WO2017018439A1 - アルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネス - Google Patents

アルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネス Download PDF

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辰規 篠田
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株式会社フジクラ
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Definitions

  • the present invention relates to an aluminum alloy conductive wire, an electric wire and a wire harness using the same.
  • an aluminum alloy conductive wire has been used instead of a copper wire as a conductive wire in a wire harness wire used for an opening / closing portion such as a car door or around a car engine.
  • Such an aluminum alloy conductive wire includes, for example, Mg, Si, and at least one element selected from Cu, Fe, Cr, Mn, and Zr, has a tensile strength of 150 MPa or more, and a maximum grain size.
  • An aluminum alloy conductive wire having a diameter of 50 ⁇ m or less is known (for example, see Patent Document 1 below).
  • the aluminum alloy conductive wire described in the above-mentioned Patent Document 1 has room for improvement in terms of heat resistance due to a decrease in strength after the heat resistance test.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an aluminum alloy conductive wire having excellent heat resistance, an electric wire and a wire harness using the same.
  • the present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, the present inventor specified the content of Si, Fe, Cu and Mg within a specific range, the total content of Ti, V and B below a specific value, and specified the tensile strength and average crystal grain size. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by an aluminum alloy conductive wire having a value equal to or less than the above value.
  • Si is 0.15 to 0.25% by mass
  • Fe is 0.6 to 0.9% by mass
  • Cu is 0.05 to 0.15% by mass.
  • Mg is contained in an amount of 0.3 to 0.55% by mass
  • Ti, V and B are contained in a total of 0.015% by mass or less
  • the tensile strength is 170 MPa or less
  • the average crystal grain size is 5 ⁇ m or less. It is a certain aluminum alloy conductive wire.
  • the aluminum alloy conductive wire of the present invention can have excellent heat resistance.
  • the total content of Ti, V and B is preferably larger than 0% by mass.
  • the total content of Ti, V and B may be 0% by mass.
  • the aluminum alloy conductive wire preferably has a tensile strength of 130 MPa or more and 165 MPa or less.
  • the aluminum alloy conductive wire preferably has a tensile strength of 130 MPa to 165 MPa and an average crystal grain size of 3 ⁇ m or less.
  • the present invention is an electric wire having the above aluminum alloy conductive wire.
  • the aluminum alloy conductive wire can have excellent heat resistance, it is possible to have excellent heat resistance.
  • this invention is a wire harness provided with two or more said electric wires.
  • This wire harness can have excellent heat resistance because the electric wire can have excellent heat resistance.
  • tensile strength refers to tensile strength measured by a tensile test performed in accordance with JIS C3002.
  • an aluminum alloy conductive wire having excellent heat resistance, an electric wire and a wire harness using the same are provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the aluminum alloy conductive wire of the present invention.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 includes Si (silicon) of 0.15% by mass to 0.25% by mass, Fe (iron) of 0.6% by mass to 0.9% by mass, Cu (copper) 0.05 mass% or more and 0.15 mass% or less, Mg (magnesium) 0.3 mass% or more and 0.55 mass% or less, Ti (titanium), V (vanadium), and B (boron) Is 0.015 mass% or less in total, the tensile strength is 170 MPa or less, and the average crystal grain size is 5 ⁇ m or less.
  • the content rate of Si, Fe, Cu, and Mg and the total content rate of Ti, V, and B are based on the mass of the aluminum alloy conductive wire 10 (100 mass%).
  • the aluminum alloy conductive wire 10 contains Si in a range from 0.15% by mass to 0.25% by mass.
  • the Si content of 0.15% by mass or more and 0.25% by mass or less can achieve both tensile strength and elongation as compared with the case where the Si content is less than 0.15% by mass. This is because the aluminum alloy conductive wire 10 is superior in electrical conductivity as compared with the case where the content of is more than 0.25% by mass.
  • the Si content is preferably 0.16% by mass or more and 0.22% by mass or less.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 contains Fe in an amount of 0.6% by mass to 0.9% by mass.
  • the reason why the Fe content is 0.6% by mass or more and 0.9% by mass is that both the tensile strength and the elongation can be achieved compared to the case where the Fe content is less than 0.6% by mass. This is because the aluminum alloy conductive wire 10 is superior in conductivity as compared with the case where the content is more than 0.9 mass%.
  • the content of Fe is preferably 0.68% by mass or more and 0.82% by mass or less.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 contains 0.05 mass% or more and 0.15 mass% or less of Cu. Setting the Cu content to 0.05 mass% or more and 0.15 mass% or less can achieve both tensile strength and elongation as compared with the case where the Cu content is less than 0.05 mass%. This is because the aluminum alloy conductive wire 10 is superior in electrical conductivity as compared with the case where the content of is more than 0.15% by mass.
  • the Cu content is preferably 0.06% by mass or more and 0.12% by mass or less.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 contains 0.3 mass% or more and 0.55 mass% or less of Mg.
  • the Mg content is set to 0.3 mass% or more and 0.55 mass% or less because both the tensile strength and the elongation can be achieved compared to the case where the Mg content is less than 0.3 mass%. This is because the aluminum alloy conductive wire 10 is superior in electrical conductivity as compared with the case where the content of is more than 0.55% by mass.
  • the Mg content is preferably 0.31% by mass or more and 0.52% by mass or less.
  • the total content of Ti, V and B is 0.015 mass% or less.
  • the total content of Ti, V, and B is set to 0.015% by mass or less compared to the case where the total content of Ti, V, and B is greater than 0.015% by mass. It is because it is more excellent in electroconductivity.
  • the total content of Ti, V and B is preferably 0.011% by mass or less.
  • the total content rate of Ti, V, and B should just be 0.015 mass% or less. Therefore, the total content of Ti, V and B may be 0% by mass or greater than 0% by mass. However, the total content of Ti, V and B is preferably larger than 0% by mass.
  • That the total content of Ti, V and B is 0% by mass means that the content of Ti, V and B are all 0% by mass.
  • the total content of Ti, V and B is greater than 0% by mass, only Ti content of Ti, V and B may be 0% by mass, and only the V content is 0% by mass.
  • the content of B may be 0% by mass.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 has a tensile strength of 170 MPa or less. In this case, superior heat resistance can be obtained as compared with the case where the tensile strength exceeds 170 MPa.
  • the tensile strength is preferably 130 MPa or more and 165 MPa or less, more preferably 135 MPa or more and 160 MPa or less.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 has an average crystal grain size of 5 ⁇ m or less. In this case, superior heat resistance can be obtained as compared with the case where the average crystal grain size exceeds 5 ⁇ m.
  • the average crystal grain size is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 2.5 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more. In this case, the elongation of the aluminum alloy conductive wire 10 tends to be larger.
  • the average crystal grain size is preferably 3 ⁇ m or less. In this case, it can suppress more fully that the tensile strength becomes excessive after heating the aluminum alloy conductive wire 10 to high temperature.
  • the average crystal grain size is more preferably 2.5 ⁇ m or less.
  • the average crystal grain size is preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more. In this case, the elongation of the aluminum alloy conductive wire 10 tends to be larger.
  • the wire diameter of the aluminum alloy conductive wire 10 is not particularly limited, but is, for example, 0.14 to 0.45 mm.
  • the aluminum alloy conductive wire 10 has a Si content of 0.15 to 0.25 mass%, an Fe content of 0.6 to 0.9 mass%, and a Cu content of 0.05 to 0.15 mass%.
  • the rough drawn wire can be obtained by a manufacturing method including a processing step of obtaining an aluminum alloy conductive wire 10 by performing processing steps including a heat treatment step and a wire drawing step.
  • the rough drawn line forming step is a process of forming a rough drawn line composed of the above-described aluminum alloy.
  • the rough drawing wire can be obtained, for example, by performing continuous casting and rolling, hot extrusion after billet casting, or the like on the molten metal made of the above-described aluminum alloy.
  • a processing step is a step which obtains the aluminum alloy conductive wire 10 by performing the said process process with respect to a rough drawing wire.
  • the treatment process is a process including a wire drawing process and a heat treatment process.
  • the treatment process may include a wire drawing process and a heat treatment process.
  • Specific examples of the procedure of the treatment process include the following aspects (1) to (5). Here, each process is performed in order from left to right.
  • Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process (2) Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process (3) Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process (4) Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process (5) Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Wire drawing process ⁇ Heat treatment process ⁇ Heat treatment process ⁇ Heat treatment process ⁇ Heat treatment process ⁇ Heat treatment process ⁇ Heat treatment process
  • the procedure of the processing step is not limited to the above embodiment.
  • the wire drawing step may be further performed. In this case, it is necessary to perform a heat treatment step after the wire drawing step.
  • the wire drawing process includes rough drawing, a drawing material obtained by drawing a rough drawing wire, or a drawing material obtained by further drawing a drawing wire (hereinafter referred to as “rough drawing wire”, “drawing wire” and “drawing material”). Further, the wire drawing material obtained by wire drawing is called “wire material”) and the like is a step of reducing the diameter.
  • the drawing process may be hot drawing or cold drawing, but is usually cold drawing.
  • the diameter of the wire used as the object of a wire drawing process is large (for example, when it is 3 mm or more), in order to remove the distortion which generate
  • the heat treatment step is a step of heat treating the wire.
  • the heat treatment step performed after the wire drawing step is performed in order to remove strain generated in the wire in the wire drawing step.
  • the heat treatment temperature in the heat treatment step is usually 350 ° C. or less, and the heat treatment time in the heat treatment step is usually 1 minute to 18 hours. That's fine.
  • the heat treatment step performed at the end of the heat treatment step (hereinafter referred to as “final heat treatment step”), it is preferable to heat treat the wire at 300 ° C. or lower.
  • the heat treatment temperature of the wire in the final heat treatment step is preferably 200 ° C. or higher because the strength is sufficiently reduced.
  • the heat treatment time in the final heat treatment step is preferably 1 hour or longer. In this case, a more uniform wire can be obtained over the entire length as compared with the case where the heat treatment is performed for less than 1 hour. However, the heat treatment time is preferably 12 hours or less.
  • the total content of Ti, V and B may be 0.015% by mass or less. Therefore, the total content of Ti, V and B may be 0% by mass or greater than 0% by mass. However, the total content of Ti, V and B is preferably larger than 0% by mass. In this case, cracks hardly occur in the rough drawn line. In addition, the wire is less likely to break in the wire drawing process.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the electric wire of the present invention.
  • the electric wire 20 has the aluminum alloy conductive wire 10 described above.
  • the electric wire 20 can have excellent heat resistance.
  • the electric wire 20 usually further includes a coating layer 11 that covers the aluminum alloy conductive wire 10.
  • the coating layer 11 is composed of, for example, a polyvinyl chloride resin or a flame retardant resin composition obtained by adding a flame retardant or the like to a polyolefin resin.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the wire harness of the present invention.
  • the wire harness 30 includes a plurality of the electric wires 20.
  • the wire harness 30 can have excellent heat resistance because the electric wire 20 can have excellent heat resistance.
  • the wire harness 30 usually further includes a tape 31 for bundling the electric wires 20.
  • the tape 31 can be made of the same material as that of the coating layer 11.
  • a tube may be used in place of the tape 31.
  • Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 23 Si, Fe, Cu, Mg, Ti, V, and B are melted together with aluminum so as to have the content shown in Table 1 or 3 (unit: mass%), and are continuously cast and rolled by the Properti method to obtain a wire diameter of 9. A 5 mm rough drawn line was obtained. The rough drawn wire thus obtained was processed using the following four processing steps A to D to obtain an aluminum alloy conductive wire.
  • heat treatment B heat treatment at 270 ° C.
  • wire drawing to the final wire diameter shown in 4 ⁇ heat treatment at the temperature and time of the final heat treatment shown in Table 2 or 4 C heat treatment at 300 ° C. ⁇ 1 hour ⁇ drawing to the final wire diameter shown in Table 2 or 4 ⁇ Table 2
  • heat treatment at the temperature and time of the final heat treatment shown in 4 D wire drawing to 3.2 mm wire diameter ⁇ 300 ° C. ⁇ 10 hour heat treatment ⁇ wire drawing to 1.2 mm wire diameter ⁇ 310 ° C. ⁇ 10 hour heat treatment ⁇ Table 2
  • the aluminum alloy conductive wires of Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 23 thus obtained were cut along a direction perpendicular to the longitudinal direction, and the cross section observed at that time was measured with a SIM using FIB. Observed, 10 straight lines parallel to the SIM image observed at that time were drawn, and the number of crystal grains crossed by each straight line was measured. And the average crystal grain diameter was computed based on the following formula
  • equation. Average crystal grain size 10 ⁇ L / N (In the above formula, L represents the length of a straight line that crosses the crystal grains, and N represents the total number of crystal grains that have crossed all the straight lines) The results are shown in Tables 2 and 4.
  • the aluminum alloy conductive wire obtained as described above was subjected to a tensile test in accordance with JIS C3002, and the tensile strength was measured. The results are shown in Tables 2 and 4.
  • Residual rate (%) 100 ⁇ tensile strength after heat test / tensile strength before heat test
  • those having a residual rate of 95% or more were accepted as having excellent heat resistance and indicated as “ ⁇ ”.
  • those having a residual rate of less than 95% were rejected as being inferior in heat resistance, and indicated as “x” in Tables 2 and 4.
  • the aluminum alloy conductive wire of the present invention has excellent heat resistance.

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Abstract

Ｓｉを０．１５質量％以上０．２５質量％以下、Ｆｅを０．６質量％以上０．９質量％以下、Ｃｕを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｍｇを０．３質量％以上０．５５質量％以下、Ｔｉ、Ｖ及びＢを合計で０．０１５質量％以下含有し、引張強さが１７０ＭＰａ以下であり、平均結晶粒径が５μｍ以下であるアルミニウム合金導電線が開示されている。

Description

アルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネス
　本発明は、アルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネスに関する。
　近年、自動車のドアのように開閉を行う部分や自動車のエンジン回りなどで用いられるワイヤハーネスの電線には、導電線として銅線の代わりにアルミニウム合金導電線が用いられるようになってきている。
　このようなアルミニウム合金導電線としては、例えばＭｇと、Ｓｉと、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ及びＺｒから選択される少なくとも一種の元素とを含み、引張強さが１５０ＭＰａ以上であり且つ最大結晶粒径が５０μｍ以下であるアルミニウム合金導電線が知られている（例えば下記特許文献１参照）。
特開２０１２－２２９４８５号公報
　しかし、上記特許文献１に記載されているアルミニウム合金導電線は、耐熱試験後に強度が低下し、耐熱性の点で改善の余地を有していた。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐熱性を有するアルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。
　本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＭｇの含有率を特定の範囲とし、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率を特定の値以下とし、引張強さ及び平均結晶粒径を特定の値以下とするアルミニウム合金導電線によって上記課題を解決し得ることを見出した。
　すなわち、本発明は、Ｓｉを０．１５質量％以上０．２５質量％以下、Ｆｅを０．６質量％以上０．９質量％以下、Ｃｕを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｍｇを０．３質量％以上０．５５質量％以下、Ｔｉ、Ｖ及びＢを合計で０．０１５質量％以下含有し、引張強さが１７０ＭＰａ以下であり、平均結晶粒径が５μｍ以下であるアルミニウム合金導電線である。
　本発明のアルミニウム合金導電線は、優れた耐熱性を有することが可能となる。
　上記アルミニウム合金導電線においては、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％より大きいことが好ましい。
　上記アルミニウム合金導電線においては、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％であってもよい。
　上記アルミニウム合金導電線においては、引張強さが１３０ＭＰａ以上１６５ＭＰａ以下であることが好ましい。
　上記アルミニウム合金導電線においては、引張強さが１３０ＭＰａ以上１６５ＭＰａ以下であり且つ平均結晶粒径が３μｍ以下であることが好ましい。
　この場合、アルミニウム合金導電線を高温に加熱した後にその引張強さが過大となることをより十分に抑制できる。
　また本発明は、上記アルミニウム合金導電線を有する電線である。
　この電線によれば、アルミニウム合金導電線が優れた耐熱性を有することが可能であるため、優れた耐熱性を有することが可能となる。
　更に本発明は、上記電線を複数本備えるワイヤハーネスである。
　このワイヤハーネスは、電線が優れた耐熱性を有することが可能であるため、優れた耐熱性を有することが可能となる。
　なお、本発明において、「平均結晶粒径」とは、本発明のアルミニウム合金導電線を長手方向と直交する方向に沿って切断し、そのとき観察される断面を、集束イオンビーム（Focused Ion Beam：ＦＩＢ）を用いた走査イオン顕微鏡（Scanning Ion Microscope：ＳＩＭ）にて観察し、そのとき観察されるＳＩＭ像に互いに平行な１０本の直線を引き、各直線が横切る結晶粒の数を測定した場合に、以下の式に基づいて算出される平均結晶粒径を言う。
平均結晶粒径＝１０×Ｌ／Ｎ
（上記式中、Ｌは結晶粒を横切っている直線の長さを表し、Ｎは全直線が横切った結晶粒の総数を表す）
　また本発明において、「引張強さ」は、ＪＩＳ　Ｃ３００２に準拠して行われる引張試験によって測定される引張強さを言う。
　本発明によれば、優れた耐熱性を有するアルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネスが提供される。
本発明のアルミニウム合金導電線の一実施形態を示す断面図である。 本発明の電線の一実施形態を示す断面図である。 本発明のワイヤーハーネスの一実施形態を示す断面図である。
　以下、本発明のアルミニウム合金導電線の実施形態について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明のアルミニウム合金導電線の一実施形態を示す断面図である。
　＜アルミニウム合金導電線＞
　図１に示すように、アルミニウム合金導電線１０は、Ｓｉ（珪素）を０．１５質量％以上０．２５質量％以下、Ｆｅ（鉄）を０．６質量％以上０．９質量％以下、Ｃｕ（銅）を０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｍｇ（マグネシウム）を０．３質量％以上０．５５質量％以下、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）及びＢ（ホウ素）を合計で０．０１５質量％以下含有し、引張強さが１７０ＭＰａ以下であり、平均結晶粒径が５μｍ以下である。ここで、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＭｇの含有率、並びにＴｉ、Ｖ及びＢの合計含有率は、アルミニウム合金導電線１０の質量を基準（１００質量％）としたものである。
　アルミニウム合金導電線１０は、Ｓｉを０．１５質量％以上０．２５質量％以下含有する。Ｓｉの含有率を０．１５質量％以上０．２５質量％以下とするのは、Ｓｉの含有率が０．１５質量％未満である場合と比べて、引張強さと伸びとを両立でき、Ｓｉの含有率が０．２５質量％より多い場合と比べて、アルミニウム合金導電線１０が導電性に優れるからである。Ｓｉの含有率は好ましくは０．１６質量％以上０．２２質量％以下である。
　アルミニウム合金導電線１０は、Ｆｅを０．６質量％以上０．９質量％以下含有する。Ｆｅの含有率を０．６質量％以上０．９質量％とするのは、Ｆｅの含有率が０．６質量％未満である場合と比べて、引張強さと伸びとを両立でき、Ｆｅの含有率が０．９質量％より多い場合と比べて、アルミニウム合金導電線１０が導電性に優れるからである。Ｆｅの含有率は好ましくは０．６８質量％以上０．８２質量％以下である。
　アルミニウム合金導電線１０は、Ｃｕを０．０５質量％以上０．１５質量％以下含有する。Ｃｕの含有率を０．０５質量％以上０．１５質量％以下とするのは、Ｃｕの含有率が０．０５質量％未満である場合と比べて、引張強さと伸びとを両立でき、Ｃｕの含有率が０．１５質量％より多い場合と比べて、アルミニウム合金導電線１０が導電性に優れるからである。Ｃｕの含有率は好ましくは０．０６質量％以上０．１２質量％以下である。
　アルミニウム合金導電線１０は、Ｍｇを０．３質量％以上０．５５質量％以下含有する。Ｍｇの含有率を０．３質量％以上０．５５質量％以下とするのは、Ｍｇの含有率が０．３質量％未満である場合と比べて、引張強さと伸びとを両立でき、Ｍｇの含有率が０．５５質量％より多い場合と比べて、アルミニウム合金導電線１０が導電性に優れるからである。Ｍｇの含有率は好ましくは０．３１質量％以上０．５２質量％以下である。
　また、アルミニウム合金導電線１０では、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０．０１５質量％以下である。Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率を０．０１５質量％以下とするのは、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率を０．０１５質量％より大きくする場合に比べて、アルミニウム合金導電線１０がより導電性に優れるからである。Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率は好ましくは０．０１１質量％以下である。なお、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率は０．０１５質量％以下であればよい。従って、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率は０質量％であっても０質量％より大きくてもよい。但し、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％より大きいことが好ましい。
　Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％であることは、Ｔｉ、Ｖ及びＢの含有率がいずれも０質量％であることを意味する。またＴｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％より大きい場合、Ｔｉ、Ｖ及びＢのうちＴｉの含有率のみが０質量％であってもよく、Ｖの含有率のみが０質量％であってもよく、Ｂの含有率のみが０質量％であってもよい。
　さらに、アルミニウム合金導電線１０においては、引張強さが１７０ＭＰａ以下である。この場合、引張強さが１７０ＭＰａを超える場合に比べて、より優れた耐熱性が得られる。引張強さは好ましくは１３０ＭＰａ以上１６５ＭＰａ以下であり、より好ましくは１３５ＭＰａ以上１６０ＭＰａ以下である。
　さらにまた、アルミニウム合金導電線１０においては、平均結晶粒径が５μｍ以下である。この場合、平均結晶粒径が５μｍを超える場合と比べて、より優れた耐熱性が得られる。平均結晶粒径は好ましくは３μｍ以下であり、より好ましくは２．５μｍ以下である。但し、平均結晶粒径は０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましい。この場合、アルミニウム合金導電線１０の伸びがより大きくなる傾向がある。
　アルミニウム合金導電線１０においては、引張強さが１３０ＭＰａ以上１６５ＭＰａ以下である場合、平均結晶粒径は３μｍ以下であることが好ましい。この場合、アルミニウム合金導電線１０を高温に加熱した後にその引張強さが過大となることをより十分に抑制できる。
　ここで、平均結晶粒径はより好ましくは２．５μｍ以下である。但し、平均結晶粒径は０．５μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましい。この場合、アルミニウム合金導電線１０の伸びがより大きくなる傾向がある。
　なお、アルミニウム合金導電線１０の線径は、特に限定されるものではないが、例えば０．１４～０．４５ｍｍである。
　＜アルミニウム合金導電線の製造方法＞
　次に、アルミニウム合金導電線１０の製造方法について説明する。
　アルミニウム合金導電線１０は、Ｓｉを０．１５質量％以上０．２５質量％以下、Ｆｅを０．６質量％以上０．９質量％以下、Ｃｕを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｍｇを０．３質量％以上０．５５質量％以下、Ｔｉ、Ｖ及びＢを合計で０．０１５質量％以下含有するアルミニウム合金で構成される荒引線を形成する荒引線形成ステップと、この荒引線に対して、熱処理工程及び伸線工程を含む処理工程を行うことによりアルミニウム合金導電線１０を得る処理ステップとを含む製造方法によって得ることができる。
　次に、上述した荒引線形成ステップ及び処理ステップについて詳細に説明する。
　［荒引線形成ステップ］
　荒引線形成ステップは、上述したアルミニウム合金で構成される荒引線を形成する工程である。
　上記荒引線は、例えば上述したアルミニウム合金からなる溶湯に対し、連続鋳造圧延やビレット鋳造後の熱間押出し等を行うことにより得ることができる。
　［処理ステップ］
　処理ステップは、荒引線に対し、上記処理工程を行うことによりアルミニウム合金導電線１０を得るステップである。
　（処理工程）
　処理工程は、伸線工程及び熱処理工程を含む工程である。
　処理工程は、伸線工程及び熱処理工程を含んでいればよい。処理工程の手順の具体的な態様としては、例えば以下の（１）～（５）の態様が挙げられる。ここで、左から右に向かって順に各工程が行われる。
（１）熱処理工程→伸線工程→熱処理工程
（２）熱処理工程→伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程
（３）熱処理工程→伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程
（４）伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程
（５）伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程→伸線工程→熱処理工程
　但し、処理工程の手順は、上記の態様に限定されるものではない。例えば上記の具体的な態様の各々において、伸線工程をさらに行ってもよい。この場合、伸線工程の後に熱処理工程を行う必要がある。
　伸線工程は、荒引線、荒引線を伸線して得られる伸線材、又は伸線材をさらに伸線して得られる伸線材（以下、「荒引線」、「伸線材」及び「伸線材をさらに伸線して得られる伸線材」を「線材」と呼ぶ）などの径を低減させる工程である。伸線工程は、熱間伸線であっても冷間伸線であってもよいが、通常は冷間伸線である。
　また伸線工程の対象となる線材の径が大きい場合（例えば３ｍｍ以上である場合）には、伸線工程において、伸線によって発生した歪を除去するために、途中から熱処理を行うことが好ましい。
　熱処理工程は、線材を熱処理する工程である。特に、伸線工程の後に行われる熱処理工程は、伸線工程で線材中に発生した歪を除去するために行われるものである。
　引張強さを１７０ＭＰａ以下とし、且つ平均結晶粒径を５μｍ以下とするためには、熱処理工程における熱処理温度は通常、３５０℃以下とし、熱処理工程における熱処理時間は通常、１分～１８時間とすればよい。
　特に熱処理工程のうち最後に行われる熱処理工程（以下、「最終熱処理工程」と呼ぶ）では、線材を３００℃以下で熱処理することが好ましい。この場合、熱処理温度が３００℃を超える場合に比べて、平均結晶粒径が小さい線材が得られる。但し、最終熱処理工程における線材の熱処理温度は、強度がより十分に低下することから、２００℃以上であることが好ましい。
　最終熱処理工程における熱処理時間は１時間以上であることが好ましい。この場合、伸線材の熱処理を１時間未満行う場合に比べて、全長にわたってより均質な線材が得られる。但し、熱処理時間は１２時間以下であることが好ましい。
　なお、アルミニウム合金において、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率は０．０１５質量％以下であればよい。従って、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率は０質量％であっても０質量％より大きくてもよい。但し、Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％より大きいことが好ましい。この場合、荒引線において割れが起こりにくくなる。また、伸線工程において線材の断線が起こりにくくなる。
　＜電線＞
　次に、本発明の電線について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の電線の一実施形態を示す断面図である。
　図２に示すように、電線２０は、上述したアルミニウム合金導電線１０を有する。
　この電線２０は、アルミニウム合金導電線１０が優れた耐熱性を有することが可能であるため、優れた耐熱性を有することが可能となる。
　電線２０は通常、上記アルミニウム合金導電線１０を被覆する被覆層１１をさらに有する。被覆層１１は、例えばポリ塩化ビニル樹脂や、ポリオレフィン樹脂に難燃剤等を添加してなる難燃性樹脂組成物などで構成される。
　＜ワイヤハーネス＞
　次に、本発明のワイヤーハーネスについて図３を参照しながら説明する。図３は、本発明のワイヤーハーネスの一実施形態を示す断面図である。
　図３に示すように、ワイヤハーネス３０は、上記電線２０を複数本備える。
　このワイヤハーネス３０は、電線２０が優れた耐熱性を有することが可能であるため、優れた耐熱性を有することが可能となる。
　ワイヤーハーネス３０は通常、上記電線２０を束ねるためのテープ３１をさらに有する。テープ３１は、被覆層１１と同様の材料などで構成することができる。なお、テープ３１の代わりにチューブを用いることも可能である。
　以下、本発明の内容を実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
　（実施例１～２８及び比較例１～２３）
　Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ及びＢを表１又は３に示す含有率（単位は質量％）となるようにアルミニウムとともに溶解し、プロペルチ法によって連続鋳造圧延することによって線径９．５ｍｍの荒引線を得た。こうして得られた荒引線を、下記のＡ～Ｄの４種類の処理工程を用いて処理することによりアルミニウム合金導電線を得た。
 
Ａ：３００℃×１時間の熱処理→線径３．２ｍｍまで伸線→２７０℃×８時間の熱処理→表２又は４に示す最終線径まで伸線→表２又は４に示す最終熱処理の温度及び時間で熱処理
Ｂ：２７０℃×８時間の熱処理→線径３．２ｍｍまで伸線→２７０℃×８時間の熱処理→線径１．２ｍｍまで伸線→２７０℃×８時間の熱処理→表２又は４に示す最終線径まで伸線→表２又は４に示す最終熱処理の温度及び時間で熱処理
Ｃ：３００℃×１時間の熱処理→表２又は４に示す最終線径まで伸線→表２又は４に示す最終熱処理の温度及び時間で熱処理
Ｄ：線径３．２ｍｍまで伸線→３００℃×１０時間の熱処理→線径１．２ｍｍまで伸線→３１０℃×１０時間の熱処理→表２又は４に示す最終線径まで伸線→表２又は４に示す最終熱処理の温度及び時間で熱処理
 
　こうして得られた実施例１～２８及び比較例１～２３のアルミニウム合金導電線について、その長手方向と直交する方向に沿って切断し、そのとき観察される断面を、ＦＩＢを用いたＳＩＭにて観察し、そのとき観察されるＳＩＭ像に互いに平行な１０本の直線を引き、各直線が横切る結晶粒の数を測定した。そして、以下の式に基づいて平均結晶粒径を算出した。
平均結晶粒径＝１０×Ｌ／Ｎ
（上記式中、Ｌは結晶粒を横切っている直線の長さを表し、Ｎは全直線が横切った結晶粒の総数を表す）
結果を表２及び４に示す。
　また上記のようにして得られたアルミニウム合金導電線について、ＪＩＳ　Ｃ３００２に準拠した引張試験を行い、引張強さを測定した。結果を表２及び４に示す。
　（耐熱性）
　上記のようにして得られた実施例１～２８及び比較例１～２３のアルミニウム合金導電線について耐熱試験を行った。耐熱試験は、上記アルミニウム合金導電線を１５０℃で１０００時間保持することによって行った。そして、耐熱試験後のアルミニウム合金導電線について、ＪＩＳ　Ｃ３００２に準拠した引張試験を行い、引張強さを測定した。そして、耐熱試験前後の引張強さ、及び、下記式に基づいて、耐熱試験前の引張強さに対する耐熱試験後の引張強さの残率を算出した。結果を表２及び４に示す。
 
残率（％）＝１００×耐熱試験後の引張強さ／耐熱試験前の引張強さ
 
なお、表２及び４において、残率が９５％以上であるものについては優れた耐熱性を有するものとして合格とし、「○」と表記した。また残率が９５％未満であるものについては耐熱性に劣るとして不合格とし、表２及び４において「×」と表記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
　表２に示す結果より、実施例１～２８のアルミニウム合金導電線は全て残率が９５％以上であり、耐熱性の点で合格基準を満たすことが分かった。一方、表４に示す結果より、比較例１～２３のアルミニウム合金導電線は、残率が９５％未満であり、耐熱性の点で合格基準に満たさないことが分かった。
　以上より、本発明のアルミニウム合金導電線によれば、優れた耐熱性を有することが確認された。
　１０…アルミニウム合金導電線
　２０…電線
　３０…ワイヤーハーネス

Claims (7)

  1. 　Ｓｉを０．１５質量％以上０．２５質量％以下、Ｆｅを０．６質量％以上０．９質量％以下、Ｃｕを０．０５質量％以上０．１５質量％以下、Ｍｇを０．３質量％以上０．５５質量％以下、Ｔｉ、Ｖ及びＢを合計で０．０１５質量％以下含有し、
    　引張強さが１７０ＭＰａ以下であり、
    　平均結晶粒径が５μｍ以下であるアルミニウム合金導電線。
  2. 　Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％より大きい、請求項１に記載のアルミニウム合金導電線。
  3. 　Ｔｉ、Ｖ及びＢの合計含有率が０質量％である、請求項１に記載のアルミニウム合金導電線。
  4. 　引張強さが１３０ＭＰａ以上１６５ＭＰａ以下である請求項１に記載のアルミニウム合金導電線。
  5. 　引張強さが１３０ＭＰａ以上１６５ＭＰａ以下であり且つ平均結晶粒径が３μｍ以下である請求項４に記載のアルミニウム合金導電線。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のアルミニウム合金導電線を有する電線。
  7. 　請求項６に記載の電線を複数本備えるワイヤハーネス。
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