては、特に限定されないが、注湯ノズルと鋳型との間に公知の加熱手段、例えばバーナー、電波加熱装置や高周波加熱装置などを用いることができる。これらの加熱手段を、注湯ノズルから流れ落ちる溶湯を加熱できるように、注湯ノズルと鋳型との間に設けるとよい。   The method for heating the molten metal flown out of the pouring nozzle is not particularly limited, but a known heating means such as a burner, a radio wave heating device or a high frequency heating device can be used between the pouring nozzle and the mold. . These heating means may be provided between the pouring nozzle and the mold so that the molten metal flowing down from the pouring nozzle can be heated.

鋳造工程では、Zrを固溶させたまま溶湯を凝固させる観点からは、冷却速度を20℃/s以上とすることが好ましく、例えば50℃/sとするとよい。上限は特に限定されないが、200℃/s以下とするとよい。このような冷却速度をより確実に実現する観点からは、双ロール式よりも、プロペルチ式の連続鋳造機を用いるとよい。   In the casting step, the cooling rate is preferably 20 ° C./s or more, and for example, 50 ° C./s, from the viewpoint of solidifying the molten metal while Zr is in solid solution. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 200 ° C./s or less. From the viewpoint of more reliably realizing such a cooling rate, it is preferable to use a propellet type continuous casting machine rather than a twin roll type.

なお、冷却速度は、鋳型の厚さを適宜変更することで調整するとよい。例えば、鋳型を厚くすることで、鋳型の空間の断面積(鋳造材の断面積)に対して鋳型の断面積の比率を高くし、抜熱効率を向上させるとよい。また、冷却速度とは、鋳型へ溶湯が注ぎ込まれるときの溶湯の温度(例えば850℃)と鋳型中に注ぎ込まれた溶湯が凝固する温度との差を、溶湯が鋳型へ注ぎ込まれてから凝固するまでの時間で除した値で示される。   The cooling rate may be adjusted by appropriately changing the thickness of the mold. For example, by increasing the thickness of the mold, the ratio of the cross-sectional area of the mold to the cross-sectional area of the space of the mold (cross-sectional area of the casting material) may be increased to improve heat removal efficiency. The cooling rate is the difference between the temperature of the molten metal when it is poured into the mold (for example, 850 ° C.) and the temperature at which the molten metal poured into the mold solidifies, after the molten metal has poured into the mold. It is shown as the value divided by the time to.

(成形工程)
続いて、必要に応じて、鋳造材を伸線しやすいように鋳造材を棒状(いわゆる荒引き線)に成形する。ここでは、例えば、線径が5mm〜50mmとなるように鋳造材に塑性加工を施す。塑性加工としては、例えば圧延加工、スエージ加工、引抜加工など従来公知の方法を行うとよい。
(Molding process)
Then, if necessary, the cast material is formed into a rod shape (so-called rough drawing wire) so that the cast material can be easily drawn. Here, for example, the cast material is subjected to plastic working so as to have a wire diameter of 5 mm to 50 mm. As the plastic working, a conventionally known method such as rolling, swaging, drawing or the like may be performed.

(伸線工程)
続いて、棒状の鋳造材に冷間伸線加工を施して、所定の線径の伸線材に加工する。伸線加工としては、例えばダイスを用いた引抜伸線加工など従来公知の方法で行うとよい。なお、加工度とは、鋳造材の断面積に対する鋳造材の断面積と伸線材の断面積との差の比率であって、伸線工程での減面率を示す。
(Drawing process)
Subsequently, the rod-shaped cast material is subjected to cold wire drawing to form a wire having a predetermined wire diameter. The wire drawing may be carried out by a conventionally known method such as drawing wire drawing using a die. The workability is the ratio of the difference between the cross-sectional area of the cast material and the cross-sectional area of the wire-drawn material to the cross-sectional area of the cast material, and indicates the area reduction rate in the wire-drawing step.

伸線工程で得られる伸線材の金属組織では、Al結晶粒が伸線加工により伸線方向に引き伸ばされて、大傾角結晶粒界に加工ひずみが導入される。また、鋳造材中に分散していたAl−Co−Fe化合物は、伸線加工により細かく粉砕されることで、伸線材の金属組織中に微細にかつ緻密に分散することになる。   In the metallographic structure of the wire drawn material obtained in the wire drawing step, the Al crystal grains are drawn in the wire drawing direction by the wire drawing process, and a working strain is introduced into the high-angle grain boundaries. Further, the Al-Co-Fe compound dispersed in the cast material is finely pulverized by the wire drawing process, so that it is finely and densely dispersed in the metal structure of the wire drawn material.

本実施形態では、鋳造材が、Zrの晶出が抑制されて、高い延性を有するので、伸線加工の加工度を高くすることができる。Al−Co−Fe化合物をより細かく粉砕し、伸線材中により微細に分散させる観点からは、鋳造材を断面積が0.01倍以下となるように伸線し、伸線材の線径を2.0mm以下とすることが好ましい。このような加工度にすることにより、伸線終了後のAl−Co−Fe化合物の大きさを20nm〜1μmに制御しやすくなる。また、後述の時効処理工程にて、Zrを析出させたときに、Al−Zr化合物の大きさも1nm〜100nmに制御しやすくなる。しかも、最終的な合金線材において、析出物をより分散させて析出させることができる。   In the present embodiment, since the cast material has a high ductility by suppressing the crystallization of Zr, the workability of wire drawing can be increased. From the viewpoint of finely pulverizing the Al-Co-Fe compound and finely dispersing it in the wire-drawn material, the cast material is wire-drawn so that the cross-sectional area is 0.01 times or less, and the wire diameter of the wire-drawn material is 2 It is preferable to set it to 0.0 mm or less. With such a workability, it becomes easy to control the size of the Al—Co—Fe compound after completion of wire drawing to 20 nm to 1 μm. Further, when Zr is deposited in the aging treatment step described later, the size of the Al-Zr compound can be easily controlled to 1 nm to 100 nm. Moreover, in the final alloy wire rod, the precipitate can be more dispersed and deposited.

なお、本実施形態では、鋳造材が高い延性を有するので、伸線時の加工歪みを緩和するための焼鈍処理(いわゆる中間焼鈍処理)を省略することができる。これにより、Al結晶粒の再結晶による粗大化をより抑制することができる。   In this embodiment, since the cast material has high ductility, it is possible to omit the annealing treatment (so-called intermediate annealing treatment) for relaxing the working strain during wire drawing. This makes it possible to further suppress coarsening of the Al crystal grains due to recrystallization.

(時効処理工程)
続いて、伸線材に時効処理を施して、本実施形態の合金線材を得る。
(Aging treatment process)
Then, the drawn wire material is subjected to an aging treatment to obtain the alloy wire material of the present embodiment.

時効処理では、Al相に固溶するZrをAl−Zr化合物として析出させるとともに、伸線材の金属組織に導入された加工ひずみを緩和させる。本実施形態では、伸線材中にCoの化合物を微細に分散させていることで、Alの再結晶を抑制しつつ、Al結晶の回復により、加工ひずみを緩和することができる。これにより、再結晶にともなう大傾角結晶粒界の生成や成長を低減しつつ、回復にともなう小傾角結晶粒界の形成を促すことができる。その結果、上述した金属組織を有する合金線材を得ることができる。   In the aging treatment, Zr which forms a solid solution in the Al phase is precipitated as an Al-Zr compound, and the work strain introduced into the metal structure of the wire drawing material is relaxed. In the present embodiment, by finely dispersing the Co compound in the wire drawing material, it is possible to suppress the recrystallization of Al and reduce the processing strain by recovering the Al crystal. As a result, the formation and growth of the large-angle grain boundaries associated with recrystallization can be reduced, and the formation of the small-angle grain boundaries associated with the recovery can be promoted. As a result, an alloy wire rod having the above-mentioned metal structure can be obtained.

ここで、加工ひずみを緩和させる際の粒界形成について説明する。   Here, the formation of grain boundaries when relaxing the processing strain will be described.

上述したように、鋳造材を伸線材に加工する過程で、伸線材を構成するアルミニウム合金に加工ひずみが導入される。加工ひずみは、いわゆる転位と呼ばれる格子欠陥の蓄積に起因する。アルミニウム合金では、その積層欠陥エネルギーが高いので、加工により導入される多数の転位は、結晶中でそれぞれ分離して単独の線状欠陥として存在するよりも、結晶中を移動して集合体を形成する。これにより、伸線材の金属組織には、転位セル組織と呼ばれる転位が密集した領域と疎な領域とが周期的に分布する構造が形成されることになる。   As described above, in the process of processing a cast material into a drawn wire material, a processing strain is introduced into the aluminum alloy forming the drawn wire material. The processing strain is caused by the accumulation of lattice defects called so-called dislocations. Since the stacking fault energy of aluminum alloy is high, many dislocations introduced by processing move in the crystal to form aggregates rather than being separated as single linear defects in the crystal. To do. As a result, a structure called a dislocation cell structure in which dislocation-dense regions and sparse regions are periodically distributed is formed in the metal structure of the drawn wire material.

この伸線材に時効処理を施すと、結晶の回復、または再結晶が生じることで、加工ひずみが緩和される。   When this wire drawing material is subjected to an aging treatment, the recovery of the crystal or the recrystallization occurs, so that the processing strain is relaxed.

結晶の回復は、加熱により転位セルが移動、再配列することで生じる。結晶の回復では、大傾角結晶粒界で囲まれる第1の結晶粒自体は成長せずに、第1の結晶粒の内部で亜粒界が形成される。亜粒界とは、結晶方位差の小さな小傾角結晶粒界を示す。亜粒界の形成により、第1の結晶粒の内部で、小傾角結晶粒界で囲まれる第2の結晶粒が形成される。そして、時効処理時間の経過にともない、第1の結晶粒の内部で亜粒界が移動することで、第2の結晶粒が成長して大きくなる。このように、時効処理で得られる合金線材では、第1の結晶粒の内部で複数の第2の結晶粒が成長することで、第1の結晶粒は、第2の結晶粒で分割された構造を形成する。このような構造形成により、加工ひずみが緩和され低下することになる。   The crystal recovery occurs when the dislocation cells move and rearrange due to heating. In crystal recovery, the first grain surrounded by the high-angle grain boundary does not grow, but a sub-grain boundary is formed inside the first grain. A subgrain boundary is a small-angle grain boundary with a small difference in crystal orientation. Due to the formation of the sub-grain boundaries, the second crystal grains surrounded by the low-angle grain boundaries are formed inside the first crystal grains. Then, as the aging treatment time elapses, the sub-grain boundaries move inside the first crystal grains, so that the second crystal grains grow and become larger. As described above, in the alloy wire obtained by the aging treatment, the plurality of second crystal grains grow inside the first crystal grains, so that the first crystal grains are divided by the second crystal grains. Form a structure. Due to such structure formation, the processing strain is alleviated and reduced.

一方、再結晶では、ひずみを含まない新たな結晶粒(再結晶粒)が金属組織中で核生成する。再結晶粒は、時効処理時間の経過にともない、周囲のひずみを吸収しながら成長する。再結晶粒により形成される結晶粒界は方位差の大きな大傾角結晶粒界である。再結晶粒が成長して、大傾角結晶粒界が移動することにより、移動後の領域では転位セルや第2の結晶粒は消失することになる。そのため、伸線材で再結晶が生じる場合、合金線材の金属組織では、大傾角結晶粒界で囲まれる微細な再結晶粒が複数形成されることになる。再結晶粒は、その内部に、小傾角結晶粒界で囲まれる第2の結晶粒や転位セル等のひずみの要因となる格子欠陥を含まない。   On the other hand, in recrystallization, new crystal grains (recrystallized grains) containing no strain are nucleated in the metal structure. The recrystallized grains grow while absorbing the surrounding strain as the aging treatment time elapses. The grain boundaries formed by the recrystallized grains are large-angle grain boundaries with large misorientation. The recrystallized grains grow and the large-angle grain boundaries move, so that the dislocation cells and the second crystal grains disappear in the region after the movement. Therefore, when recrystallization occurs in the drawn wire, a plurality of fine recrystallized grains surrounded by large-angle tilt grain boundaries are formed in the metallographic structure of the alloy wire. The recrystallized grains do not include therein lattice defects that cause strain such as the second crystal grains surrounded by small-angle grain boundaries and dislocation cells.

このように結晶の回復と再結晶とで加工ひずみが緩和される。再結晶が生じた金属組織は、再結晶粒が格子欠陥を含まないため、回復が生じた金属組織と比べて、加工ひずみの低下の度合いが大きくなる。そのため、再結晶が生じるほど、強度や引張強度などの特性が低下する。本実施形態では、時効処理で再結晶を抑制して、回復を促すことにより、強度などを高く維持することができる。   Thus, the processing strain is relaxed by the crystal recovery and recrystallization. Since the recrystallized grains do not contain lattice defects in the recrystallized metallographic structure, the degree of reduction in processing strain is greater than that in the recrystallized metallographic structure. Therefore, as recrystallization occurs, properties such as strength and tensile strength decrease. In the present embodiment, strength and the like can be maintained high by suppressing recrystallization by aging treatment and promoting recovery.

時効処理で再結晶を抑制し回復を促すことができるのは、金属組織にAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物を微細に分散させているためである。ここで、これら化合物粒子の作用について説明する。   The reason why recrystallization can be suppressed and recovery can be promoted by the aging treatment is that the Al—Co—Fe compound and the Al—Zr compound are finely dispersed in the metal structure. Here, the action of these compound particles will be described.

化合物粒子は、以下の2つの作用により金属組織の形態に影響を及ぼすと推測される。
1つは、金属組織において結晶粒界を固着させることである。結晶粒界を固着させることで、加熱による粒界移動を抑制し、結晶粒を微細安定化させることができる。
もう1つは、粒子の周囲にひずみの密集領域(いわゆる変形帯)を形成することである。変形帯とは、多数の転位が密集した、数百nmサイズもしくはそれ以下の微細な転位セルの集合体のことである。変形帯を構成する個々の微細セルは、隣接する微細セルとの方位差が15°付近からそれ以上であり、方位差が比較的大きいことが特徴である。このため、変形帯においては加熱の際に、周囲のAl結晶と方位差が異なる再結晶組織が生じやすく、再結晶粒が生成しやすくなる。つまり、化合物粒子は、その周囲に変形帯を生じさせ、加熱したときに再結晶を促す傾向がある。なお、化合物粒子が小さくなるほど、その周囲に変形帯が形成されにくくなるので、再結晶は生じにくくなる。
It is presumed that the compound particles affect the morphology of the metal structure by the following two actions.
One is to fix crystal grain boundaries in the metal structure. By fixing the crystal grain boundaries, movement of the grain boundaries due to heating can be suppressed and the crystal grains can be finely stabilized.
The other is to form a strain dense region (so-called deformation zone) around the particles. The deformation zone is an aggregate of fine dislocation cells having a size of several hundred nm or less, in which many dislocations are densely packed. The individual microcells forming the deformation zone have an azimuth difference from adjacent microcells of about 15 ° or more, and the azimuth difference is relatively large. Therefore, in the deformation zone, during heating, a recrystallized structure having a different orientation difference from the surrounding Al crystal is likely to occur, and recrystallized grains are likely to be generated. That is, the compound particles tend to cause a deformation zone around them and promote recrystallization when heated. It should be noted that the smaller the compound particles are, the more difficult it is for a deformation zone to be formed around them, so that recrystallization is less likely to occur.

伸線材では、Al−Co−Fe化合物が晶出しているため、その粒子の周囲で再結晶が促進されやすい。しかし、本実施形態では、時効処理の際に、Al相に固溶するZrをAl−Zr化合物として析出させることで再結晶を抑制することができる。具体的に説明すると、時効処理の初期段階(例えば1時間未満)で、晶出した粗大なAl−Co−Fe化合物の周囲に、Al−Zr化合物が微細な状態で分散して析出することになる。つまり、Al−Zr化合物を高い数密度でAl−Co−Fe化合物の周囲に析出させることができる。微細なAl−Zr化合物の周囲には変形帯が形成されにくく、再結晶粒の核生成が生じにくい。仮に、Al−Co−Fe化合物の周囲に再結晶粒が生成したとしても、高い数密度で分散して析出するAl−Zr化合物によって、その成長が抑え込まれる(ピン止めされる)ため、再結晶粒の粗大化を抑制することができる。このように、Al−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物により再結晶を抑制しつつ、熱処理による結晶の回復を促すことができる。   In the drawn wire material, since the Al-Co-Fe compound is crystallized, recrystallization is easily promoted around the particles. However, in the present embodiment, during the aging treatment, recrystallization can be suppressed by precipitating Zr that forms a solid solution in the Al phase as an Al-Zr compound. Specifically, in the initial stage of the aging treatment (for example, less than 1 hour), the Al-Zr compound is finely dispersed and deposited around the crystallized coarse Al-Co-Fe compound. Become. That is, the Al-Zr compound can be deposited around the Al-Co-Fe compound at a high number density. A deformation zone is not easily formed around the fine Al—Zr compound, and nucleation of recrystallized grains is unlikely to occur. Even if recrystallized grains are generated around the Al-Co-Fe compound, the growth is suppressed (pinned) by the Al-Zr compound that is dispersed and precipitated at a high number density, and thus re-crystallized. It is possible to suppress the coarsening of crystal grains. As described above, the Al—Co—Fe compound and the Al—Zr compound can suppress the recrystallization and promote the recovery of the crystal by the heat treatment.

時効処理の条件は特に限定されないが、伸線材を加熱する温度は300℃〜400℃とすることが好ましい。時効処理の温度を300℃以上とすることにより、亜粒界を形成するとともに成長させることができるので、合金線材の延性を高めることができる。しかも、Al−Zr化合物を析出させやすくなるので、合金線材の導電率を低く維持しながらも強度を高めることができる。一方、温度を400℃以下とすることにより、再結晶を抑制し、亜粒界を消失させることなく維持できるので、合金線材の強度を高く維持することができる。   The conditions of the aging treatment are not particularly limited, but the temperature for heating the wire drawing material is preferably 300 ° C to 400 ° C. By setting the temperature of the aging treatment to 300 ° C. or higher, it is possible to form and grow sub-grain boundaries, so that the ductility of the alloy wire rod can be increased. Moreover, since the Al-Zr compound is easily deposited, the strength of the alloy wire can be increased while keeping the electrical conductivity of the alloy wire low. On the other hand, by setting the temperature to 400 ° C. or lower, recrystallization can be suppressed and subgrain boundaries can be maintained without disappearing, so that the strength of the alloy wire can be maintained high.

また、時効処理で伸線材を加熱する時間(処理時間)は、10時間〜100時間とすることが好ましい。10時間〜100時間とすることで、製造コストを低く維持しながらも、Al−Zr化合物を十分に析出させて、合金線材の導電率を低く、かつ強度を高くすることができる。   Further, the time (treatment time) for heating the wire drawing material in the aging treatment is preferably 10 hours to 100 hours. By setting the time to 10 hours to 100 hours, it is possible to sufficiently deposit the Al-Zr compound while keeping the production cost low, thereby lowering the electrical conductivity of the alloy wire and increasing the strength.

[本実施形態に係る効果]
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
[Effects of this embodiment]
According to the present embodiment, one or more of the following effects can be obtained.

本実施形態では、上述した化学組成を有する溶湯を、温度が850℃以上となるように調整したうえで鋳型に導入し、鋳型にて、Zrの晶出を抑制しつつCoを晶出させるような冷却速度で急冷している。溶湯温度を高くすることにより、Zrの固溶限界を高め、その晶出をより抑制することができる。しかも、このような温度の溶湯を急冷却することにより、CoをAl−Co−Fe化合物として、凝固組織中に分散させる一方で、ZrをAl相中に固溶させた状態として晶出を抑制し、鋳造材を形成している。この鋳造材を伸線することにより、Al−Co−Fe化合物が粉砕されて微細化され、かつ均一に分散する伸線材を形成する。そして、この伸線材に時効処理を施すことにより、Al相に固溶するZrをAl−Zr化合物として析出させている。時効処理では、Zrの析出とともに、再結晶により再結晶粒が生成することがあるが、伸線材中に微細に分散するAl−Co−Fe化合物により再結晶を抑制する一方で、結晶の回復により加工ひずみを緩和することができる。これにより、最終的に得られる合金線材において、再結晶粒を少なくするとともに、Al−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物の各化合物を微細に分散させることができる。   In the present embodiment, the molten metal having the above-described chemical composition is adjusted to a temperature of 850 ° C. or higher and then introduced into the mold, and in the mold, Co is crystallized while suppressing crystallization of Zr. It is rapidly cooling at a high cooling rate. By raising the temperature of the molten metal, the solid solution limit of Zr can be increased and its crystallization can be further suppressed. Moreover, by rapidly cooling the molten metal at such a temperature, Co is dispersed as Al-Co-Fe compound in the solidification structure, while Zr is dissolved in the Al phase to suppress crystallization. Then, the cast material is formed. By drawing the cast material, the Al—Co—Fe compound is pulverized to be finely divided, and a drawn material in which the compound is uniformly dispersed is formed. Then, by subjecting this drawn wire to an aging treatment, Zr which forms a solid solution in the Al phase is precipitated as an Al-Zr compound. In the aging treatment, recrystallized grains may be generated by recrystallization along with the precipitation of Zr, but while recrystallization is suppressed by the Al-Co-Fe compound finely dispersed in the wire drawing material, the recovery of the crystal may occur. Processing strain can be relaxed. As a result, in the finally obtained alloy wire rod, it is possible to reduce the number of recrystallized grains and finely disperse each compound of the Al—Co—Fe compound and the Al—Zr compound.

得られた合金線材は、上述した化合組成を有し、かつAl結晶粒と分散粒子としてAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物を含む金属組織を有する。具体的には、金属組織は、合金線材の長手方向に平行な断面をEBSDにより結晶方位解析したときに、大傾角結晶粒界および小傾角結晶粒界を有し、大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒(第1のAl結晶粒)の平均粒径が12μm以上であり、大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と大傾角結晶粒界および小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下となる。このような金属組織によれば、再結晶を抑制して、ひずみを持たない再結晶粒を少なくする一方で、回復により加工ひずみを緩和して適度なひずみを持たせることができる。   The alloy wire thus obtained has the above-described chemical composition, and has a metal structure containing Al crystal grains and Al-Co-Fe compounds and Al-Zr compounds as dispersed particles. Specifically, when the cross section parallel to the longitudinal direction of the alloy wire is subjected to crystal orientation analysis by EBSD, the metal structure has a large tilt grain boundary and a small tilt grain boundary, and is surrounded by the large tilt grain boundary. Al crystal grains (first Al crystal grains) having an average grain size of 12 μm or more, surrounded by large-angle crystal grain boundaries, and Al crystals surrounded by large-angle crystal grain boundaries and small-angle crystal grain boundaries The average grain size of the grains and the Al crystal grains surrounded by the low-angle grain boundaries is 10 μm or less. With such a metal structure, recrystallization can be suppressed and the number of recrystallized grains having no strain can be reduced, while the recovery can relieve the processing strain to provide an appropriate strain.

このような金属組織を有する合金線材は、以下に示す特性を有する。すなわち、Feを、FeAl化合物ではなく、Al−Co−Fe化合物の形態で分散させているので、FeAlによる強度および伸びの低下が抑制されている。また、Feを化合物に吸収させることで、Al相に固溶するFeが少なく、高い導電率を維持することができる。また、Al−Zr化合物が析出しているので、高い耐熱性を得ることができる。また、金属組織では、ひずみを持たない再結晶粒を少なくする一方で、回復により加工ひずみを緩和して適度なひずみを持たせることにより、所望の強度(硬さ)や引張強度を得ることができる。さらに、Al結晶粒を微小サイズとして、Al−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物の各化合物からなる粒子を合金中に微細に分散させることで、各粒子による効果を高い水準でバランスよく得ることができる。なお、回復により加工ひずみが緩和された線材と、再結晶により加工ひずみが緩和された線材とは、以下の理由から強度が異なる。再結晶の場合、再結晶粒が、成長にともなって、粒界移動の駆動力(エネルギー)として周囲の加工ひずみを吸収し消失させる。このため、再結晶粒内部にはひずみ(転位などの格子欠陥や結晶格子自体の弾性的な歪み)が、ほとんど含まれていない。一方、回復の場合、線材中にある程度の加工ひずみが残存する。そのため、結晶粒径が同程度の金属組織で比較したときに、回復により加工ひずみが緩和された金属組織のほうが、再結晶により加工ひずみが緩和された金属組織に比べて、結晶粒内に残存するひずみ量が大きく、線材の強度も高くなる。 The alloy wire rod having such a metal structure has the following characteristics. That is, Fe, instead of FeAl 3 compounds, since dispersed in the form of Al-Co-Fe compounds, decrease in strength and elongation by FeAl 3 is suppressed. Further, by absorbing Fe into the compound, Fe dissolved in the Al phase is small, and high conductivity can be maintained. Further, since the Al-Zr compound is deposited, high heat resistance can be obtained. In addition, in the metallographic structure, while reducing the number of recrystallized grains that do not have strain, it is possible to obtain the desired strength (hardness) and tensile strength by relaxing the processing strain through recovery and providing an appropriate strain. it can. Further, by making Al crystal grains a minute size and finely dispersing particles made of each compound of Al-Co-Fe compound and Al-Zr compound in the alloy, a high level and well-balanced effect of each particle can be obtained. You can In addition, the wire rod whose processing strain is relaxed by recovery and the wire rod whose processing strain is relaxed by recrystallization have different strengths for the following reasons. In the case of recrystallization, the recrystallized grains absorb and disappear the surrounding processing strain as a driving force (energy) for grain boundary movement as they grow. Therefore, almost no strain (lattice defect such as dislocation or elastic strain of the crystal lattice itself) is contained in the recrystallized grains. On the other hand, in the case of recovery, some processing strain remains in the wire. Therefore, when compared with metallographic structures of similar crystal grain size, the metallographic structure in which the processing strain is relaxed by recovery remains in the crystal grains more than the metallographic structure in which the processing strain is relaxed by recrystallization. The strain amount to be applied is large and the strength of the wire is also high.

本実施形態の合金線材は、具体的には以下のような特性を有する。すなわち、引張強度が180MPa以上、引張り伸びが10%以上、導電率が53%IACS以上、200℃で10年間加熱させたときの強度が初期状態の強度の90%以上であり、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく得ることができる。   Specifically, the alloy wire rod of the present embodiment has the following characteristics. That is, the tensile strength is 180 MPa or more, the tensile elongation is 10% or more, the electrical conductivity is 53% IACS or more, and the strength when heated at 200 ° C. for 10 years is 90% or more of the strength in the initial state. It is possible to obtain a high level of conductivity and heat resistance in good balance.

また、合金線材は、Al−Zr化合物の大きさが1nm以上100nm以下であることが好ましい。Al−Zr化合物の大きさが小さくなることで、合金線材の伸びをより向上させて、製造過程での断線率を低減することができる。その結果、合金線材の歩留まりを向上させることができる。   Further, the alloy wire preferably has an Al—Zr compound size of 1 nm or more and 100 nm or less. By reducing the size of the Al-Zr compound, the elongation of the alloy wire can be further improved and the disconnection rate in the manufacturing process can be reduced. As a result, the yield of the alloy wire rod can be improved.

また、合金線材は、Al−Co−Fe化合物の大きさが20nm以上1μm以下であることが好ましい。Al−Co−Fe化合物の大きさがこの範囲となることで、Al結晶粒の粗大化を効率よく抑制することが可能となる。これにより、合金線材において延性と強度とを高い水準でバランスよく両立することができる。   Further, in the alloy wire, the size of the Al—Co—Fe compound is preferably 20 nm or more and 1 μm or less. When the size of the Al-Co-Fe compound falls within this range, it becomes possible to efficiently suppress coarsening of Al crystal grains. As a result, the ductility and strength of the alloy wire rod can be compatible at a high level with good balance.

また、本実施形態では、鋳造材においてZrの晶出を抑制し、その延性を高く維持している。そのため、伸線工程にて、高い加工度で伸線することが可能であり、合金線材について、諸特性のバランスを高い水準で維持しながらも、細径化することができる。具体的には、線径を2mm以下とすることができる。   Further, in the present embodiment, crystallization of Zr is suppressed in the cast material, and its ductility is maintained high. Therefore, in the wire drawing step, it is possible to perform wire drawing with a high workability, and it is possible to reduce the diameter of the alloy wire rod while maintaining the balance of various characteristics at a high level. Specifically, the wire diameter can be 2 mm or less.

また、本実施形態では、鋳造材においてZrの晶出を抑制し、その延性を高く維持しているので、伸線材の加工歪みによる断線を低減することができる。また、伸線材の延性も高いので、加工歪みを緩和するための焼鈍処理を省略することができる。   Further, in the present embodiment, the crystallization of Zr in the cast material is suppressed and the ductility thereof is maintained high, so that the wire breakage due to the processing strain of the wire drawn material can be reduced. Further, since the drawn wire has high ductility, the annealing treatment for relaxing the working strain can be omitted.

また、本実施形態では、析出物が球形状であることが好ましい。析出物が球形状であることにより、変形によって合金線材の一部に応力が集中するときに、Al相と析出物との界面での亀裂を抑制できるので、合金線材の延性を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, it is preferable that the precipitate has a spherical shape. Since the precipitate has a spherical shape, cracks at the interface between the Al phase and the precipitate can be suppressed when stress concentrates on a part of the alloy wire due to deformation, and thus the ductility of the alloy wire can be improved. it can.

また、本実施形態では、伸線材に時効処理を施すときに、Coの晶出物がAl結晶粒の再結晶を抑制し、Al結晶粒を小さな粒子径に維持している。そのため、Al結晶粒間の結晶粒界が細かな網目構造となるので、固溶するZrがAl相から結晶粒界に移動して析出するまでの時間を短縮することができる。その結果、時効処理を短縮して、合金線材の生産効率を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, when the wire drawing material is subjected to the aging treatment, the Co crystallized substance suppresses the recrystallization of the Al crystal grains and maintains the Al crystal grains to a small particle diameter. Therefore, the crystal grain boundaries between the Al crystal grains have a fine mesh structure, so that the time until solid solution Zr moves from the Al phase to the crystal grain boundaries and precipitates can be shortened. As a result, it is possible to shorten the aging treatment and improve the production efficiency of the alloy wire rod.

また、貯留槽の注湯ノズルから流出させた溶湯を、鋳型に注ぎ込まれるまでの間、加熱して、その温度を850℃以上に維持することが好ましい。これにより、貯留槽から鋳型に注ぎ込むまでの間での溶湯温度の低下を抑制することができる。そのため、Zrの晶出をより少なくした状態で溶湯を鋳型に注ぎ込むことができる。その結果、鋳造材においてZrの晶出をより低減することができ、最終的に得られる合金線材の諸特性をより高い水準でバランスよく得ることができる。   Further, it is preferable to heat the molten metal flowing out from the pouring nozzle of the storage tank until it is poured into the mold, and maintain the temperature at 850 ° C. or higher. As a result, it is possible to suppress a decrease in the molten metal temperature between the storage tank and the casting of the mold. Therefore, the molten metal can be poured into the mold while the crystallization of Zr is further reduced. As a result, the crystallization of Zr in the cast material can be further reduced, and various properties of the finally obtained alloy wire rod can be obtained at a higher level and in a well-balanced manner.

また、溶湯の鋳造時においては、冷却速度を20℃/s以上とすることが好ましい。このような条件で溶湯を急冷することにより、Zrの晶出をより確実に抑制しつつ、Coをより微細に分散させて晶出させることができる。これにより、諸特性のバランスをより高い水準で得ることができる。   Further, at the time of casting the molten metal, it is preferable to set the cooling rate to 20 ° C./s or more. By rapidly cooling the molten metal under such conditions, it is possible to more reliably suppress the crystallization of Zr and to crystallize by finely dispersing Co. Thereby, the balance of various characteristics can be obtained at a higher level.

また、伸線時においては、鋳造材を断面積が0.01倍以下となるような加工度で伸線することが好ましい。このような加工度で伸線することにより、鋳造材に晶出するAl−Co−Fe化合物をより細かく粉砕し、微細化するとともに均一に分散させることができる。この結果、時効処理において、Al−Zr化合物をより微細に分散させて析出させることができ、諸特性のバランスをより高い水準で得ることができる。   Further, at the time of wire drawing, it is preferable to draw the cast material with a workability such that the cross-sectional area is 0.01 times or less. By drawing with such a workability, the Al—Co—Fe compound crystallized in the cast material can be finely pulverized, finely divided, and uniformly dispersed. As a result, in the aging treatment, the Al-Zr compound can be more finely dispersed and precipitated, and the balance of various characteristics can be obtained at a higher level.

<他の実施形態>
上述の実施形態では、合金元素としてCoおよびZrを用いた合金線材について説明したが、本発明はこれに限定されず、Coの代わりにNiを用いることができる。
<Other Embodiments>
In the above-described embodiment, the alloy wire rod using Co and Zr as the alloy elements has been described, but the present invention is not limited to this, and Ni can be used instead of Co.

Niは、合金線材の製造過程(鋳造時)において、その大部分がAlと反応して晶出物(Al−Ni化合物)を形成し、最終的に得られる合金線材では化合物相として存在する。Al−Ni化合物は実際には、アルミニウム合金中に不可避的に存在するFeを吸収したAl−Ni−Fe化合物の形で存在する。Al−Ni−Fe化合物は、合金のAl再結晶粒の微細化に寄与するとともに、合金線材の伸びを向上させる。Niは合金の導電率を低下させるおそれがあるが、Niの含有量を0.1質量%〜1.0質量%とすることにより、合金線材においてNiによる導電率の低下を抑制しつつ、Niによる強度、伸び、耐熱性を高い水準でバランスよく有する効果を得ることができる。Niの含有量は、0.2質量%〜1.0質量%であることが好ましく、0.3質量%〜0.8質量%であることがより好ましい。   Most of Ni reacts with Al to form a crystallized substance (Al-Ni compound) during the manufacturing process (at the time of casting) of the alloy wire, and exists as a compound phase in the finally obtained alloy wire. The Al-Ni compound is actually present in the form of an Al-Ni-Fe compound absorbing Fe which is unavoidably present in the aluminum alloy. The Al-Ni-Fe compound contributes to the refinement of Al recrystallized grains of the alloy and improves the elongation of the alloy wire. Ni may reduce the conductivity of the alloy, but by setting the Ni content to 0.1% by mass to 1.0% by mass, Ni in the alloy wire is suppressed while suppressing the decrease in conductivity due to Ni. It is possible to obtain the effect of having a well-balanced strength, elongation, and heat resistance at a high level. The Ni content is preferably 0.2% by mass to 1.0% by mass, and more preferably 0.3% by mass to 0.8% by mass.

Niを用いて合金線材を製造する場合、Coと同様に製造するとよい。また、得られる合金線材は、Coを用いた合金線材と同様の金属組織を有し、上述した特性を有する。   When manufacturing an alloy wire rod using Ni, it is preferable to manufacture it in the same manner as Co. The obtained alloy wire has the same metallographic structure as the alloy wire using Co and has the above-mentioned characteristics.

次に、本発明について実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。   Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

<合金線材の作製>
(実施例1)
実施例1では、Co、Zr、FeおよびSiが下記表1に示す組成となるように、純度99.7%のアルミニウム、CoおよびZrを配合し、アルゴン雰囲気中で高周波溶解炉を用いて溶解した。得られた溶湯の温度を850℃に調整した後、溶湯を銅製水冷鋳型(内径:φ15mm)中に注ぎ込み鋳造することで、所定の化学組成を有する鋳造材を得た。本実施例では、注ぎ込む溶湯を加熱できるように、バーナーを設置し、注ぎ込む溶湯の温度を850℃以上となるように維持した。また、溶湯の冷却速度は50℃/SEC(秒)とした。鋳造材の寸法は外径φ15mm、長さ150mmの円柱形であった。この鋳造材をスエージング加工により、φ9.5mmの荒引き線とした後に、ダイスによる引抜きによる伸線加工を繰返すことで、φ0.45mmまで細線化した。ダイスによる伸線加工中の、中間熱処理は実施しなかった。得られたφ0.45mmの線材を350℃に加熱保持したソルトバス中に20時間以上保持することで、時効熱処理を行ない、実施例1の合金線材を作製した。
<Production of alloy wire>
(Example 1)
In Example 1, aluminum, Co and Zr having a purity of 99.7% were blended so that Co, Zr, Fe and Si had the compositions shown in Table 1 below, and melted using a high frequency melting furnace in an argon atmosphere. did. After adjusting the temperature of the obtained molten metal to 850 ° C., the molten metal was poured into a water-cooled copper mold (inner diameter: φ15 mm) and cast to obtain a casting material having a predetermined chemical composition. In this example, a burner was installed so that the pouring molten metal could be heated, and the temperature of the pouring molten metal was maintained at 850 ° C or higher. Moreover, the cooling rate of the molten metal was 50 ° C./SEC (second). The cast material had a cylindrical shape with an outer diameter of 15 mm and a length of 150 mm. This cast material was swaged into a wire having a diameter of φ9.5 mm, and then repeatedly drawn by a die to thin the wire to φ0.45 mm. No intermediate heat treatment was carried out during wire drawing with a die. The obtained wire rod having a diameter of 0.45 mm was held in a salt bath heated and held at 350 ° C. for 20 hours or more to perform an aging heat treatment, thereby producing an alloy wire rod of Example 1.

(実施例2〜5)
実施例2〜5では、表1に示す組成となるようにCoおよびZrの添加量をそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に合金線材を作製した。
(Examples 2 to 5)
In Examples 2 to 5, alloy wire rods were produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amounts of Co and Zr were changed so that the compositions shown in Table 1 were obtained.

(実施例6〜9)
実施例6〜9では、表1に示す組成となるようにCoおよびZrの添加量をそれぞれ変更するとともに、溶湯の冷却速度を25℃/SEC(秒)または30℃/SEC(秒)とした以外は、実施例1と同様に合金線材を作製した。なお、冷却速度は、鋳造時の溶湯の温度を800℃まで低下することで調整した。
(Examples 6 to 9)
In Examples 6 to 9, the amounts of Co and Zr added were changed so as to have the compositions shown in Table 1, and the cooling rate of the molten metal was set to 25 ° C / SEC (second) or 30 ° C / SEC (second). An alloy wire rod was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The cooling rate was adjusted by lowering the temperature of the molten metal during casting to 800 ° C.

(実施例10〜12)
実施例10〜12では、表1に示すようにCoの代わりにNiを使用した以外は、実施例1と同様に合金線材を作製した。
(Examples 10 to 12)
In Examples 10 to 12, alloy wire rods were produced in the same manner as in Example 1 except that Ni was used instead of Co as shown in Table 1.

(比較例1〜6)
比較例1〜6では、下記表2に示すようにCoおよびZrなどの化学組成を変更するとともに、溶湯を冷却する冷却速度を50℃/sから10℃/sに変更した以外は、実施例1と同様に合金線材を作製した。なお、冷却速度は、鋳造時の溶湯の温度を800℃まで低下し、銅製水冷鋳型の内径をφ30mmにすることで調整した。
(Comparative Examples 1 to 6)
In Comparative Examples 1 to 6, the chemical compositions of Co and Zr were changed as shown in Table 2 below, and the cooling rate for cooling the molten metal was changed from 50 ° C./s to 10 ° C./s. An alloy wire rod was produced in the same manner as in 1. The cooling rate was adjusted by lowering the temperature of the molten metal during casting to 800 ° C. and setting the inner diameter of the copper water-cooled mold to φ30 mm.

(比較例7,8)
比較例7,8では、下記表2に示すように、Coの代わりにNiを使用した以外は、比較例1と同様に合金線材を作製した。
(Comparative Examples 7 and 8)
In Comparative Examples 7 and 8, alloy wire rods were produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that Ni was used instead of Co, as shown in Table 2 below.

<評価方法>
作製した合金線材について、金属組織、金属組織に分散する化合物の形態、伸び、引張強度、導電率および耐熱性について以下の方法により評価した。
<Evaluation method>
The prepared alloy wire was evaluated for the metal structure, the morphology of the compound dispersed in the metal structure, the elongation, the tensile strength, the electrical conductivity and the heat resistance by the following methods.

(金属組織)
得られた合金線材の金属組織についてEBSDにより粒界構造を解析した。具体的には、合金線材を長さ方向に平行に切断して、その断面を研磨した後、EBSDにより結晶方位のマッピングを実施した。マッピングしたときの測定点の間隔は0.2μm間隔とし、50μm×70μmの領域の方位の分布を測定した。マッピングによって得られた方位データを解析することで、方位差が15°以上の大傾角結晶粒界と、方位差が2°以上で15°未満の小傾角結晶粒界の形状を描写した。このとき、大傾角結晶粒界で囲まれた領域を第1のAl結晶粒、小傾角結晶粒界で囲まれた領域を第2のAl結晶粒とした。各結晶粒の結晶粒径は、解析装置(株式会社TSLソリューションズ製のソフトウェア:OIM ver6.20)を用いて測定した。具体的には、解析装置により、EBSDによる結晶方位解析によって得られた金属組織に存在する各結晶粒の面積を算出し、算出した面積を円の面積として仮定したときの円の直径を結晶粒径とし、その結晶粒径の平均値を平均粒径とした。本実施例では、結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界で囲まれる第1のAl結晶粒の平均粒径と、結晶の方位差が2°以上の結晶粒界で囲まれるAl結晶粒(大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と大傾角結晶粒界および小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒)の平均粒径と、を測定した。なお、EBSDによる結晶方位解析の際には、測定点の信頼性を示す指標であるCI(Confidence Index)値が0.1以上の測定データのみを、解析の対象とした。
(Metal structure)
The grain boundary structure was analyzed by EBSD for the metal structure of the obtained alloy wire. Specifically, the alloy wire was cut parallel to the length direction, the cross section was polished, and then the crystal orientation was mapped by EBSD. The distance between the measurement points when mapping was 0.2 μm, and the distribution of the orientation in the region of 50 μm × 70 μm was measured. By analyzing the orientation data obtained by the mapping, the shapes of the large-angle grain boundaries with an orientation difference of 15 ° or more and the small-angle grain boundaries with an orientation difference of 2 ° or more and less than 15 ° were described. At this time, the region surrounded by the large-angle grain boundaries was defined as the first Al crystal grain, and the region surrounded by the small-angle grain boundaries was defined as the second Al crystal grain. The crystal grain size of each crystal grain was measured using an analyzer (software manufactured by TSL Solutions Co., Ltd .: OIM ver6.20). Specifically, the area of each crystal grain existing in the metallographic structure obtained by the crystal orientation analysis by EBSD was calculated by the analyzer, and the diameter of the circle when the calculated area was assumed as the area of the crystal grain The average particle size was defined as the average value of the crystal grain sizes. In the present example, the average grain size of the first Al crystal grains surrounded by the large-angle crystal grain boundaries having a crystal orientation difference of 15 ° or more and the crystal grain boundaries having a crystal orientation difference of 2 ° or more. Average grain size of Al crystal grains (Al crystal grains surrounded by large-angle tilt grain boundaries, Al crystal grains surrounded by large-angle tilt grain boundaries and small-angle tilt grain boundaries, and Al crystal grains surrounded by small-angle tilt grain boundaries) And was measured. In the crystal orientation analysis by EBSD, only the measurement data having a CI (Confidence Index) value of 0.1 or more, which is an index indicating the reliability of the measurement point, was used as an analysis target.

(化合物の形態)
合金線材の金属組織に分散する化合物の形態は、長手方向に平行な断面から集束イオンビーム(Focused Ion Beam : FIB)装置により薄膜試験材を採取し、STEM(走査透過型電子顕微鏡)により薄膜試験材を観察した。観察には電界放出(FE)型の電子線源を有するSTEM装置を使用し、広角環状暗視野像(High Angle Annular Dark Field image、 HAADF)を撮影して、Co、Ni、Fe、Zrを含む微細な化合物の粒子を観察した。このとき、Co、Ni、Feを含む化合物(すなわち、Al−Co−Fe化合物、およびAl−Ni−Fe化合物)からなる粒子を晶出相とし、Zrのみを含む化合物(すなわち、Al−Zr化合物)からなる粒子を析出相とした。なお、Co、Ni、Feを含む化合物からなる粒子である晶出相は、楕円形状の粒子であり、観察領域(10μm×10μm)にて個々の粒子の最大長さを測定し、その値を晶出相の大きさとした。測定結果において、晶出相の大きさは、最大長さが20nm以上1μm以下の範囲に分布していた。また、Zrのみを含む化合物からなる粒子である析出相は、晶出相よりも微細な棒状、粒状の粒子であり、観察領域(10μm×10μm)にて個々の粒子の最大長さを測定し、その値を析出相の大きさとした。測定結果において、析出相の大きさは、その大部分が、最大長さが1nm以上100nm以下の範囲に分布していた。
(Form of compound)
The morphology of the compound dispersed in the metallographic structure of the alloy wire is determined by collecting a thin film test material with a focused ion beam (FIB) device from a cross section parallel to the longitudinal direction, and using a STEM (scanning transmission electron microscope) to test the thin film. The material was observed. For observation, a STEM device having a field emission (FE) type electron beam source is used, and a wide-angle annular dark field image (HAADF) is photographed to contain Co, Ni, Fe, and Zr. Fine compound particles were observed. At this time, particles made of a compound containing Co, Ni, and Fe (that is, an Al-Co-Fe compound and an Al-Ni-Fe compound) are used as a crystallization phase, and a compound containing only Zr (that is, an Al-Zr compound). ) Was used as the precipitation phase. The crystallized phase, which is a particle composed of a compound containing Co, Ni, and Fe, is an elliptical particle, and the maximum length of each particle is measured in the observation region (10 μm × 10 μm), and the value is The size of the crystallized phase was used. In the measurement results, the crystallized phase sizes were distributed in the range where the maximum length was 20 nm or more and 1 μm or less. The precipitation phase, which is a particle composed of a compound containing only Zr, is a finer rod-shaped or granular particle than the crystallized phase, and the maximum length of each particle is measured in the observation region (10 μm × 10 μm). The value was defined as the size of the precipitation phase. In the measurement results, most of the sizes of the precipitation phases were distributed in the range where the maximum length was 1 nm or more and 100 nm or less.

(伸びおよび引張強度)
合金線材の伸びと引張強度は、合金線材の引張試験(JIS Z 2241に準じる試験方法(試験速度:20mm/分))により測定した。本実施例では、伸びが8%以上であれば高い伸びを有すると評価した。また、引張強度が180MPa以上であれば、高い強度を有するものと評価した。
(Elongation and tensile strength)
The elongation and the tensile strength of the alloy wire were measured by a tensile test of the alloy wire (test method according to JIS Z 2241 (test speed: 20 mm / min)). In this example, if the elongation was 8% or more, it was evaluated as having a high elongation. Further, when the tensile strength was 180 MPa or more, it was evaluated as having high strength.

(導電率)
合金線材の導電率は、直流四端子法により、作製した合金線材の20℃における電気抵抗を測定して導電率を算出した。本実施例では、導電率が53%IACS以上であれば、高い導電率を有するものと評価した。
(conductivity)
The electrical conductivity of the alloy wire was calculated by measuring the electrical resistance of the produced alloy wire at 20 ° C. by the DC four-terminal method. In this example, if the conductivity was 53% IACS or more, it was evaluated as having a high conductivity.

(耐熱性)
合金線材の耐熱性は、以下の方法により、200℃で10年間加熱させたときの強度が初期状態の強度の90%以上となる耐熱性の有無を評価した。まず、合金線材に対し、加熱温度と加熱時間とを変えた時効処理を実施し、時効処理後の線材の引張試験から引張強度を測定した。同一の化学組成及び時効条件の線材5本について、引張試験を実施し、5本の試験結果の平均を引張強度として採用した。次に、加熱温度と加熱時間と引張強度の値から、種々の温度での引張強度の等温軟化曲線を作成した。次に、該等温軟化曲線から、加熱によって引張強度が初期値(加熱する前の引張強度の値)から10%低下するときの時間を求めた。次に、引張強度が初期値から10%低下するときの温度と時間(300℃、350℃および400℃の温度で加熱したときに引張強度が初期値から10%低下する時間)を求めた。これらの時間と温度とを用いてアレニウス・プロットを得た。そして、得られたアレニウス・プロットでの温度が200℃の場合の時間(引張強度が10%低下するときの時間)を求めた。このとき、アレニウス・プロットが200℃のときに10年以上となる条件を満たす場合は、所望の耐熱性を有するものとして合格(○)と判定し、アレニウス・プロットが200℃のときに10年未満となる場合は、所望の耐熱性を得られないものとして不合格(×)と判定した。なお、本測定では、10%以下の軟化現象はすべて同一の活性化エネルギーで起こる現象と仮定した。また、合金線材の引張試験は、上述した引張試験(JIS Z 2241に準じる試験方法(試験速度:20mm/分))により測定した。
(Heat-resistant)
Regarding the heat resistance of the alloy wire, the presence or absence of heat resistance such that the strength when heated at 200 ° C. for 10 years becomes 90% or more of the strength in the initial state was evaluated by the following method. First, the alloy wire was subjected to an aging treatment in which the heating temperature and the heating time were changed, and the tensile strength was measured from the tensile test of the wire after the aging treatment. Tensile tests were performed on five wires having the same chemical composition and aging conditions, and the average of the test results of the five wires was adopted as the tensile strength. Next, isothermal softening curves of tensile strength at various temperatures were created from the heating temperature, heating time and tensile strength values. Next, from the isothermal softening curve, the time required for the tensile strength to decrease by 10% from the initial value (the value of the tensile strength before heating) by heating was determined. Next, the temperature and time when the tensile strength decreased by 10% from the initial value (time when the tensile strength decreased by 10% from the initial value when heated at temperatures of 300 ° C, 350 ° C and 400 ° C) were determined. An Arrhenius plot was obtained using these times and temperatures. Then, the time when the temperature in the obtained Arrhenius plot was 200 ° C. (the time when the tensile strength decreased by 10%) was obtained. At this time, if the condition that the Arrhenius plot is 200 ° C. is 10 years or more is satisfied, it is judged as having a desired heat resistance and passed (◯), and when the Arrhenius plot is 200 ° C., it is 10 years. When it was less than the above, it was judged as unacceptable (x) because the desired heat resistance was not obtained. In this measurement, it was assumed that all softening phenomena of 10% or less occurred with the same activation energy. In addition, the tensile test of the alloy wire rod was performed by the above-described tensile test (test method according to JIS Z 2241 (test speed: 20 mm / min)).

<評価結果>
実施例1〜12の合金線材について諸特性を測定したところ、表1に示すように、いずれも、引張強度が180MPa以上、伸びが10%以上、導電率が53%IACS以上、耐熱性は、200℃の場合の時間が10年以上であって合格(〇)であることが確認された。
<Evaluation result>
Various properties of the alloy wire rods of Examples 1 to 12 were measured. As shown in Table 1, the tensile strength was 180 MPa or more, the elongation was 10% or more, the electrical conductivity was 53% IACS or more, and the heat resistance was It was confirmed that the time at 200 ° C. was 10 years or more, and passed (◯).

一方、比較例1〜8の合金線材では、表2に示すように、伸びは10%以上、導電率は53%IACS以上であることが確認された。しかし、引張強度が137MPa〜159MPaと低いことが確認された。   On the other hand, in the alloy wire rods of Comparative Examples 1 to 8, as shown in Table 2, it was confirmed that the elongation was 10% or more and the conductivity was 53% IACS or more. However, it was confirmed that the tensile strength was low at 137 MPa to 159 MPa.

実施例と比較例の評価結果の違いを検討したところ、特性の違いが合金線材の金属組織に起因することが確認された。   When the difference between the evaluation results of the example and the comparative example was examined, it was confirmed that the difference in the characteristics was due to the metal structure of the alloy wire.

図1に、実施例2の合金線材について長手方向に平行な断面をEBSD測定したときに得られる結晶粒形状のマップを示す。図2に、図1における大傾角結晶粒界を抽出した結晶粒形状のマップを示す。また、図3に、比較例2の合金線材について長手方向に平行な断面をEBSD測定したときに得られる結晶粒形状のマップを示す。図4に、図3における大傾角結晶粒界を抽出した結晶粒形状のマップを示す。なお、図1〜図4の左側に示す結晶粒形状のマップは、図1〜図4の右側に示す結晶粒形状のマップにおいて、方位差が15°以上の大傾角結晶粒界を太線で示し、方位差が2°以上15°未満の小傾角結晶粒界を細線で区別して図示したものである。   FIG. 1 shows a crystal grain shape map obtained by EBSD measurement of a cross section parallel to the longitudinal direction of the alloy wire of Example 2. FIG. 2 shows a crystal grain shape map obtained by extracting the large-angle tilt grain boundaries in FIG. Further, FIG. 3 shows a map of the crystal grain shape obtained when the cross section parallel to the longitudinal direction of the alloy wire of Comparative Example 2 is measured by EBSD. FIG. 4 shows a crystal grain shape map obtained by extracting the large-angle tilt grain boundaries in FIG. Note that the crystal grain shape maps shown on the left side of FIGS. 1 to 4 are the large-angle crystal grain boundaries with a misorientation of 15 ° or more in bold lines in the crystal grain shape maps shown on the right side of FIGS. 1 to 4. , A small-angle grain boundary having an orientation difference of 2 ° or more and less than 15 ° is distinguished by a thin line.

図1では、太線で囲まれる領域の内部を細線が分断するように表示されている。これは、大傾角結晶粒界で囲まれる第1のAl結晶粒が、小傾角結晶粒界で囲まれる第2のAl結晶粒で区分された状態を示している。このように大傾角結晶粒界の内部が小傾角結晶粒界で分断されるような複合結晶組織は、結晶の回復に起因して形成される。また、図2によると、大傾角結晶粒界で囲まれる第1のAl結晶粒が大きいことが確認された。   In FIG. 1, the thin lines are displayed so as to divide the inside of the region surrounded by the thick lines. This shows a state in which the first Al crystal grain surrounded by the large tilt crystal grain boundary is divided by the second Al crystal grain surrounded by the small tilt crystal grain boundary. Thus, the composite crystal structure in which the inside of the large-angle grain boundary is divided by the small-angle grain boundary is formed due to the recovery of the crystal. Further, according to FIG. 2, it was confirmed that the first Al crystal grains surrounded by the high-angle crystal grain boundaries were large.

一方、図3および図4では、図1のように大傾角結晶粒界で囲まれる領域の内部が小傾角結晶粒界で区分されるよりも、大傾角結晶粒界で囲まれる微細な結晶粒が多数確認された。この微細な結晶粒は、時効処理の際に再結晶によって新たに生成した再結晶粒である。つまり、比較例2の合金線材では、実施例2の合金線材に比べて再結晶が生じていることが確認された。   On the other hand, in FIGS. 3 and 4, the inside of the region surrounded by the large-angle grain boundaries is divided by the small-angle grain boundaries as shown in FIG. Was confirmed in large numbers. The fine crystal grains are recrystallized grains newly generated by recrystallization during the aging treatment. That is, it was confirmed that recrystallization occurred in the alloy wire rod of Comparative Example 2 as compared with the alloy wire rod of Example 2.

再結晶粒は内部にひずみを持たないため、再結晶粒が多数確認された比較例2の合金線材では、引張強度が大きく低下したものと推測される。これに対して、実施例2のように、再結晶粒が少なく、回復による結晶組織が形成される合金線材では、加工ひずみが緩和されるものの、適度なひずみを内部に有することで、比較例2に比べて引張強度が高くなると推測される。   Since the recrystallized grains have no internal strain, it is presumed that the alloy wire of Comparative Example 2 in which a large number of recrystallized grains were confirmed had a large decrease in tensile strength. On the other hand, in the alloy wire having a small number of recrystallized grains and a crystal structure formed by the recovery as in Example 2, the processing strain is relaxed, but the internal strain has an appropriate strain, so that the Comparative Example It is estimated that the tensile strength is higher than that of No. 2.

また、実施例1〜12では、時効処理の際に微細な再結晶粒が生成しにくいため、比較例1〜8に比べて、結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界で囲まれる第1のAl結晶粒の結晶粒径が大きくなることが確認された。具体的には、実施例1〜12では、結晶粒径が12μm〜19μmであるのに対して、比較例1〜8では、6μm〜9μmであった。このことから、比較例1〜8では、微細な再結晶粒が多く、その分、結晶粒径が小さくなったことが確認された。なお、結晶の方位差が2°以上の結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径については、実施例1〜12では3μm〜7μmであり、比較例1〜8では3μm〜6μmであった。   In addition, in Examples 1 to 12, fine recrystallized grains are less likely to be generated during the aging treatment, and therefore, as compared with Comparative Examples 1 to 8, the crystal orientation difference is 15 ° or more at a large tilt grain boundary. It was confirmed that the crystal grain size of the surrounded first Al crystal grains was large. Specifically, in Examples 1 to 12, the crystal grain size was 12 μm to 19 μm, whereas in Comparative Examples 1 to 8, it was 6 μm to 9 μm. From this, in Comparative Examples 1 to 8, it was confirmed that the number of fine recrystallized grains was large and the crystal grain size was reduced accordingly. The average grain size of Al crystal grains surrounded by crystal grain boundaries having a crystal orientation difference of 2 ° or more is 3 μm to 7 μm in Examples 1 to 12 and 3 μm to 6 μm in Comparative Examples 1 to 8. It was

以上のことから、アルミニウムの溶湯に合金元素としてCo又はNiとZrとを添加し、その溶湯を急冷却により鋳造した鋳造材から合金線材を作製することにより、強度、伸び、導電率および耐熱性を高い水準でバランスよく有するアルミニウム合金線材を得られる。   From the above, by adding Co or Ni and Zr as an alloying element to the molten aluminum and making an alloy wire from a cast material cast by quenching the molten metal, strength, elongation, conductivity and heat resistance can be obtained. It is possible to obtain an aluminum alloy wire rod having a high level of good balance.

<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

[付記1]
本発明の一態様は、
アルミニウム合金からなる線材であって、
前記アルミニウム合金は、
Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、
Al結晶粒とAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材である。
[Appendix 1]
One aspect of the present invention is
A wire rod made of an aluminum alloy,
The aluminum alloy is
Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and
It has a metallographic structure containing Al crystal grains and an Al-Co-Fe compound and an Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
It is an aluminum alloy wire rod.

[付記2]
付記1のアルミニウム合金線材において、好ましくは、
前記Al−Co−Fe化合物の大きさが20nm以上1μm以下である。
[Appendix 2]
In the aluminum alloy wire rod according to Appendix 1, preferably,
The size of the Al—Co—Fe compound is 20 nm or more and 1 μm or less.

[付記3]
付記1又は2のアルミニウム合金線材において、好ましくは、
前記Al−Zr化合物の大きさが1nm以上100nm以下である。
[Appendix 3]
In the aluminum alloy wire according to Appendix 1 or 2, preferably,
The size of the Al-Zr compound is 1 nm or more and 100 nm or less.

[付記4]
付記1〜3のいずれかのアルミニウム合金線材において、好ましくは、
線径が2.0mm以下である。
[Appendix 4]
In the aluminum alloy wire according to any one of appendices 1 to 3, preferably,
The wire diameter is 2.0 mm or less.

[付記5]
付記1〜4のいずれかのアルミニウム合金線材において、好ましくは、
前記Al−Co−Fe化合物および前記Al−Zr化合物は球形状を有する。
[Appendix 5]
In the aluminum alloy wire according to any one of appendices 1 to 4, preferably,
The Al-Co-Fe compound and the Al-Zr compound have a spherical shape.

[付記6]
本発明の他の態様は、
アルミニウム合金からなる線材の製造方法であって、
Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有する溶湯を準備する準備工程と、
前記溶湯を鋳造することで鋳造材を形成する鋳造工程と、
前記鋳造材を伸線して伸線材を形成する伸線工程と、
前記伸線材に時効処理を施す時効処理工程と、を有し、
前記鋳造工程では、前記溶湯の温度を850℃以上に調整して、当該溶湯を鋳型に注湯し、当該鋳型にて、Zrの晶出を抑制しつつCoを晶出させるような冷却速度で前記溶湯を急冷して鋳造することで、Al−Co−Fe化合物を含む鋳造材を形成し、
前記時効処理工程では、前記伸線材におけるAl相に固溶するZrをAl−Zr化合物として析出させ、
前記アルミニウム合金が、前記化学組成と、Al結晶粒と前記Al−Co−Fe化合物および前記Al−Zr化合物とを含む金属組織とを有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材の製造方法である。
[Appendix 6]
Another aspect of the invention is
A method of manufacturing a wire rod made of an aluminum alloy,
Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: A preparatory step of preparing a molten metal having a chemical composition of 0 to 0.50 mass% and the balance: Al and inevitable impurities;
A casting step of forming a casting material by casting the molten metal;
A wire drawing step of drawing the cast material to form a wire drawn material;
An aging treatment step of subjecting the drawn wire to an aging treatment,
In the casting step, the temperature of the molten metal is adjusted to 850 ° C. or higher, the molten metal is poured into a mold, and the cooling rate is such that Co crystallizes while suppressing crystallization of Zr in the mold. By rapidly cooling and casting the molten metal, a cast material containing an Al-Co-Fe compound is formed,
In the aging treatment step, Zr dissolved in the Al phase in the wire drawing material is precipitated as an Al-Zr compound,
The aluminum alloy has the chemical composition, an Al crystal grain, a metal structure containing the Al-Co-Fe compound and the Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
It is a manufacturing method of an aluminum alloy wire rod.

[付記7]
付記6のアルミニウム合金線材の製造方法において、好ましくは、
前記鋳造工程では、前記溶湯を貯留する貯留槽から前記溶湯を流出させて前記鋳型に注湯しており、前記貯留槽から流出させた前記溶湯を、前記鋳型に注湯されるまでの間、加熱することにより、前記溶湯の温度を850℃以上に維持する。
[Appendix 7]
In the method for producing an aluminum alloy wire according to Appendix 6, preferably,
In the casting step, the molten metal is poured into the mold by causing the molten metal to flow out from a storage tank that stores the molten metal, and the molten metal that has flowed out of the storage tank is poured into the mold. The temperature of the molten metal is maintained at 850 ° C. or higher by heating.

[付記8]
付記6又は7のアルミニウム合金線材の製造方法において、好ましくは、
前記鋳造工程では、冷却速度を20℃/s以上200℃/s以下とする。
[Appendix 8]
In the method for producing an aluminum alloy wire according to Appendix 6 or 7, preferably,
In the casting step, the cooling rate is 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less.

[付記9]
付記6〜8のいずれかのアルミニウム合金線材の製造方法において、好ましくは、
前記伸線工程では、前記鋳造材を断面積が0.01倍以下となるような加工度で伸線する。
[Appendix 9]
In the method for producing an aluminum alloy wire according to any one of appendices 6 to 8, preferably,
In the wire drawing step, the cast material is drawn with a workability such that the cross-sectional area is 0.01 times or less.

[付記10]
付記6〜9のいずれかのアルミニウム合金線材の製造方法において、好ましくは、
前記伸線工程では、前記伸線材の線径を2.0mm以下とする。
[Appendix 10]
In the method for producing an aluminum alloy wire according to any one of appendices 6 to 9, preferably,
In the wire drawing step, the wire diameter of the wire drawn material is set to 2.0 mm or less.

[付記11]
本発明の他の態様は、
アルミニウム合金からなる線材であって、
前記アルミニウム合金は、
Ni:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、
Al結晶粒とAl−Ni−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材である。
[Appendix 11]
Another aspect of the invention is
A wire rod made of an aluminum alloy,
The aluminum alloy is
Ni: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and
Having a metallographic structure containing Al crystal grains and an Al-Ni-Fe compound and an Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
It is an aluminum alloy wire rod.

Claims (11)

アルミニウム合金からなる線材であって、
前記アルミニウム合金は、
Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、
Al結晶粒とAl−Co−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材。
A wire rod made of an aluminum alloy,
The aluminum alloy is
Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and
It has a metallographic structure containing Al crystal grains and an Al-Co-Fe compound and an Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
Aluminum alloy wire rod.
前記Al−Co−Fe化合物の大きさが20nm以上1μm以下である、
請求項1に記載のアルミニウム合金線材。
The size of the Al—Co—Fe compound is 20 nm or more and 1 μm or less,
The aluminum alloy wire rod according to claim 1.
前記Al−Zr化合物の大きさが1nm以上100nm以下である、
請求項1又は2に記載のアルミニウム合金線材。
The size of the Al-Zr compound is 1 nm or more and 100 nm or less,
The aluminum alloy wire rod according to claim 1.
線径が2.0mm以下である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線材。
The wire diameter is 2.0 mm or less,
The aluminum alloy wire rod according to claim 1.
前記Al−Co−Fe化合物および前記Al−Zr化合物は球形状を有する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金線材。
The Al-Co-Fe compound and the Al-Zr compound have a spherical shape,
The aluminum alloy wire rod according to any one of claims 1 to 4.
アルミニウム合金からなる線材の製造方法であって、
Co:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有する溶湯を準備する準備工程と、
前記溶湯を鋳造することで鋳造材を形成する鋳造工程と、
前記鋳造材を伸線して伸線材を形成する伸線工程と、
前記伸線材に時効処理を施す時効処理工程と、を有し、
前記鋳造工程では、前記溶湯の温度を850℃以上に調整して、当該溶湯を鋳型に注湯し、当該鋳型にて、Zrの晶出を抑制しつつCoを晶出させるような冷却速度で前記溶湯を急冷して鋳造することで、Al−Co−Fe化合物を含む鋳造材を形成し、
前記時効処理工程では、前記伸線材におけるAl相に固溶するZrをAl−Zr化合物として析出させ、
前記アルミニウム合金が、前記化学組成と、Al結晶粒と前記Al−Co−Fe化合物および前記Al−Zr化合物とを含む金属組織とを有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材の製造方法。
A method of manufacturing a wire rod made of an aluminum alloy,
Co: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: A preparatory step of preparing a molten metal having a chemical composition of 0 to 0.50 mass% and the balance: Al and inevitable impurities;
A casting step of forming a casting material by casting the molten metal;
A wire drawing step of drawing the cast material to form a wire drawn material;
An aging treatment step of subjecting the drawn wire to an aging treatment,
In the casting step, the temperature of the molten metal is adjusted to 850 ° C. or higher, the molten metal is poured into a mold, and the cooling rate is such that Co crystallizes while suppressing crystallization of Zr in the mold. By rapidly cooling and casting the molten metal, a cast material containing an Al-Co-Fe compound is formed,
In the aging treatment step, Zr dissolved in the Al phase in the wire drawing material is precipitated as an Al-Zr compound,
The aluminum alloy has the chemical composition, an Al crystal grain, a metal structure containing the Al-Co-Fe compound and the Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
Aluminum alloy wire manufacturing method.
前記鋳造工程では、前記溶湯を貯留する貯留槽から前記溶湯を流出させて前記鋳型に注湯しており、前記貯留槽から流出させた前記溶湯を、前記鋳型に注湯されるまでの間、加熱することにより、前記溶湯の温度を850℃以上に維持する、
請求項6に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。
In the casting step, the molten metal is poured into the mold by causing the molten metal to flow out from a storage tank that stores the molten metal, and the molten metal that has flowed out of the storage tank is poured into the mold. The temperature of the molten metal is maintained at 850 ° C. or higher by heating,
The method for manufacturing an aluminum alloy wire according to claim 6.
前記鋳造工程では、冷却速度を20℃/s以上200℃/s以下とする、
請求項6又は7に記載のアルミニウム合金線材の製造方法。
In the casting step, the cooling rate is 20 ° C./s or more and 200 ° C./s or less,
A method for manufacturing the aluminum alloy wire rod according to claim 6.
前記伸線工程では、前記鋳造材を断面積が0.01倍以下となるような加工度で伸線する、
請求項6〜8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。
In the wire drawing step, the cast material is drawn with a workability such that the cross-sectional area is 0.01 times or less.
The manufacturing method of the aluminum alloy wire rod according to any one of claims 6 to 8.
前記伸線工程では、前記伸線材の線径を2.0mm以下とする、
請求項6〜9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。
In the wire drawing step, the wire diameter of the wire drawn material is 2.0 mm or less,
A method for manufacturing the aluminum alloy wire rod according to any one of claims 6 to 9.
アルミニウム合金からなる線材であって、
前記アルミニウム合金は、
Ni:0.1〜1.0質量%、Zr:0.2〜1.0質量%、Fe:0.02〜0.15質量%、Si:0.02〜0.15質量%、Mg:0〜0.2質量%、Ti:0〜0.10質量%、B:0〜0.03質量%、Cu:0〜1.00質量%、Ag:0〜0.50質量%、Au:0〜0.50質量%、Mn:0〜1.00質量%、Cr:0〜1.00質量%、Hf:0〜0.50質量%、V:0〜0.50質量%、Sc:0〜0.50質量%、残部:Alおよび不可避不純物からなる化学組成を有し、かつ、
Al結晶粒とAl−Ni−Fe化合物およびAl−Zr化合物とを含む金属組織を有し、
前記金属組織は、前記線材の長手方向に平行な断面を電子線後方散乱回折により結晶方位解析したときに、粒界を挟む両側の結晶の方位差が15°以上である大傾角結晶粒界と、粒界を挟む両側の結晶の方位差が2°以上15°未満である小傾角結晶粒界と、を有し、
前記Al結晶粒のうち、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒の平均粒径が12μm以上であり、前記大傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記大傾角結晶粒界および前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒と前記小傾角結晶粒界で囲まれるAl結晶粒との平均粒径が10μm以下である、
アルミニウム合金線材。
A wire rod made of an aluminum alloy,
The aluminum alloy is
Ni: 0.1-1.0 mass%, Zr: 0.2-1.0 mass%, Fe: 0.02-0.15 mass%, Si: 0.02-0.15 mass%, Mg: 0 to 0.2 mass%, Ti: 0 to 0.10 mass%, B: 0 to 0.03 mass%, Cu: 0 to 1.00 mass%, Ag: 0 to 0.50 mass%, Au: 0 to 0.50 mass%, Mn: 0 to 1.00 mass%, Cr: 0 to 1.00 mass%, Hf: 0 to 0.50 mass%, V: 0 to 0.50 mass%, Sc: 0 to 0.50% by mass, balance: Al and chemical composition consisting of unavoidable impurities, and
Having a metallographic structure containing Al crystal grains and an Al-Ni-Fe compound and an Al-Zr compound,
When the metal structure has a large tilt crystal grain boundary in which a crystal orientation of a cross section parallel to the longitudinal direction of the wire is analyzed by electron beam backscattering diffraction, the crystal orientation difference on both sides of the grain boundary is 15 ° or more. And a small-angle crystal grain boundary in which the orientation difference between the crystals on both sides of the grain boundary is 2 ° or more and less than 15 °,
Among the Al crystal grains, the average grain size of the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries is 12 μm or more, and the Al crystal grains surrounded by the large tilt angle grain boundaries, the large tilt angle grain boundaries, and the The average grain size of the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries and the Al crystal grains surrounded by the small-angle grain boundaries is 10 μm or less.
Aluminum alloy wire rod.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114000014A (en) * 2021-11-03 2022-02-01 大连理工大学 Rare earth La reinforced aluminum-based composite material lead and manufacturing method thereof
CN114402401A (en) * 2020-08-06 2022-04-26 古河电气工业株式会社 Aluminum wire material, aluminum twisted wire, coated electric wire with crimp terminal, and CVT cable or CVT cable with crimp terminal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6029456A (en) * 1983-07-29 1985-02-14 Furukawa Electric Co Ltd:The Production of conductor consisting of high-strength heat-resistant aluminum alloy
JP6432619B2 (en) * 2017-03-02 2018-12-05 日立金属株式会社 Aluminum alloy conductor, insulated wire using the conductor, and method for producing the insulated wire
JP7167479B2 (en) * 2018-05-09 2022-11-09 日立金属株式会社 Aluminum alloy wire rod and manufacturing method thereof
JP7167478B2 (en) * 2018-05-09 2022-11-09 日立金属株式会社 Aluminum alloy wire rod and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114402401A (en) * 2020-08-06 2022-04-26 古河电气工业株式会社 Aluminum wire material, aluminum twisted wire, coated electric wire with crimp terminal, and CVT cable or CVT cable with crimp terminal
CN114402401B (en) * 2020-08-06 2024-07-12 古河电气工业株式会社 Aluminum wire, aluminum twisted wire, covered wire with crimp terminal, and CVT cable or CVT cable with crimp terminal
CN114000014A (en) * 2021-11-03 2022-02-01 大连理工大学 Rare earth La reinforced aluminum-based composite material lead and manufacturing method thereof

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