WO2005112046A1 - ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法 - Google Patents

ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2005112046A1
WO2005112046A1 PCT/JP2004/006724 JP2004006724W WO2005112046A1 WO 2005112046 A1 WO2005112046 A1 WO 2005112046A1 JP 2004006724 W JP2004006724 W JP 2004006724W WO 2005112046 A1 WO2005112046 A1 WO 2005112046A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
stainless steel
mass
copper
composite
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/006724
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiromu Izumida
Nozomu Kawabe
Teruyuki Murai
Shinei Takamura
Original Assignee
Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp.
Autonetworks Technologies, Ltd.
Sumitomo Wiring Systems, Ltd.
Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp., Autonetworks Technologies, Ltd., Sumitomo Wiring Systems, Ltd., Sumitomo Electric Industries, Ltd. filed Critical Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp.
Priority to PCT/JP2004/006724 priority Critical patent/WO2005112046A1/ja
Priority to DE112004002872T priority patent/DE112004002872T5/de
Priority to CNB2004800436212A priority patent/CN100514505C/zh
Priority to US11/596,924 priority patent/US7491891B2/en
Publication of WO2005112046A1 publication Critical patent/WO2005112046A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/023—Alloys based on aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper

Definitions

  • the present invention relates to a composite wire for a wire harness and a method of manufacturing the same.
  • the present invention relates to a composite wire for a wire harness suitable for a wire harness deployed in an automobile and a method for manufacturing the same.
  • the present invention relates to a composite wire for a wire harness that can improve corrosion resistance while having excellent conductive performance and strength, and a method for manufacturing the same.
  • a wire harness (internal wiring) is usually provided in the vehicle, and the wire harness performs power, communication, sensing, and the like to electrical components in the vehicle.
  • a wire harness mainly includes an electric wire for automobiles, a protective material, and connectors, and a metal wire mainly composed of copper is conventionally used as a conductor of the electric wire for automobiles.
  • the characteristics required for the electric wire are roughly classified into two.
  • One is conductor resistance and the other is wire strength.
  • Copper which is often used for the conductors of the above-mentioned automotive electric wires, is a metal material having a very low electric resistance, so that even if a wire having a relatively small diameter is used, sufficient conductivity can be obtained as an electric wire.
  • it is necessary to increase the wire diameter to some extent. Therefore, it is required to reduce the amount of copper used while maintaining the wire strength.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-283707
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Publication No. 7-31939
  • stranded wire formed by twisting a stainless steel wire and a copper wire for example, see Patent Document 3: Japanese Patent Publication No. 63-23015 and Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-225006).
  • Patent Document 1 JP-A-1-283707
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 7-31939
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 63-23015
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-225006
  • a metal wire other than copper or a metal wire having a copper alloy strength instead of copper may be considered.
  • the metal other than copper include lightweight aluminum.
  • anoremium has low toughness as compared with copper, and thus has a problem that it is easily damaged when crimping a terminal to an electric wire. Therefore, it is conceivable to increase the toughness by heat-treating the aluminum or to convert it into an aluminum alloy to prevent breakage during crimping, but in this case, the strength may be insufficient, and a sufficient solution is not always possible. This is not always a solution.
  • a copper alloy when a copper alloy is used, a significant improvement in strength cannot be expected in the first place. Therefore, considering the strength required for electric wires, there is a limit to reducing the amount of copper used and reducing the weight.
  • the conductors described in Patent Documents 1 and 2 are excellent in that the conductor resistance is low by forming a copper layer with a cross-sectional area ratio of 5 to 70% around the stainless steel wire by the plating method and the cladding method. It has excellent wire strength and excellent toughness.
  • a copper layer must be formed after the stainless steel wire has been manufactured. Then, the cost may be very high.
  • the stranded wires described in Patent Documents 3 and 4 can be manufactured at a relatively low cost by twisting a metal wire such as copper and a stainless steel wire which is generally excellent in strength. It is possible to raise.
  • Patent Documents 3 and 4 do not mention a configuration for further improving corrosion resistance.
  • the stranded wire described in Patent Document 3 uses a messenger wire with excellent strength by using ferritic stainless steel such as SUS430 or soft copper for electric power as described in Examples of Patent Document 3. It has corrosion resistance that can withstand use in coastal areas.
  • conductors of automotive electric wires are usually exposed to corrosive atmospheres under conditions where currents frequently flow, so they do not conduct current frequently.
  • the situation is more severe than that of the messenger wire, and conductors using the above ferritic stainless steel or soft copper for electrical applications cannot satisfy sufficient corrosion resistance as conductors for automobile electric wires.
  • the stranded wire described in Patent Document 4 is required to further improve corrosion resistance against battery corrosion, which is a conductor for a wire harness.
  • an austenitic stainless steel such as SUS304, which generally has high corrosion resistance
  • SUS304 which generally has high corrosion resistance
  • SUS316 and SUS310 are known as austenitic stainless steels having higher corrosion resistance. These stainless steels do not have the strength of SUS304. Therefore, when the stainless steel wire made of SUS316 or SUS310 is used instead of reducing the copper wire while maintaining the conductivity required for the wire harness, it is difficult to expect an improvement in strength.
  • a main object of the present invention is to provide a composite wire for a wire harness that has excellent conductive performance and strength and can further improve corrosion resistance.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a composite wire for a wire harness that is lower in cost, lighter in weight, and capable of reducing the amount of copper used.
  • the present invention achieves the above object by twisting a strand of copper or the like with a strand of stainless steel having a specific composition.
  • the composite wire for a wire harness of the present invention contains, by mass%, C: 0.01 0.25, N: 0.01 0.25, Mn: 0.5 4.0, Cr: 1620, Ni: 8.0 14.0, with the balance being Fe and impurity power.
  • the present invention uses a combination of a first strand made of stainless steel and a second strand made of copper or the like to maintain the strength of the electric wire while having a sufficient conductive performance, and Reduce copper usage and reduce weight.
  • a first strand made of stainless steel and a second strand made of copper or the like to maintain the strength of the electric wire while having a sufficient conductive performance, and Reduce copper usage and reduce weight.
  • by twisting and configuring these strands Realize low-cost manufacturing.
  • the use of a plurality of different metals can reduce a decrease in toughness.
  • the composition of the stainless steel wire as the first strand the stability of the austenite phase is improved by adding C and N, which are the austenite-generating elements, in an increasing amount.
  • the stainless steel wire used in the present invention particularly contains C and N, which are interstitial solid solution elements, in a larger amount than ordinary austenitic stainless steel.
  • C and N are interstitial solid solution elements, in a larger amount than ordinary austenitic stainless steel.
  • interstitial solid solution elements such as C and N are contained in the austenite phase ( ⁇ phase) as a base, it stabilizes the phase of the ⁇ phase and generates strain in the crystal lattice to strengthen the solid solution.
  • the effect of fixing dislocations in the metal structure (Cottrell atmosphere). Due to these effects, even if wire processing such as wire drawing and twisting is performed to improve strength, it is possible to achieve both excellent corrosion resistance equivalent to or higher than SUS316 and high mechanical properties. It is possible.
  • the total content of C and ⁇ (C + N content) in the stainless steel wire is set to 0.15% by mass or more and 0.30% by mass. If the amount of C + N is less than 0.15% by mass, solid solution strengthening and dislocation fixation are insufficient, and it is difficult to improve strength and corrosion resistance. If the C + N content exceeds 0.30% by mass, the amount of carbides and nitrides generated during forging increases, making subsequent processing such as wire drawing difficult. In addition, blow holes are likely to occur. Become. A more preferred C + N amount is 0.20% by mass or more and 0.30% by mass or less.
  • the stainless steel wire used in the present invention is prepared by drawing a stainless steel material at a surface reduction rate of 5% or more and 98% or less to adjust the wire diameter to a predetermined value, and thereafter, a temperature of 950 ° C or more and 1150 ° C or less.
  • Heat treatment of 0.5 seconds or more and 60 seconds or less Things are suitable.
  • the area reduction rate is 5% or more and 70% or less
  • the heat treatment temperature is 1000 ° C or more and 1100 ° C or less
  • the holding time is 0.5 second or more and 20 seconds or less.
  • the heat treatment temperature is lower than 950 ° C, sufficient heating cannot be obtained, and the toughness of the steel wire may be insufficient.
  • the temperature is higher than 1150 ° C, there is a possibility that the strength is insufficient or toughness is insufficient due to generation of ⁇ phase due to excessive heating.
  • the holding time is shorter than 0.5 seconds, the toughness of the steel wire may be insufficient because the heating time is short and sufficient heating cannot be obtained.
  • the heat treatment temperature is higher than 60 seconds, the generation of the ⁇ phase may increase if the heat treatment temperature is high, and the cost tends to be high industrially.
  • the tensile strength before twisting with the second strand is set to a lower limit of 800N in consideration of the fact that the stainless steel wire is a strand for determining the conductor strength.
  • the upper limit is preferably 1200 N / mm 2 in consideration of the workability in the case of twisted wire. More preferably 900 N / mm 2 or more 1100 N / mm less than 2.
  • the martensite phase induced by wire drawing such as wire drawing / twisting is small or not included.
  • the metal structure of the stainless steel wire in order to provide corrosion resistance that can withstand use as a wire harness for automobiles, the metal structure of the stainless steel wire must have a work-induced martensite phase: 10% by volume or less, and the balance: mainly an austenite phase Was found to be preferable. More preferably, the content force of the work-induced martensite phase is not more than 3 ⁇ 4% by volume.
  • C + N should be included in the specified range to stabilize the austenite phase. Is valid.
  • the lower the temperature around the stainless steel the more easily the martensite phase is induced.For example, cooling of the die during wire drawing and cooling of the coiler of the drawn wire rod are required. It is effective to raise the processing temperature by, for example, stopping.
  • C is a strong austenite-forming element.
  • interstitial solid solution in the crystal lattice It has the effect of introducing and strengthening strain. Further, it has an effect of forming a Cottrell atmosphere to fix dislocations in the metal structure.
  • Cr carbide is present at the grain boundaries, the diffusion rate of Cr in austenite is low, so that a Cr-deficient layer is formed around the grain boundaries, and the toughness and corrosion resistance are reduced. Therefore, the effective content is set to 0.01% by mass or more and 0.25% by mass or less.
  • N is a strong austenite-forming element like C, and is also an interstitial solid solution strengthening element.
  • Mn is used as a deoxidizing agent at the time of dissolving and refining.
  • austenitic stainless steel is used as a deoxidizing agent at the time of dissolving and refining.
  • the content should be 1 ⁇ 11: 0.5 mass% or more and 4.0 mass% or less.
  • the content of Mn is preferably 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less.
  • Cr is a main constituent element of the austenitic stainless steel, and is an effective element for obtaining heat resistance and oxidation resistance.
  • Ni equivalent and Cr equivalent are calculated from other elemental components, and considering the phase stability of the ⁇ phase, the toughness is reduced by 16% by mass or more in order to obtain the heat resistance required for the wire harness. It should be less than 20% by mass.
  • Ni is effective in stabilizing the ⁇ phase.
  • the N content is 0.2% by mass or more, a large amount of Ni causes blowholes.
  • Mn with a high affinity for N and Mn, and it is necessary to add Ni in consideration of the amount of Mn added in order to obtain an austenitic stainless steel. Therefore, the content of Ni 8.0% by mass or more for stabilization, and 14.0% by mass or less for suppression of blowholes and cost increase.
  • the content of M is preferably 8.0% by mass or more and 14.0% by mass or less as described above, but within the range of less than 10.0% by mass, particularly, N can be easily dissolved in the melting process. Therefore, there is a merit Ka S that manufacturing costs can be further reduced.
  • the second strand at least one selected from the group consisting of a copper wire, a copper alloy wire, an aluminum wire, and an aluminum alloy wire is used. Therefore, when a plurality of second strands are used, they may be of the same type or a combination of a plurality of types.
  • the weight can be reduced compared to copper wire or copper alloy wire.
  • the copper wire include those having a chemical composition of copper and unavoidable impurities.
  • the copper alloy wire has a chemical composition of copper and one or more elements selected from the group consisting of Sn, Ag, Ni, Si, Cr, Zr, In, Al, Ti, Fe, P, Mg, Zn, and Be. Some of these are inevitable impurities.
  • Aluminum wires include those whose chemical composition is aluminum and unavoidable impurities.
  • Aluminum alloy wire has a chemical composition of aluminum, one or more elements selected from the group consisting of Mg, Si, Cu, Ti, B, Mn, &, Ni, Fe, Sc, and Zr, and inevitable impurities. And those consisting of
  • the composite wire of the present invention can be obtained by combining and twisting the first strand made of the stainless steel wire and the second strand made of the metal wire such as copper. Use one or more first and second strands, respectively.
  • the higher the content of the first strand the better the strength, but the higher the conductor resistance.
  • the number of the first wires and the number of the second wires may be appropriately selected so that appropriate conductor resistance and strength are obtained.
  • a stainless steel wire (first wire) having a specific chemical composition and a second wire such as copper are twisted and configured.
  • first wire having a specific chemical composition
  • second wire such as copper
  • the composite wire of the present invention can reduce the amount of copper used and achieve weight reduction.
  • the composite wire according to the present invention does not require a manufacturing process such as a conventional clad wire or a plated wire, and can be manufactured relatively easily, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • a composite wire was made using a stainless steel wire and a copper wire, and the characteristics of the composite wire were examined.
  • Table 1 shows the chemical composition of the stainless steel wire used.
  • steel type: stainless steel II is JIS steel type SUS304, which is a general austenitic stainless steel.
  • Stainless steel materials (stainless steels I and II) having the chemical components shown in Table 1 were melt-formed, forged, and hot-rolled to produce stainless steel wires (wire diameter ⁇ 0.43 mm), and the wire reduction rate was 86%. After the wire drawing process, softening heat treatment was performed to obtain a stainless steel wire having a wire diameter of 0.16 mm. The softening heat treatment was performed at a temperature of 1100 ° C and a holding time of about 5 seconds. Table 2 shows the tensile strength of these stainless steel wires.
  • the stainless steel wire I has higher tensile strength than the stainless steel wire II of SUS304 even when subjected to the softening heat treatment for improving the toughness. Can be confirmed. Therefore, it is understood that the stainless steel wire I is excellent in both strength and toughness.
  • the structure of the stainless steel wire I after the heat treatment was examined, almost no work-induced martensite phase was observed, and it was an austenite phase.
  • the copper wire was made of substantially pure copper, and a soft wire often used for a wire harness was used.
  • the copper wire to be twisted with the stainless steel wire was prepared with a wire diameter of 0.16 mm.
  • a stranded wire consisting of only copper wire was prepared for comparison with the composite wire, and this copper wire was prepared with a wire diameter of 0.23 mm.
  • Each of the above-mentioned strands was combined and stranded as seven to produce a composite wire and a copper stranded wire. Then, the outer periphery of the obtained composite wire and copper stranded wire was coated with a predetermined thickness to form an insulating layer, and an electric wire using these composite wire and copper stranded wire as a conductor was produced.
  • Sample No. 1-4 had a breaking load equal to or greater than that of the copper stranded wire consisting of only copper wire with a strand diameter of 0.23 mm (Sample No. 8). Yes, it can be seen that the strength is excellent. It can be confirmed that the force can be reduced to half or less than half the wire mass. Sample No. 1-4 has extremely high breaking load and reduced wire mass when compared to a copper stranded wire consisting of copper wire with the same strand diameter (sample ⁇ ⁇ 7). It can be confirmed that this is done.
  • the conductor resistance of the electric wire for an automobile needs to be 667 m ⁇ / m or less. No. l-4 is vigorous in meeting this requirement.
  • the results of this test are merely examples of a wire harness, and cannot be applied to all applications using the product form and the numerical values of the obtained data. But, From the results of this test, it is considered that when it is required to achieve both high strength and high electrical conductivity, it was confirmed that the present invention can achieve the object relatively easily. Further, in the present invention, by using a stainless steel wire having excellent strength, it is possible to reduce the amount of steel wire used and improve the electrical conductivity.
  • the samples used in this test were newly prepared from the composite wires of Sample Nos. 1, 2, 5, and 6 used in Test Example 1 above, and the sample in which the content of the kattenje-induced martensite phase was changed. Prepared (Sample Nos. 9 and 10).
  • sample ⁇ 9 use stainless steel material (stainless steel I) with the same chemical composition as the stainless steel wire used for sample No. 1, and for sample No. 10, use the stainless steel wire used for sample No. 5.
  • the content of katenje-induced martensite was changed by changing the stainless steel material (stainless steel ⁇ ) of similar chemical composition and the processing conditions.
  • the corrosion resistance test was performed using a salt water spray tester, and the test was performed with salt water: artificial seawater (5% saline), at a temperature of 35 ° C, and for a test period of one month.
  • Table 4 shows the test results.
  • the emission area ratio (%) is the ratio of the total area of the locations where the emission occurred to the total surface area of the composite wire.
  • Example 1 a composite wire was produced in the same manner as in Example 1, except that an aluminum wire made of pure aluminum (including unavoidable impurities) having a wire diameter of ⁇ 0.16 mm was used instead of the copper wire.
  • An electric wire was prepared as a conductor, and the breaking load, conductor resistance, conductor mass, and wire mass of the conductor were measured in the same manner as in Test Example 1. As a result, it was confirmed that both high strength and high electrical conductivity could be achieved, as in Example 1. It was also confirmed that the weight could be reduced.
  • the strength is excellent as compared with a case where the conductor is formed only of a copper wire, but the strength improvement is not so large. If the diameter of the electric wire is particularly reduced to reduce its weight, it is difficult to expect an increase in strength.
  • the present invention takes a form of a stranded wire with a stainless steel wire instead of using only an aluminum wire or the like, thereby flexibly responding to required characteristics such as strength, conductivity, and weight reduction. it can.
  • the composite wire for a wire harness of the present invention is used for a wire harness deployed in an automobile. It is suitable for use as a conductor.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

【課題】　優れた導電性能及び強度を具えながら耐食性の更なる向上を図ることができるワイヤーハーネス用複合線を提供する。 【解決手段】　質量％でC:0.01～0.25、N:0.01～0.25、Mn:0.5～4.0、Cr:16～20、Ni:8.0～14.0を含有し、残部がFe及び不純物からなるステンレス鋼線でCとNの含有量が0.15質量％≦C+N≦0.30質量％を満たす第一素線と、銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合金線の少なくとも1種から選択される第二素線とを撚り合わせてなる。

Description

明 細 書
ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、 自動車内に配備されるワイヤーハーネスに適したワイヤーハーネス用複 合線及びその製造方法に関するものである。特に、優れた導電性能及び強度を具え ながら、耐食性を向上することができるワイヤーハーネス用複合線、及びその製造方 法に関する。
背景技術
[0002] 自動車には、通常、車両内にワイヤーハーネス (内部配線)が配備されており、この ワイヤーハーネスにより車両内の電装品への電源、通信、センシングなどを行ってい る。ワイヤーハーネスは、主に、自動車用電線、保護材、コネクタ類から構成され、自 動車用電線の導体として、従来、銅を主成分とする金属線が用いられている。
[0003] 近年、 自動車の低燃費化の要求から車両部品の軽量化が進められつつあり、ワイ ヤーハーネスも例外ではない。また、省資源やリサイクルの必要性からも、銅の使用 量の低減が求められている。
[0004] ここで、電線に必要な特性は、大きく分けて二つ挙げられる。一つは導体抵抗であ り、もう一つは電線強度である。上記自動車用電線の導体によく用いられる銅は、非 常に電気抵抗の低い金属材料であるため、線径が比較的細いものを用いても電線と して十分な導電性が得られるが、電線に必要な強度を保っためには、線径をある程 度大きくする必要がある。従って、電線強度を保ちつつ銅の使用量を低減することが 求められる。
[0005] 一方、電線の導体として、ステンレス鋼線の外周に銅層を具える導体がある (例えば 、特許文献 1：特開平 1-283707号公報及び特許文献 2：特公平 7-31939号公報参照） 。また、ステンレス鋼線と銅線とを撚り合わせてなる撚線がある (例えば、特許文献 3 : 特公昭 63-23015号公報及び特許文献 4：特開平 1-225006号公報参照)。
[0006] 特許文献 1 :特開平 1-283707号
特許文献 2：特公平 7-31939号公報 特許文献 3：特公昭 63-23015号公報
特許文献 4：特開平 1-225006号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 上記自動車用電線の導体において、電線強度を保持しながら銅の使用量を低減 する対策として、銅ではなぐ銅以外の金属線や銅合金力 なる金属線の使用が考 えられる。銅以外の金属として、例えば、軽量のアルミニウムが挙げられる。しかし、ァ ノレミニゥムは、銅と比較して靭性が低いため、電線に端子の圧着を行う際などに破損 し易いという問題がある。そこで、アルミニウムに熱処理を施したり、アルミニウム合金 化することによって靭性を高くし、圧着の際などの破損防止を図ることが考えられるが 、この場合、強度が不足する恐れがあり、必ずしも十分な解決策となると限らない。ま た、銅合金を用いる場合は、そもそも強度の大きな向上が期待できないため、電線に 求められる強度を考慮すると、銅の使用量の低減や軽量化に限界がある。
[0008] そこで、上記のように単一種の金属のみで導体を形成するのではなぐ複数種の金 属を組み合わせることが考えられる。例えば、特許文献 1や 2に記載される導体は、め つき法ゃクラッド法にてステンレス鋼線の外周に断面積比 5— 70%の銅層を形成する ことで、導体抵抗が低ぐ優れた電線強度を具えると共に、靭性にも優れる。しかし、 これらの導体は、ステンレス鋼線を製造した後、銅層の形成をしなければならず、製 造に時間力 Sかかるだけでなぐこのような銅層を既存のめっき法ゃクラッド法ですると 、コストが非常に高くなる恐れがある。
[0009] 他方、特許文献 3や 4に記載される撚線は、銅などの金属線と一般に強度に優れる ステンレス鋼線とを撚り合わせることで、比較的低コストで製造できると共に、電線強 度を上げることが可能である。しかし、特許文献 3及び 4では、耐食性を更に向上する ための構成について言及されていない。例えば、特許文献 3に記載される撚線は、特 許文献 3の実施例に記載されるように SUS430といったフェライト系ステンレス鋼や電気 用軟銅を使用することで、優れた強度と共に、メッセンジャワィヤーとして海岸地区な どでの使用に耐え得る耐食性を具える。しかし、自動車用電線の導体は、通常頻繁 に電流が流れる条件の下で腐食雰囲気に曝されるため、頻繁に電流を流さない上 記メッセンジャワィヤーよりも過酷な状況であり、上記フェライト系ステンレス鋼や電気 用軟銅を用いた導体では、自動車用電線の導体として十分な耐食性を満たすことが できない。特許文献 4に記載される撚線は、ワイヤーハーネス用の導体である力 電 池腐食に対する耐食性の更なる向上が要望されている。
[0010] そこで、特許文献 1一 4に記載されるステンレス鋼線として、例えば、一般に耐食性 が高い SUS304のようなオーステナイト系ステンレスを用いることが考えられる。しかし、 上記ステンレスであっても、引張強さや破断荷重などの強度を向上するための線引き 加工ゃ撚線加工などの線加工を行うことで、マルテンサイト相が誘起されて、耐食性 を下げるという危険性がある。また、より耐食性が高いオーステナイト系ステンレスとし て SUS316や SUS310が知られている力 これらのステンレスは、 SUS304ほどの強度を 具えていない。そのため、ワイヤーハーネスに求められる導電率を有するようにしなが ら、銅線を減らして代わりにこれら SUS316や SUS310からなるステンレス鋼線を用いた 場合、強度の向上が望みにくい。
[0011] そこで、本発明の主目的は、優れた導電性能及び強度を具えながら耐食性の更な る向上を図ることができるワイヤーハーネス用複合線を提供することにある。
[0012] また、本発明の他の目的は、より低コストで、かつ軽量で銅の使用量を低減すること ができるワイヤーハーネス用複合線の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明は、銅などの素線と特定の組成のステンレスからなる素線とを撚り合わせるこ とで上記目的を達成する。
即ち、本発明ワイヤーハーネス用複合線は、質量％で C:0.01 0.25、 N:0.01 0.25 、 Mn:0.5 4.0、 Cr: 16 20、 Ni:8.0 14.0を含有し、残部が Fe及び不純物力、らなるス テンレス鋼線で Cと Nの含有量が 0.15質量％≤ C+N≤ 0.30質量％を満たす第一素線 と、銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合金線の少なくとも 1種から選 択される第二素線とを撚り合わせてなることを特徴とする。
[0014] 本発明は、まず、ステンレスからなる第一素線と銅などからなる第二素線とを組み合 わせて用いることで、十分な導電性能を有しながら電線強度を維持し、かつ銅の使 用量を低減して軽量化を図る。また、これら素線を撚り合わせて構成することで、より 低コストでの製造を実現する。更に、アルミニウムのみ、といった単一の金属からなる 導体と比較して、異なる複数種の金属を用いることで、靭性の低下を軽減することが できる。そして、第一素線であるステンレス鋼線の組成として、特に、オーステナイト生 成元素である C及び Nを増量添カ卩することで、オーステナイト相の安定性を向上させ て、線引き加工ゃ撚線カ卩ェなどの線カ卩ェにより誘起されるマルテンサイト相を抑制し て、耐食性を向上させる。かつ、上記 C及び Nの固溶強化の効果によって、従来のォ ーステナイト系ステンレス鋼線よりも引張強さを増大して、強度の向上をも図ることが できる。以下、本発明をより詳しく説明する。
[0015] <第一素線>
本発明に用いるステンレス鋼線は、特に、侵入型固溶元素である C、 Nを通常のォ ーステナイト系ステンレス鋼よりも多めに含有させる。 C、 Nなどの侵入型固溶元素は、 基地であるオーステナイト相（γ相)に含有させると、 γ相の相安定化を行うと共に、結 晶格子にひずみを生成して強化する固溶強化の効果や、金属組織中の転位を固着 させる効果 (コットレル雰囲気)を具える。これらの効果によって、強度を向上するべく 線引き加工ゃ撚線加工などの線加工を施しても、 SUS316などと同等、或いは同等以 上の優れた耐食性と高い機械的特性との両立を図ることが可能である。このような優 れた効果を得るために、本発明では、ステンレス鋼線中の Cと Νの合計含有量 (C+N量 )を 0.15質量％以上0.30質量％とする。 C+N量が 0.15質量％未満では、固溶強化や 転位の固着が不十分であり、強度及び耐食性の向上が得られにくい。 C+N量が 0.30 質量％超では、铸造の際に炭化物、窒化物の生成量が多くなり、その後に行う伸線 加工などの加工が困難になることに加えて、ブローホールが発生し易くなる。より好ま しい C+N量は、 0.20質量％以上 0.30質量％以下である。
[0016] また、 自動車用電線をより細径にして軽量化を行うために、ステンレス鋼線の引張 強さ及び靭性を適性に調整する必要がある。本発明者らが検討した結果、以下の条 件により製造されたステンレス鋼線は、自動車用電線の導体として適正な強度と靭性 とを具えることができるとの知見を得た。即ち、本発明に用いるステンレス鋼線は、ス テンレス鋼材を減面率 5%以上 98%以下で線引き加工して所定の線径に調整し、そ の後、温度 950°C以上 1150°C以下、保持時間 0.5秒以上 60秒以下の熱処理を施した ものが適する。より好ましくは、減面率： 5%以上 70%以下、熱処理温度： 1000°C以上 1100°C以下、保持時間： 0.5秒以上 20秒以下である。また、上記温度範囲において、 熱処理温度を低めとする場合、保持時間を長くし、高めとする場合、保持時間を短く することが好ましい。熱処理温度が 950°C未満の場合、十分な加熱が得られにくぐ 鋼線の靭性が不足する恐れがある。逆に 1150°C超の場合、加熱しすぎることで、強 度不足や δ相の発生により靭性が不足する恐れがある。保持時間が 0.5秒未満の場 合、加熱時間が短く十分な加熱が得られにくぐ鋼線の靭性が不足する恐れがある。 同 60秒超の場合、熱処理温度が高温だと δ相の発生を増長する恐れがあり、また、 工業的に高コストになり易い。
[0017] 更に、熱処理後に得られたステンレス鋼線において、第二素線と撚り合わせる前の 引張強さは、ステンレス鋼線が導体強度を決定する素線であることを考慮して下限を 800N/mm2、撚線カ卩ェの際の加工性を考慮して上限を 1200N/mm2とすることが好まし レ、。より好ましくは、 900N/mm2以上 1100N/mm2未満である。
[0018] ステンレス鋼線において耐食性の向上を図るためには、線引き加工ゃ撚線加工な どの線カ卩ェにより誘起されるマルテンサイト相が少なレ、、或いは含まない方が好まし レ、。本発明者らが検討した結果、 自動車用のワイヤーハーネスとして使用に耐え得る 耐食性を持たせるには、ステンレス鋼線の金属組織が加工誘起マルテンサイト相： 10 体積％以下、残部：主にオーステナイト相であることが好ましいとの知見を得た。より 好ましくは、加工誘起マルテンサイト相の含有率力 ¾体積％以下である。
[0019] 加工誘起マルテンサイト相は、オーステナイト相の安定性と加工条件 (減面率、熱処 理条件)とが相互に影響する。従って、例えば、通常の室温での加工において加工 誘起マルテンサイト相を 10体積％以下に制御するには、 C+Nを上記規定の範囲に含 有させて、オーステナイト相の相安定化を図ることが有効である。また、加工の際、ス テンレス鋼の周囲の温度が低いほど、マルテンサイト相は、誘起され易いため、例え ば、線引き加工の際のダイス冷却や線引きされた線材の卷き取り釜の冷却を停止す るなどして、加工温度を高めにすることが有効である。
[0020] 以下、ステンレス鋼線の構成元素の選定及び成分範囲を限定する理由を述べる。
Cは、強力なオーステナイト形成元素である。また、結晶格子中に侵入型固溶し、 ひずみを導入して強化する効果をもつ。更に、コットレル雰囲気を形成して金属組織 中の転位を固着させる効果がある。しかし、 Cr炭化物が結晶粒界に存在する場合、 オーステナイト中の Crの拡散速度が低いため、粒界周辺に Cr欠乏層が生じ、靭性及 び耐食性の低下が生じる。そこで、有効な含有量としてじ:0.01質量％以上 0.25質量 %以下とする。
[0021] Nも C同様に強力なオーステナイト形成元素であり、侵入型固溶強化元素でもある。
また、コットレル雰囲気形成元素でもある。ただし、 γ相中への固溶には限度があり、 多量の添加 (0.20質量％以上、特に、 0.25質量％超)は溶解、錡造の際にブローホー ルを発生する要因となる。この現象は Cr、 Mnなどの Nとの親和力が高い元素を添加 することで固溶限を上げ、ある程度の抑制が可能である。しかし、過度に添加する場 合、溶解の際に温度や雰囲気制御が必要となって、コスト増加を招く恐れがある。そ こで、本発明では、 0.01質量％以上 0.25質量％以下とする。
[0022] Mnは、溶解精鍊時の脱酸剤として使用される。また、オーステナイト系ステンレスの
γ相の相安定にも有効であり、高価な Niの代替元素となり得る。そして、上記のように γ相中への Nの固溶限を上げる効果も有する。ただし、高温での耐酸化性には悪影 響を及ぼすため、 1^11:0.5質量％以上 4.0質量％以下とする。なお、 Mnの含有量は、 特に耐食性を重視する場合、 0.5質量％以上 2.0質量％以下が好ましぐ耐食性の若 干の低下があるが Nの固溶限を上げる、即ち、 Nのミクロなブローホールを極めて少な くする場合、 2.0質量％超 4.0質量％以下の添カ卩が大きな効果を有する。このように用 途に応じて、 Mnの含有量を調整することも可能である。
[0023] Crは、オーステナイト系ステンレスの主要な構成元素であり、耐熱特性、耐酸化性 を得るために有効な元素である。本発明では、他の元素成分から、 Ni当量、 Cr当量 を算出し、 γ相の相安定性を考慮した上で、ワイヤーハーネスに必要な耐熱特性を 得るために 16質量％以上、靭性劣化を考慮して 20質量％以下とする。
[0024] Niは、 γ相の安定化に有効である。本発明において Nの含有量を 0.2質量％以上と する場合、多量に Niを含有させると、ブローホール発生の原因となる。この場合、 Nと 親和力の高レ、 Mnを添カ卩することが有効であり、オーステナイト系ステンレスを得るた めに Mnの添加量を考慮して Ni添加を行う必要がある。そこで、 Niの含有量は、 γ相 の安定化のために 8.0質量％以上、ブローホール抑制とコスト上昇抑制のために 14.0 質量％以下とする。また、 Mの含有量は、上記のように 8.0質量％以上 14.0質量％以 下が好ましいが、 10.0質量％未満の範囲では、特に、溶解铸造工程において Nを容 易に固溶させることが可能になるため、製造コストをより低減することができるというメリ ットカ Sある。
[0025] <第二素線>
本発明において第二素線は、銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合 金線からなる群より選ばれる少なくとも一種を用いる。従って、第二素線を複数本用 いる場合は、全て同種でもよいし、複数種のものを組み合わせて用いてもよい。アル ミニゥム線、アルミニウム合金線を用いる場合、銅線や銅合金線と比較してより軽量に すること力 Sできる。銅線は、化学成分が銅及び不可避的不純物からなるものが挙げら れる。銅合金線は、化学成分が銅と、 Sn、 Ag、 Ni、 Si、 Cr、 Zr、 In、 Al、 Ti、 Fe、 P、 Mg、 Zn、 Beよりなる群から選ばれる 1種以上の元素と不可避的不純物とからなるものが挙 げられる。アルミニウム線は、化学成分がアルミニウム及び不可避的不純物からなる ものが挙げられる。アルミニウム合金線は、化学成分がアルミニウムと、 Mg、 Si、 Cu、 Ti、 B、 Mn、 &、 Ni、 Fe、 Sc、 Zrよりなる群力 選ばれる 1種以上の元素と不可避的不 純物とからなるものが挙げられる。
[0026] <複合線>
本発明複合線は、上記ステンレス鋼線からなる第一素線と、上記銅などの金属線か らなる第二素線とを組み合わせ、撚り合わせることで得られる。第一素線及び第二素 線は、それぞれ 1本以上用いる。第一素線の含有率が大きいほど、強度に優れる反 面、導体抵抗が高くなり易い。一方、第二素線の含有率が大きいほど、導体抵抗は 小さいが、強度が低くなり易レ、。従って、適当な導体抵抗、及び強度が得られるように 第一素線及び第二素線の本数を適宜選択するとよい。
発明の効果
[0027] 以上のように本発明ワイヤーハーネス用複合線によれば、特定の化学成分のステ ンレス鋼線 (第一素線)と銅などの第二素線とを撚り合わせて構成することで、自動車 用電線の導体として優れた導電性能及び強度を具えると共に、耐食性をも向上させ ることができるという優れた効果を奏し得る。また、本発明複合線は、上記ステンレス 鋼線を用いることで、銅の使用量を低減して軽量化を図ることができる。更に、本発 明複合線は、従来のクラッド線やめつき線などのような製造工程を必要とせず、比較 的容易に製造できるため、製造コストを低減することもできる。そして、このような本発 明ワイヤーハーネス用複合線を自動車用電線の導体に用いると、自動車全体の軽 量化やリサイクル性を向上することができ、今後の環境問題を考慮するにあたり、極 めて有効であるとともに、工業的価値の高いものである。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明の実施の形態を説明する。
(実施例 1)
ステンレス鋼線及び銅線を用いて複合線を作製し、この複合線の特性を調べてみ た。用いたステンレス鋼線の化学成分を表 1に示す。表 1において、鋼種:ステンレス II は、一般的なオーステナイト系ステンレスである JIS鋼種 SUS304である。
[0029] [表 1] ステンレス鋼線の化学成分 (質量％)
Figure imgf000009_0001
[0030] 表 1に示す化学成分のステンレス鋼材 (ステンレス I及び II)を溶解铸造、鍛造、熱間 圧延してステンレス線材 (線径 φ 0.43mm)を作製し、これら線材に減面率 86%で線引 き加工を施した後、軟線化熱処理を施し、線径 φ 0.16mmのステンレス鋼線を得た。 軟線化熱処理は、温度 1100°C、保持時間約 5秒間とした。これらステンレス鋼線の引 張強さを表 2に示す。
[0031] [表 2] ステンレス鋼線の寸法及び引張強さ
Figure imgf000010_0001
[0032] 表 2に示すようにステンレス素線 Iは、靭性を向上するための軟線化熱処理を行った 場合であっても、 SUS304のステンレス素線 IIと比較して、高い引張強さを有することが 確認できる。従って、ステンレス素線 Iは、強度と靭性との双方に優れることがわかる。 また、熱処理後のステンレス素線 Iの組織を調べたところ、加工誘起マルテンサイト相 はほとんど見られず、オーステナイト相であった。
[0033] 銅線は、ほぼ純銅からなり、ワイヤーハーネスによく用いられる軟線を用いた。ステ ンレス鋼線と撚り合わせる銅線は、線径 φ 0.16mmのものを用意した。また、複合線と 比較するために銅線のみの撚線を作製し、この銅線は、線径 φ 0.23mmのものを用意 した。
[0034] 以上の素線 (ステンレス鋼線、銅線)をそれぞれ組み合わせて 7本として撚り合せて 複合線及び銅撚線を作製した。そして、得られた複合線及び銅撚線の外周に塩ィ匕ビ ニルを所定の厚みに被覆して絶縁層を形成し、これら複合線、銅撚線を導体とする 電線を作製した。
[0035] <試験例 1 >
得られた電線において、導体の破断荷重、導体抵抗、導体質量、電線質量を測定 した。その結果を表 3に示す。
[0036] [表 3]
破断 導体 導体 ¾線 試料 素線径 素線の比率
No. 素称
(mm) 荷重 抵抗 質量 質量 ステンレス鋼線：銅線
(N) (m Ω /m) (g/m) (g/m)
1 I 0.16 4:3 82.3 328 1.2 2.0
2 I 0.16 5:2 101.8 598 1.2 2.0
3 I 0.16 1:6 50.2 139 1.3 2.0
4 I 0.16 6:1 125.1 621 1.1 1.9
5 II 0.16 4:3 70.4 331 1.2 2.0
6 II 0.16 5:2 93.2 587 1.2 2.0
7 ― 0.16 0:7 32.8 127 1.3 2.1
8 ― 0.23 0:7 81.2 47 3.4 3.8
[0037] 表 3に示すように試料 No.l— 4は、素線径 0.23mmの銅線のみからなる銅撚線 (試料 No.8)と比較して、同等かそれ以上の破断荷重であり、強度に優れることがわかる。し 力も、電線質量を半分、或いは半分以下に低減できることが確認できる。また、試料 No.1— 4は、同一の素線径で銅線のみからなる銅撚線 (試料 Νο·7)と比較した場合、 破断荷重が非常に高 強度に優れると共に、電線質量も低減されることが確認でき る。
[0038] また、例えば、配線抵抗を電圧低下 0.5V、負荷電流 0.5A、配線長 1.5mとする場合、 自動車用電線の導体抵抗は、 667m Ω/m以下であることが必要である力 試料 No.l 一 4は、この要件を十分に満たしてレ、ること力わ力る。
[0039] 更に、ステンレス鋼線と銅線との比率が等しい試料 No.lと試料 No.5、及び試料 Νο·2 と試料 Νο.6を比較すると、導体抵抗がほぼ同等であるが、試料 Νο.1、 2は、破断荷重 力 S10N以上大きいことがわかる。即ち、特定のステンレス鋼線を用いた試料 No.l、 2は 、 JIS鋼種 SUS304を用いた電線よりも、強度に優れることが確認できる。 JIS鋼種
SUS304を用いた試料 No.5、 6の強度を試料 No.l、 2と同程度の強度とするには、ステ ンレス素線 IIに減面率 20— 30%の線引き加工を 1一 2回行う必要がある。し力し、線引 き加工によりマルテンサイト相が増加して強度の向上を図ることはできても、後述する ように耐食性が劣化し易レ、。これに対し、試料 No.l、 2は、特定の成分のステンレス素 線 Iを用いることで、このような強度向上のための線引き加工を行わなくてもよいため、 加工により耐食性が劣化することがなぐかつ製造性にも優れる。
[0040] 本試験の結果は、あくまでもワイヤーハーネスとしての一例であり、製品の形態や得 られたデータの数値を持って全ての活用例に適用判断できるものではなレ、。しかし、 本試験の結果から、高強度と高導電率との両立が求められる場合、本発明は、比較 的容易に目的を達成し得ることが確認できたと考える。また、本発明は、強度に優れ るステンレス鋼線を用いることで、鋼線の使用量を減らして導電率を向上させることも 可能である。
[0041] <試験例 2〉
次に、耐食性の評価を行った。本試験に用いた試料は、上記試験例 1で用いた試 料 No. l、 2、 5、 6の複合線、及びカ卩ェ誘起マルテンサイト相の含有率を変化させた試 料を新たに用意した (試料 No.9、 10)。試料 Νο·9は、試料 No.1で用いたステンレス鋼線 と同様の化学成分のステンレス鋼材 (ステンレス I)を用レ、、試料 No.10は、試料 No.5で 用いたステンレス鋼線と同様の化学成分のステンレス鋼材 (ステンレス Π)を用レ、、加工 条件を変化させることでカ卩ェ誘起マルテンサイトの含有率を変化させた。具体的には 、加工度を高くとり (減面率 96%)、より低温の軟線化熱処理 (温度 1050°C X保持時間 2 秒)を行うと共に、ステンレス鋼線の周囲の温度を低めにすることで、加工誘起マルテ ンサイト相の含有比率を上げたものである。なお、試料 No.9に用いたステンレス鋼線 の熱処理後の引張強さは、 1187N/mm2であった。
[0042] 耐食試験は、塩水噴霧試験機を用レ、て行い、塩水：人口海水 (5%食塩水)、温度 35 °C、試験期間 1ヶ月として行った。試験結果を表 4に示す。表 4において発鲭面積率（ %)とは、複合線の全表面積に対する発鲭した個所の総面積の割合とする。
[0043] [表 4] 塩水噴霧試験結果
Figure imgf000012_0001
[0044] ステンレスと銅とではイオンィ匕傾向が異なることで、ステンレス鋼線と銅線との接触 部に電池ができ、表 4に示すように接触部では、腐食が進行することが確認できる。ま た、接触部力も銅線が腐食し始め、銅腐食生成物が更にステンレス鋼線にも悪影響 を与えることが確認できた。そして、 SUS304を用いた試料 No.5、 6よりも、特定の成分 により加工誘起マルテンサイト相の制御を行った試料 No.1、 2の方が耐食性に優れる ことがわかる。また、成分に加えて加工条件により加工誘起マルテンサイト相の制御 を行った試料 No.9も、試料 No.5よりも耐食性に優れることがわかる。特に、表 4に示す ようにステンレス鋼線の加工誘起マルテンサイト相の含有率 (体積％)が大きいほど、 腐食の進行具合が大きいことが確認できた。従って、加工によりマルテンサイト相を 増加させると、引張強さの向上が図れる反面、耐食性が劣化することがわかる。
[0045] (実施例 2)
上記実施例 1において、銅線の代わりに線径 φ 0.16mmの純アルミニウム (不可避的 不純物を含む)からなるアルミニウム線を用いて、実施例 1と同様に複合線を作製し、 この複合線を導体とする電線を作製して、試験例 1と同様に導体の破断荷重、導体 抵抗、導体質量、電線質量を測定した。その結果、実施例 1と同様に高強度と高導電 率との両立することができることが確認された。また、より軽量化できることが確認され た。
[0046] 一般に、アルミニウム線、アルミニウム合金線や銅合金線のみで導体を構成した場 合、銅線のみで導体を構成する場合と比較して強度に優れるが、この強度向上はあ まり大きくなぐ電線の軽量化として特に細径化すると、強度の向上が望みにくい。こ れに対し、本発明は、アルミニウム線などのみとせず、ステンレス鋼線との撚線という 形態をとることで、強度、導電率、軽量化といった要求特性に対して柔軟に対応する こと力 Sできる。
[0047] また、試験例 2と同様にして耐食性を評価した。アルミニウム線やその合金線、銅合 金線を第二素線として用いる場合、ステンレス鋼線との間に形成される電池特性は 多少異なる。しかし、加工誘起マルテンサイト量が 10体積％以下であるステンレス鋼 線を用いることで、試験例 2と同様に優れた耐食性を発揮することが確認できた。 産業上の利用可能性
[0048] 本発明ワイヤーハーネス用複合線は、 自動車内に配備されるワイヤーハーネスの 導体として利用することが適する。

Claims

請求の範囲
[1] 質量％で C:0.01 0.25、 Ν:0·01 0.25、 Μη:0·5— 4.0、 Cr: 16— 20、 Ni:8.0— 14.0を含 有し、残部が Fe及び不純物からなるステンレス鋼線で Cと Nの含有量が 0.15質量％≤ 。+^^≤0.30質量％を満たす第一素線と、
銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミニウム合金線の少なくとも 1種から選択 される第二素線とを撚り合わせてなることを特徴とするワイヤーハーネス用複合線。
[2] 第一素線の金属組織は、線加工によって誘起されるマルテンサイト相が 10体積％以 下であり、残部がオーステナイト相であることを特徴とする請求項 1に記載のワイヤー ハーネス用複合線。
[3] 第一素線は、ステンレス鋼材を所定の線径まで減面率 5%— 98%で線引き加工した 後、温度 950°C— 1150°C、保持時間 0.5秒一 60秒の熱処理を施し、第二素線と撚り合 わせる前の引張強さ力 00N/mm2以上 1200N/mm2未満であることを特徴とする請求 項 1又は 2に記載のワイヤーハーネス用複合線。
[4] 質量％で C:0.01— 0.25、 N:0.01— 0.25、 Mn:0.5— 4.0、 Cr: 16— 20、 Ni:8.0— 14.0を含 有し、残部が Fe及び不純物からなり、 Cと Nの含有量が 0.15質量％≤C+N≤0.30質量 %であるステンレス鋼材を所定の線径まで減面率 5 %— 98 %で線弓 Iき加ェする工程 と、
線引き加工された線材に温度 950°C 1150°C、保持時間 0.5秒一 60秒の熱処理を 施す工程と、
得られたステンレス鋼線を 1本以上と銅線、銅合金線、アルミニウム線及びアルミ二 ゥム合金線の少なくとも 1種から選択される金属線を 1本以上とを撚り合わせる工程と を具え、
撚り合わせる前のステンレス鋼線の引張強さが 800N/mm2以上 1200N/mm2未満であ ることを特徴とするワイヤーハーネス用複合線の製造方法。
PCT/JP2004/006724 2004-05-19 2004-05-19 ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法 WO2005112046A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/006724 WO2005112046A1 (ja) 2004-05-19 2004-05-19 ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法
DE112004002872T DE112004002872T5 (de) 2004-05-19 2004-05-19 Kompositleitung für einen Kabelbaum und Verfahren zur Herstellung derselben
CNB2004800436212A CN100514505C (zh) 2004-05-19 2004-05-19 用于束线的复合线及其制造方法
US11/596,924 US7491891B2 (en) 2004-05-19 2004-05-19 Composite wire for wire-harness and process for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/006724 WO2005112046A1 (ja) 2004-05-19 2004-05-19 ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005112046A1 true WO2005112046A1 (ja) 2005-11-24

Family

ID=35394402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/006724 WO2005112046A1 (ja) 2004-05-19 2004-05-19 ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7491891B2 (ja)
CN (1) CN100514505C (ja)
DE (1) DE112004002872T5 (ja)
WO (1) WO2005112046A1 (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60324711D1 (ja) 2003-03-03 2008-12-24 Mitsubishi Shindo Kk
US20080225438A1 (en) * 2005-03-03 2008-09-18 Nippon Steel Chemical Co., Ltd Laminate for Suspension and Method for Producing Same
WO2009107586A1 (ja) * 2008-02-26 2009-09-03 三菱伸銅株式会社 高強度高導電銅棒線材
CN102149835B (zh) 2009-01-09 2014-05-28 三菱伸铜株式会社 高强度高导电铜合金轧制板及其制造方法
KR20110111502A (ko) * 2009-01-26 2011-10-11 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 배선용 전선 도체, 배선용 전선 도체의 제조방법, 배선용 전선 및 구리합금 소선
JP5986832B2 (ja) 2012-07-12 2016-09-06 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
KR101813772B1 (ko) * 2013-03-29 2017-12-29 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 알루미늄 합금 도체, 알루미늄 합금 연선, 피복 전선, 와이어하네스 및 알루미늄 합금 도체의 제조 방법
US9991024B2 (en) * 2013-03-29 2018-06-05 Furukawa Electric Co., Ltd. Aluminum alloy wire rod, aluminum alloy stranded wire, coated wire, wire harness and manufacturing method of aluminum alloy wire rod
US9650706B2 (en) * 2013-03-29 2017-05-16 Furukawa Electric Co., Ltd. Aluminum alloy wire rod, aluminum alloy stranded wire, coated wire, wire harness and manufacturing method of aluminum alloy wire rod
WO2014155818A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金導体、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金導体の製造方法
WO2014155817A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金導体、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金導体の製造方法
US9637843B2 (en) 2013-06-06 2017-05-02 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Fabric material
CN104233849A (zh) * 2013-06-08 2014-12-24 丰田纺织株式会社 布材
CN106460104B (zh) * 2014-03-06 2019-04-23 古河电气工业株式会社 铝合金线材、铝合金绞线、包覆电线、线束以及铝合金线材的制造方法和铝合金线材的测定方法
JP6354275B2 (ja) * 2014-04-14 2018-07-11 株式会社オートネットワーク技術研究所 銅合金素線、銅合金撚線および自動車用電線
US10553327B2 (en) * 2014-05-26 2020-02-04 Furukawa Electric Co., Ltd. Aluminum alloy conductor wire, aluminum alloy stranded wire, coated wire, wire harness and method of manufacturing aluminum alloy conductor wire
JP6678579B2 (ja) * 2014-05-26 2020-04-08 古河電気工業株式会社 アルミニウム合金線及びアルミニウム合金線の製造方法
CN106716555A (zh) * 2014-09-22 2017-05-24 古河电气工业株式会社 带端子的电线
JP6079818B2 (ja) * 2015-04-28 2017-02-15 株式会社オートネットワーク技術研究所 アルミニウム合金素線、アルミニウム合金撚線およびその製造方法、自動車用電線ならびにワイヤーハーネス
CN106847396A (zh) * 2016-12-15 2017-06-13 耒阳市诚松新材料有限公司 一种带有异形加强芯对的接触线
CN106782766A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 耒阳市诚松新材料有限公司 一种带有异形加强芯的接触线
CN106782822A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 耒阳市诚松新材料有限公司 一种带有异形加强芯及碳纤维织布的接触线
CN106448800B (zh) * 2016-12-15 2018-10-30 耒阳市诚松新材料有限公司 一种带有加强管芯的接触线
CN106782813A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 耒阳市诚松新材料有限公司 一种带有加强芯及碳纤维织布的接触线

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6323015B2 (ja) * 1981-01-13 1988-05-14 Tetsudo Sogo Gijutsu Kenkyusho
JPH01225006A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Yazaki Corp ワイヤハーネス用圧縮導体
JPH01283707A (ja) * 1988-05-10 1989-11-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 高強度導体
JPH0660739A (ja) * 1992-08-12 1994-03-04 Sumitomo Wiring Syst Ltd 自動車用電線導体
JPH0731939B2 (ja) * 1985-10-11 1995-04-10 住友電気工業株式会社 高強度、良屈曲性導体
JP2002146483A (ja) * 2000-11-09 2002-05-22 Nippon Steel Corp 高強度オーステナイト系ステンレス鋼線
JP2003226940A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Sumitomo Denko Steel Wire Kk ばね用ステンレス鋼線
JP3530181B1 (ja) * 2003-03-17 2004-05-24 住友電工スチールワイヤー株式会社 ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3340048A (en) * 1964-03-31 1967-09-05 Int Nickel Co Cold-worked stainless steel
US3772005A (en) * 1970-10-13 1973-11-13 Int Nickel Co Corrosion resistant ultra high strength stainless steel
JPS6323015A (ja) 1986-07-14 1988-01-30 トヨタ自動車株式会社 ウエルドナツト
JPH0731939A (ja) 1993-07-21 1995-02-03 Hitachi Zosen Corp 洗浄評価法
DE60202598T2 (de) * 2001-03-27 2006-03-23 CRS Holdings, Inc., Wilmington Ultra-hochfester ausscheidungshärtbarer rostfreier stahl und daraus hergestellter länglicher band

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6323015B2 (ja) * 1981-01-13 1988-05-14 Tetsudo Sogo Gijutsu Kenkyusho
JPH0731939B2 (ja) * 1985-10-11 1995-04-10 住友電気工業株式会社 高強度、良屈曲性導体
JPH01225006A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Yazaki Corp ワイヤハーネス用圧縮導体
JPH01283707A (ja) * 1988-05-10 1989-11-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 高強度導体
JPH0660739A (ja) * 1992-08-12 1994-03-04 Sumitomo Wiring Syst Ltd 自動車用電線導体
JP2002146483A (ja) * 2000-11-09 2002-05-22 Nippon Steel Corp 高強度オーステナイト系ステンレス鋼線
JP2003226940A (ja) * 2002-02-01 2003-08-15 Sumitomo Denko Steel Wire Kk ばね用ステンレス鋼線
JP3530181B1 (ja) * 2003-03-17 2004-05-24 住友電工スチールワイヤー株式会社 ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20070221396A1 (en) 2007-09-27
US7491891B2 (en) 2009-02-17
CN100514505C (zh) 2009-07-15
CN1993776A (zh) 2007-07-04
DE112004002872T5 (de) 2007-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005112046A1 (ja) ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法
JP5128109B2 (ja) 電線導体およびその製造方法
CN110337502B (zh) 铝合金材料以及使用铝合金材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件
CN103608474B (zh) 软质稀释铜合金线、软质稀释铜合金绞线、以及使用这些的绝缘电线、同轴电缆及复合电缆
EP1973120B1 (en) Electrical wire conductor for wiring, electrical wire for wiring, and their production methods
WO2015133004A1 (ja) アルミニウム合金線材、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネス、並びにアルミニウム合金線材の製造方法およびアルミニウム合金線材の測定方法
US20100294534A1 (en) Conductor wire for electronic apparatus and electrical wire for wiring using the same
JP2921978B2 (ja) 高強度高延性極細鋼線の製造方法
WO2014155818A1 (ja) アルミニウム合金導体、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金導体の製造方法
EP3604579B1 (en) Aluminium alloy material, conductive member using same, conductive component, spring member, spring component, semiconductor module member, semiconductor module component, structure member, and structure component
KR102613710B1 (ko) 알루미늄 합금재 및 이를 사용한 도전 부재, 전지용 부재, 체결 부품, 스프링용 부품, 구조용 부품, 캡타이어 케이블
JP7296388B2 (ja) 銅被覆鋼線および撚線
JP4557887B2 (ja) 被覆電線および自動車用ワイヤーハーネス
CN111566240A (zh) 铝合金材料以及使用其的导电构件、电池用构件、紧固部件、弹簧用部件及结构用部件
JP3530181B1 (ja) ワイヤーハーネス用複合線及びその製造方法
JP4245457B2 (ja) ステンレス鋼線、ばね、及びばねの製造方法
JP5228118B2 (ja) アルミニウム合金導体の製造方法
CA1045222A (en) Aluminum alloy composite electrical conductor
KR102453495B1 (ko) 절연 전선용 연선 도체, 절연 전선, 코드 및 케이블
CN103757485A (zh) 一种Al-Fe-Cu-Mg铝合金及其制造的低压电缆
JP5467789B2 (ja) 伸線加工性の良好なＡｌめっき鋼線およびその製造方法
US11459644B2 (en) Copper-coated steel wire and canted coil spring
JP6706856B2 (ja) ワイヤハーネス用電線接続構造体
CN105489316A (zh) 架空输电线加强用镀敷钢丝及钢绞线及其制造方法
JPH0565571B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11596924

Country of ref document: US

Ref document number: 2007221396

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120040028728

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200480043621.2

Country of ref document: CN

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112004002872

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070614

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11596924

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607