WO2022244315A1 - アルミニウム合金板、端子、端子付き電線、及びバスバ - Google Patents

アルミニウム合金板、端子、端子付き電線、及びバスバ Download PDF

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aluminum alloy
less
mass
alloy plate
terminal
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PCT/JP2022/003694
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亮平 小林
徹 前田
鉄也 桑原
匡 藤木
昭宏 林
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住友電気工業株式会社
住友電装株式会社
株式会社オートネットワーク技術研究所
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    • H01R43/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the present disclosure relates to an aluminum alloy plate, a terminal, an electric wire with a terminal, and a busbar.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-085674 filed in Japan on May 20, 2021, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • terminals and busbars are used as metal fittings to connect conductors.
  • a terminal is attached to an end of an electric wire and connects a conductor of the electric wire and a predetermined object.
  • the terminal includes a connecting portion that is connected to the object, and a wire barrel portion that holds the conductor of the electric wire.
  • the busbars are connected to the conductors by bolts.
  • terminals and busbars made of copper-based materials such as brass have been widely used.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a terminal made of an aluminum alloy as a terminal lighter than a terminal made of a copper-based material.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure is an aluminum alloy plate made of an aluminum alloy, wherein the aluminum alloy contains 0.01% by mass or more and 1.50% by mass or less of silicon and 0.01% by mass or more and 2.00% by mass of magnesium. % by mass or less, 0% by mass or more and 1.50% by mass or less of iron, 0% by mass or more and 1.50% by mass or less of copper, 0% by mass or more and 1.50% by mass or less of manganese, 0% by mass or more and 1.50% by mass or less of chromium .50 mass% or less, 0 mass% or more and 1.50 mass% or less of zinc, 0 mass% or more and 1.50 mass% or less of zirconium, 0 mass% or more and 1.50 mass% or less of titanium, and the balance being aluminum Consists of unavoidable impurities.
  • the aluminum alloy contains at least one element selected from the group consisting of silicon, magnesium, iron, copper, manganese, chromium, zinc, zirconium, and titanium, and aluminum.
  • the number of fields of view containing the compound having an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more is 3 or less.
  • the compound having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more and less than 5.0 ⁇ m has a number density of 0.0010/ ⁇ m 2 or less.
  • the area ratio of the compound having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is 0.1% or more and less than 1.0%.
  • the terminal of the present disclosure is made of the aluminum alloy plate of the present disclosure.
  • An electric wire with a terminal of the present disclosure includes an electric wire and a terminal of the present disclosure.
  • the busbar of the present disclosure is made of the aluminum alloy plate of the present disclosure.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an example of an aluminum alloy plate of an embodiment.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the structure of the aluminum alloy plate of the embodiment or the aluminum alloy constituting the terminal of the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the terminal of Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a side view showing an example of the terminal of the second embodiment and an example of the terminal of the third embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an electric wire with a terminal provided with an example of the terminal of Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a side view showing an electric wire with a terminal provided with an example of the terminal of Embodiment 2 and an electric wire with a terminal provided with an example of the terminal of Embodiment 3.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of the busbar of the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the structure of an aluminum alloy produced by a melting method.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the test method of the W bending test in Test Example 1.
  • Aluminum alloys are stronger than pure aluminum because they contain additional elements in addition to pure aluminum.
  • an aluminum alloy containing silicon and magnesium as additive elements is an alloy with excellent strength among types of aluminum alloys.
  • high-strength aluminum alloys are more likely to break when subjected to bending than pure aluminum or brass.
  • one object of the present disclosure is to provide an aluminum alloy sheet that is excellent in strength and bending workability. Another object of the present disclosure is to provide a terminal and a bus bar that are excellent in strength and bending workability. Another object of the present disclosure is to provide an electric wire with a terminal including the terminal.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure, the terminal of the present disclosure, and the bus bar of the present disclosure have excellent strength and excellent bending workability.
  • the terminal provided in the electric wire with terminal of the present disclosure has excellent strength and excellent bending workability.
  • An aluminum alloy plate according to an aspect of the present disclosure is an aluminum alloy plate made of an aluminum alloy, the aluminum alloy containing 0.01% by mass or more and 1.50% by mass or less of silicon and 0.01% by mass or less of magnesium.
  • the aluminum alloy plate contains at least one element selected from the group consisting of silicon, magnesium, iron, copper, manganese, chromium, zinc, zirconium, and titanium, and aluminum. Contains compounds.
  • the number of fields of view containing the compound having an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more is 3 or less.
  • the compound having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more and less than 5.0 ⁇ m has a number density of 0.0010/ ⁇ m 2 or less.
  • the area ratio of the compound having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is 0.1% or more and less than 1.0%.
  • the unavoidable impurities here include elements other than silicon, magnesium, iron, copper, manganese, chromium, zinc, zirconium, and titanium.
  • the surface layer region of the aluminum alloy plate is a region extending from the surface of the aluminum alloy plate toward the inside of the aluminum alloy plate up to 200 ⁇ m in the thickness direction of the aluminum alloy plate. Details of methods for measuring the equivalent circle diameter, number density, area ratio, and average aspect ratio of the above compounds will be described later.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure is made of an aluminum alloy having the specific composition and the specific structure, and thus has a higher hardness than a plate made of pure aluminum.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure is superior in bending workability as compared to a plate made of an aluminum alloy having the above specific composition but not having the above specific structure.
  • the reason for this is that although the aluminum alloy constituting the aluminum alloy plate of the present disclosure contains the above compounds, the above compounds are less likely to cause cracks and wrinkles.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure is suitable as a material for members to be bent, such as terminals and housings.
  • the compound having an equivalent circle diameter of 1.0 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m may have an average aspect ratio of 2.5 or less.
  • the aluminum alloy plate described above is superior in bending workability to aluminum alloy plates having an average aspect ratio of more than 2.5.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure may have a Vickers hardness of 70 HV or more.
  • the above aluminum alloy plate is superior in strength to an aluminum alloy plate having a Vickers hardness of less than 70HV.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure may have a Vickers hardness of 72 HV or more and 160 HV or less.
  • the above aluminum alloy plate is superior in strength to aluminum alloy plates having a Vickers hardness of less than 72HV.
  • the aluminum alloy plate described above is superior in bending workability to an aluminum alloy plate having a Vickers hardness of more than 160 HV.
  • the aluminum alloy plate of the present disclosure may have a conductivity of 40% IACS or more and 63% IACS or less.
  • the above aluminum alloy plate has excellent conductivity compared to aluminum alloy plates whose conductivity is less than 40% IACS. Such an aluminum alloy plate is suitable as a material for terminals. In addition, the above aluminum alloy plate is superior in manufacturability as compared with an aluminum alloy plate having an electrical conductivity exceeding 63% IACS.
  • the content of each element selected from the group consisting of iron, copper, manganese, chromium, zinc, zirconium, and titanium may be 0.01% by mass or more.
  • the above aluminum alloy plate contains 0.01% by mass or more of an element selected from the above group in addition to silicon and magnesium, so that it has excellent strength compared to the case where the element selected from the above group is not included. .
  • the aluminum alloy plate described above is excellent in electrical conductivity because compounds are easily formed compared to the case where the element selected from the above group is not included.
  • the aluminum alloy may be an alloy specified by International Alloy Code 6056.
  • the Vickers hardness may be 72HV or more.
  • the conductivity may be 40% IACS or more and 53% IACS or less.
  • the above aluminum alloy plate has excellent strength and electrical conductivity, as well as excellent manufacturability.
  • a terminal according to an aspect of the present disclosure is made of the aluminum alloy plate according to any one of (1) to (7) above.
  • the terminal of the present disclosure substantially maintains the composition and structure of the aluminum alloy forming the aluminum alloy plate of the present disclosure. Therefore, the terminal of the present disclosure has excellent strength as well as excellent bending workability.
  • An electric wire with a terminal includes an electric wire and the terminal of the present disclosure.
  • the electric wire with terminal of the present disclosure is provided with the terminal of the present disclosure having excellent strength, so that the contact resistance can be reduced and the electrical connection state can be maintained for a long period of time.
  • the electric wire with a terminal of the present disclosure is provided with the terminal of the present disclosure having excellent bending workability, so that it is excellent in manufacturability.
  • a bus bar according to an aspect of the present disclosure is made of the aluminum alloy plate according to any one of (1) to (7) above.
  • the bus bar of the present disclosure substantially maintains the composition and structure of the aluminum alloy that constitutes the aluminum alloy plate of the present disclosure. Therefore, the bus bar of the present disclosure has excellent strength and excellent bending workability. In addition, the bus bar of the present disclosure can reduce contact resistance and maintain electrical connection over a long period of time.
  • the aluminum alloy plate 4 of the embodiment shown in FIG. 1A is made of an aluminum-based aluminum alloy.
  • This aluminum alloy has a composition containing silicon and magnesium.
  • silicon and magnesium may be collectively referred to as elements of the first group.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the aluminum alloy plate 4 taken along a plane parallel to the thickness direction of the aluminum alloy plate 4, partially showing a surface 40 of the aluminum alloy plate 4 and a region near it.
  • the aluminum alloy forming the surface layer region 10 of the aluminum alloy plate 4 has a structure containing the compound 8 to some extent.
  • the surface layer region 10 of the aluminum alloy plate 4 contains few compounds 8 having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more.
  • the surface layer region 10 of the aluminum alloy plate 4 does not substantially contain the compound 8 having an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more. Therefore, when the aluminum alloy plate 4 is bent, the compound 8 contained in the surface layer region 10 of the aluminum alloy plate 4 is less likely to cause cracks or wrinkles.
  • the composition, structure, and characteristics of the aluminum alloy plate 4 will be described in order below.
  • the aluminum alloy constituting the aluminum alloy plate 4 of the embodiment contains each of the elements of the first group within the range described later, and contains 0 mass% or more and 1.50 mass% or less of each of the following second group elements,
  • the balance consists of aluminum and unavoidable impurities. That is, the aluminum alloy may contain the elements of the first group and may not contain the elements of the second group, or may contain the elements of the first group and the elements of the second group.
  • the elements of the second group are one or more elements selected from the group consisting of iron, copper, manganese, chromium, zinc, zirconium and titanium. Elements other than aluminum, the elements of the first group, and the elements of the second group are defined as unavoidable impurities.
  • Aluminum alloys containing silicon and magnesium as additive elements have excellent strength among aluminum alloy types. Therefore, the aluminum alloy plate 4 made of the aluminum alloy containing the elements of the first group has excellent strength. Aluminum alloys containing the elements of the second group in addition to the elements of the first group are stronger and have better electrical conductivity than those without the elements of the second group. This is because the aluminum alloy containing the second group element in addition to the first group element is more likely to form the compound 8 and the later-described compound 7 than the case where the second group element is not contained. Therefore, the aluminum alloy plate 4 made of an aluminum alloy containing the elements of the first group and the elements of the second group is excellent in strength and electrical conductivity.
  • a specific example of an aluminum alloy containing elements of the first group and elements of the second group is an alloy defined by the International Alloy Code 6056.
  • elemental symbols may be used to indicate silicon as Si, magnesium as Mg, aluminum as Al, copper as Cu, manganese as Mn, chromium as Cr, zinc as Zn, zirconium as Zr, and titanium as Ti.
  • the content of Si in the aluminum alloy is 0.01% by mass or more and 1.50% by mass or less.
  • the content of Mg in the aluminum alloy is 0.01% by mass or more and 2.00% by mass or less.
  • Si and Mg solid-solution strengthen the aluminum alloy and strengthen the aluminum alloy by precipitation hardening or age hardening.
  • the aluminum alloy plate 4 has excellent strength due to solid solution strengthening and precipitation hardening or age hardening.
  • the content of Si is 1.50% by mass or less and the content of Mg is 2.00% by mass or less, excessively high strength of the aluminum alloy can be suppressed.
  • the Si content may be 0.10% by mass or more and 1.48% by mass or less, or 0.30% by mass or more and 1.45% by mass or less.
  • the content of Mg may be 0.20% by mass or more and 1.60% by mass or less, or 0.30% by mass or more and 1.50% by mass or less.
  • the content of each element selected from the second group in the aluminum alloy is 0% by mass or more and 1.50% by mass or less.
  • the content of each element selected from the second group may be 0.01% by mass or more and 1.50% by mass or less.
  • Fe in the aluminum alloy is generally Fe as an impurity contained in the aluminum base metal. If the raw material of the aluminum alloy plate 4 is a low-purity aluminum base metal, the raw material cost can be reduced. Further, if the content of Fe is 0.50% by mass or less, it is not necessary to positively add Fe. From this point as well, raw material costs can be reduced.
  • the strength of the aluminum alloy is improved. If the content of each of Cu, Mn, Cr, Zn, Zr and Ti is 1.50% by mass or less, excessively high strength of the aluminum alloy can be suppressed. A decrease in bending workability due to excessively high strength is reduced. As a result, the aluminum alloy plate 4 has excellent bending workability. In addition, if the content of each of the second group elements is 1.50% by mass or less, the intermediate material is excellent in workability and formability during the production of the terminal 1 made of the aluminum alloy plate 4 . In this respect, the terminal 1 can be manufactured with high dimensional accuracy and shape accuracy. Specific examples of the content ratio of each of the elements of the second group are shown below.
  • the content of Fe may be 0.05% by mass or more and 0.60% by mass or less, or 0.08% by mass or more and 0.50% by mass or less.
  • the content of Cu may be 0.20% by mass or more and 1.48% by mass or less, or 0.30% by mass or more and 1.45% by mass or less.
  • the content of Mn may be 0.20% by mass or more and 1.48% by mass or less, or 0.30% by mass or more and 1.45% by mass or less.
  • the content of Cr may be 0.03% by mass or more and 0.30% by mass or less, or 0.05% by mass or more and 0.20% by mass or less.
  • the content of Zn may be 0.05% by mass or more and 0.50% by mass or less, or 0.08% by mass or more and 0.40% by mass or less.
  • the content of Zr may be 0.05% by mass or more and 0.40% by mass or less, or 0.08% by mass or more and 0.20% by mass or less.
  • the content of Ti may be 0.01% by mass or more and 0.20% by mass or less, or 0.01% by mass or more and 0.10% by mass or less.
  • the content of each of the first group elements and the content of each of the second group elements defined in International Alloy Code 6056 are as follows.
  • the Si content is 0.7% by mass or more and 1.3% by mass or less.
  • the content of Mg is 0.6% by mass or more and 1.2% by mass or less.
  • the Fe content is 0.50% by mass or less.
  • the content of Cu is 0.50% by mass or more and 1.1% by mass or less.
  • the content of Mn is 0.40% by mass or more and 1.0% by mass or less.
  • the content of Cr is 0.25% by mass or less.
  • the content of Zn is 0.10% by mass or more and 0.7% by mass or less.
  • the total content of Ti and Zr is 0.20% by mass or less.
  • the content ratio of the elements of the first group and the content ratio of the elements of the second group are mass ratios when the aluminum alloy forming the aluminum alloy plate 4 is taken as 100% by mass.
  • the mass ratio of each element is obtained from the mass contained in the aluminum alloy.
  • the raw aluminum metal may contain the first group elements and the second group elements as impurities.
  • the addition amount of the first group element and the addition amount of the second group element to the raw material are adjusted so that the content ratio of each element in the aluminum alloy satisfies the above range. be. Therefore, the amount of the first group element and the amount of the second group element contained in the aluminum alloy constituting the aluminum alloy plate 4 may include the amount of each element in the raw material.
  • the aluminum alloy constituting the aluminum alloy plate 4 of the embodiment has a structure in which a plurality of compounds 7 and 8 are dispersed in the matrix 9 in the surface layer region 10 of the aluminum alloy plate 4 .
  • the parent phase 9 is mainly composed of Al.
  • Compounds 7 and 8 contain elements contained in the aluminum alloy.
  • Compound 7 here is a compound having an equivalent circle diameter of less than 0.5 ⁇ m among the compounds contained in the aluminum alloy.
  • Compound 8 is a compound having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more among the compounds contained in the aluminum alloy.
  • Mother phase 9 is the main phase except compound 7 and compound 8.
  • the first group elements and the second group elements are mainly present in the matrix 9 as the compounds 7 and 8 when the solid solution ratios of the first group elements and the second group elements are small.
  • the content of Al in the mother phase 9 can be increased.
  • a part of the elements of the first group and a part of the elements of the second group may exist in a solid solution in Al.
  • Compound 7 is typically a binary compound of Si and Mg.
  • Compound 7 may be a compound containing Al, which will be described later.
  • Compound 7 is mainly precipitates, GP zones (Guinier-Preston zones) and clusters.
  • Compound 7, which is smaller than Compound 8, mainly contributes to improving the strength of the aluminum alloy.
  • the aluminum alloy plate 4 is excellent in strength due to the effect of improving strength by precipitation hardening or age hardening of the compound 7 .
  • Compound 8 is typically a compound containing Al.
  • the compound containing Al here contains Al and at least one element selected from the group consisting of Si, Mg, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn, Zr, and Ti.
  • the compound containing Al is, for example, an intermetallic compound containing one or more metal elements selected from the group consisting of Mg and the elements of the second group and Al.
  • intermetallic compounds are compounds of Al and Mg, compounds of Al and Fe, compounds of Al, Fe and Mn, compounds of Al, Mg and Cu, and compounds of Al and Cu.
  • the compound containing Al may further contain Si in addition to the above metal element and Al.
  • a specific example of such a compound is a compound of Al, Fe, Mn and Si.
  • Compound 8 is mainly a crystallized product.
  • FIG. 1B a region of the aluminum alloy plate 4 extending from the surface 40 of the aluminum alloy plate 4 toward the inside of the aluminum alloy plate 4 to 200 ⁇ m is called a surface layer region 10 .
  • FIG. 2 illustrates a portion of the surface layer region 10 .
  • FIG. 2 conceptually and schematically shows the alloy structure, and the size, shape and number of compounds 7 and 8 are different from the actual structure.
  • the aluminum alloy satisfies the following three conditions (a) to (c).
  • the above aluminum alloy may satisfy the condition (d) in addition to the three conditions (a) to (c).
  • the number of fields containing compound 8 with an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more is 3 or less out of 10 fields of view extracted from the cross section.
  • the number density of compound 8 having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more and less than 5.0 ⁇ m is 0.0010/ ⁇ m 2 or less.
  • the area ratio of compound 8 having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is 0.1% or more and less than 1.0%.
  • Compound 8 having an equivalent circle diameter of 1.0 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m has an average aspect ratio of 2.5 or less.
  • the cross section here is a cross section obtained by cutting the aluminum alloy plate 4 perpendicularly to the surface 40 of the aluminum alloy plate 4 at an arbitrary position of the aluminum alloy plate 4 .
  • a representative example of the cross section is a cross section cut along a plane parallel to the thickness direction of the aluminum alloy plate 4 .
  • a surface region 10 is extracted from the cross section. Also, an observation field of a predetermined size is arbitrarily selected from the surface layer region 10 .
  • the equivalent circle diameter of the compound is the diameter of a circle having the same cross-sectional area as the cross-sectional area of the compound in the cross section.
  • the compound number density is the number of "compounds having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more and less than 5.0 ⁇ m" existing per unit area of the surface layer region in the cross section.
  • the area ratio of the compound is the ratio of the total area of the compound having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more in the cross section. Since the field of view for observation is arbitrarily selected as described above, the area ratio of this compound corresponds to the area ratio of randomly distributed compounds. In general, the area fraction of randomly distributed particles correlates with the volume fraction of the particles.
  • the area ratio of the compound in the surface layer region can be regarded as the volume ratio of the compound in the surface layer region.
  • the average aspect ratio of a compound is a value obtained by dividing the Feret diameter of "a compound having an equivalent circle diameter of 1.0 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m" in the above cross section by the minimum Feret diameter.
  • the Feret diameter is the maximum distance of straight lines connecting any two points on the contour line of the compound in the cross section.
  • the minimum Feret diameter is the minimum distance between two parallel tangent lines sandwiching the contour line of the compound in the cross section.
  • the aluminum alloy plate 4 satisfying the condition (a) does not substantially contain coarse compounds 8 having an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more in the surface layer region 10 .
  • Such an aluminum alloy plate 4 is preferable because it is less susceptible to cracking when bent, and thus has excellent bending workability.
  • the number of fields containing compounds having an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more may be 2 or less, 1 or less, and preferably zero.
  • Compounds 8 having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more include the above-described coarse compounds 8 and relatively large compounds 8 . If the area ratio of the compound 8 having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is less than 1.0%, the occurrence and propagation of cracks caused by these compounds 8 are reduced. From this point as well, the aluminum alloy plate 4 is excellent in bending workability. When the area ratio is 0.1% or more, the aluminum alloy forming the aluminum alloy plate 4 contains the first group elements and the second group elements to such an extent that the compound 8 is formed. That is, the strength of the aluminum alloy is improved by containing the elements of the first group and the elements of the second group. Such an aluminum alloy plate 4 has excellent strength. From the viewpoint of improving bending workability and strength, the area ratio may be 0.12% or more and 0.90% or less, or 0.15% or more and 0.80% or less.
  • the shape of the compound 8 can also reduce the occurrence and propagation of cracks caused by the compound 8 .
  • the shape of compound 8 having an average aspect ratio of 2.5 or less is an ellipse or a shape close to a perfect circle. Therefore, although the compound 8 that satisfies the condition (d) is large to some extent, it is difficult to cause cracks and wrinkles, and it is difficult to develop cracks.
  • Such an aluminum alloy plate 4 is excellent in bending workability.
  • the compound 8 that satisfies the condition (d) tends to become recrystallization nuclei and has the action of suppressing grain boundary movement of recrystallization.
  • recrystallized grains tend to be fine.
  • the finer the recrystallized grains the higher the strength of the aluminum alloy. Therefore, the aluminum alloy plate 4 is also excellent in strength.
  • the average aspect ratio may be 2.3 or less, 2.0 or less, or 1.8 or less.
  • the lower limit of the average aspect ratio is 1.
  • the average aspect ratio may be 1 or more and 2.5 or less, 1 or more and 2.3 or less, or 1 or more and 2.0 or less.
  • the Vickers hardness of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment is, for example, 70 HV or more. If the Vickers hardness is 70HV or more, the aluminum alloy plate 4 is excellent in strength. The higher the Vickers hardness, the more excellent the strength of the aluminum alloy plate 4 . From the viewpoint of strength improvement, the Vickers hardness may be 72 HV or more, 80 HV or more, or 100 HV or more.
  • Vickers hardness tends to increase as the content of the first group element or the second group element increases. However, the higher the content ratio of the elements of the first group and the elements of the second group, the higher the number density, area ratio, and aspect ratio. As a result, bending workability tends to be low. From the viewpoint of ensuring bending workability, the Vickers hardness may be, for example, 160 HV or less. Furthermore, the Vickers hardness may be 140HV or less.
  • the aluminum alloy plate 4 has excellent strength and bending workability.
  • the Vickers hardness may be 72 HV or more and 140 HV or less, 80 HV or more and 135 HV or less, or 90 HV or more and 130 HV or less.
  • the electrical conductivity of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment is, for example, 40%IACS or more and less than 63%IACS. If the electrical conductivity is 40%IACS or more, the aluminum alloy plate 4 is excellent in electrical conductivity.
  • the electrical conductivity of the aluminum alloy plate 4 can be increased by using, for example, the above-described high-purity aluminum base metal as the raw material.
  • the aluminum alloy plate 4 having an electrical conductivity of less than 63% IACS is excellent in manufacturability because it does not require highly accurate removal of impurities in the manufacturing process. The reason for this is that the aluminum alloy plate 4 can be manufactured using an aluminum base metal of relatively low purity as a raw material.
  • the impurity removal time may be short. Alternatively, removal of impurities is unnecessary.
  • the conductivity may be 41% IACS or more and 58% IACS or less from the viewpoint of good conductivity and manufacturability.
  • the conductivity may be 42% IACS to 55% IACS, 43% IACS to 53% IACS, or 43% IACS to 50% IACS.
  • the Vickers hardness may be 72HV or more, and the electrical conductivity may be 40% IACS or more and 53% IACS or less.
  • the shape and size of the aluminum alloy plate 4 are not particularly limited. Although FIG. 1A shows an aluminum alloy plate 4 having a rectangular planar shape, the planar shape may be circular, polygonal, or any other shape.
  • the thickness of the aluminum alloy plate 4 is, for example, 0.1 mm or more and 5 mm or less.
  • the length and width of the aluminum alloy plate 4 are not particularly limited.
  • a long aluminum alloy plate 4 such as a coil material may be used.
  • the aluminum alloy plate 4 of the embodiment is made of an aluminum alloy having a specific composition and a specific structure as described above, so that it has excellent strength and bending workability.
  • the aluminum alloy plate 4 of the embodiment also has excellent electrical conductivity. These effects will be specifically described in Test Example 1 described later.
  • Such an aluminum alloy plate 4 is suitable as a material for members to be bent and for which high strength is desired, such as terminals, busbars, housings, and other structural members.
  • a terminal 1 is a metal fitting that connects an electric wire 2 and a predetermined object.
  • the terminal 1 is used while attached to the end of the electric wire 2 as shown in FIGS.
  • the terminal 1 has a connection portion 11 with an object and a connection portion 12 with the conductor 20 of the electric wire 2 .
  • 3 and 4 exemplify a wire barrel portion that grips the conductor 20 as the connection portion 12 with the conductor 20.
  • the terminal 1 of the embodiment is made of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment.
  • the terminal 1 is manufactured by bending an aluminum alloy plate 4 cut into a predetermined shape into a predetermined three-dimensional shape.
  • the terminal 1 made of the aluminum alloy plate 4 substantially maintains the composition and structure of the aluminum alloy forming the aluminum alloy plate 4, the characteristics such as Vickers hardness and conductivity, and the thickness.
  • the above description of the aluminum alloy plate 4 generally corresponds to the description of the "terminal 1" by replacing the “aluminum alloy plate 4" with the "terminal 1". Therefore, specific examples and usage examples of the terminal 1 will be described, and other detailed descriptions will be omitted. If the terminal 1 is, for example, a crimp terminal 1A or a male terminal 1C, which will be described later, the cross section of the terminal 1 is a cross section perpendicular to the surface of the connecting portion 11 of the connecting portion 11 .
  • the cross section is taken perpendicular to the surface of the spring portion 11B used as the contact.
  • the vertical cross section corresponds to a cross section cut along a plane parallel to the thickness direction of the aluminum alloy plate 4 forming the connecting portion 11 and the spring portion 11B.
  • the terminal 1 of Embodiment 1 is a crimp terminal 1A.
  • the crimp terminal 1A includes a flat connecting portion 11 and a tubular connecting portion 12 as shown in FIG.
  • the connecting portion 11 is provided with a hole penetrating through the front and back of the plate.
  • a bolt (not shown) is inserted through the hole.
  • the crimp terminal 1A is connected to the object by a bolt.
  • the crimp terminal 1A is composed of an aluminum alloy plate 4 punched into a predetermined shape.
  • An aluminum alloy plate 4 having a predetermined shape has two rectangular pieces imaginarily indicated by two-dot chain lines. The two rectangular pieces are formed into a cylindrical shape by bending the edges so that they meet.
  • connection portion 12 is crimped to the conductor 20 by pressing the connection portion 12 while the conductor 20 of the electric wire 2 is inserted into the connection portion 12 .
  • the crimp terminal 1A is connected to the end of the electric wire 2 as shown in FIG.
  • the connecting portion 11 shown in FIG. 3 has one hole, it may have a plurality of holes.
  • the connection portion 11 of the crimp terminal 1A is desired to have a strength that can withstand deformation accompanying fastening so that the bolt will not loosen when the bolt is fastened.
  • the connection portion 12, which is a wire barrel portion is desired to have bending workability such that cracks and wrinkles do not occur during bending and crimping.
  • the terminal 1 of Embodiment 2 is a female terminal 1B.
  • the female terminal 1B includes a connection portion 11, a connection portion 12, and an insulation barrel portion 13 as shown in FIG.
  • the connecting portion 11 has a square tubular shape, and has two spring portions 11B inside the square tubular shape. Note that FIG. 4 shows a cross section of the connection portion 11 taken along a plane parallel to the longitudinal direction of the square tube.
  • the two spring portions 11B arranged to face each other sandwich a connection portion 11 of a male terminal 1C, which will be described later. Due to the biasing force of each spring portion 11B, both spring portions 11B are brought into contact with the connection portion 11 of the male terminal 1C with a predetermined pressure.
  • the contact state with the male terminal 1C is maintained by the biasing force, so that the female terminal 1B is connected to the male terminal 1C, which is an object, as shown in FIG.
  • the female terminal 1B is formed by bending an aluminum alloy plate 4 punched into a predetermined shape into a predetermined shape.
  • the spring portion 11B is also provided by bending the aluminum alloy plate 4 or forming it into a convex shape.
  • the connecting part 12 comprises two rectangular pieces. The two rectangular pieces are folded so as to wrap the conductor 20 of the wire 2 .
  • the insulation barrel portion 13 also comprises two rectangular pieces. These two rectangular pieces are folded so as to wrap the insulating layer 23 of the wire 2 .
  • the female terminal 1B is connected to the end portion of the electric wire 2 .
  • the female terminal 1B may be provided with one spring portion 11B.
  • the spring portion 11B presses the connection portion 11 of the male terminal 1C inserted into the rectangular tube against the inner surface of the rectangular tube.
  • the spring portion 11B of the female terminal 1B is desired to have strength capable of exerting an urging force for maintaining the contact state with the male terminal 1C. If the strength is insufficient, the urging force will be small. If the biasing force is small, the contact state between the female terminal 1B and the male terminal 1C will be insufficient. As a result, the contact resistance between the female terminal 1B and the male terminal 1C increases.
  • the connection portion 11 of the female terminal 1B, the connection portion 12 which is a wire barrel portion, and the insulation barrel portion 13 are desired to have bending workability such that cracks and wrinkles do not occur during bending as described above.
  • the terminal 1 of Embodiment 3 is a male terminal 1C.
  • the male terminal 1C includes a connection portion 11, a connection portion 12, and an insulation barrel portion 13 as shown in FIG.
  • the connecting portion 11 is rod-shaped.
  • the male terminal 1C is connected to the female terminal 1B, which is an object, as shown in FIG.
  • the male terminal 1C is formed by bending an aluminum alloy plate 4 punched into a predetermined shape into a predetermined shape.
  • the basic structures of the connection portion 12 and the insulation barrel portion 13 of the male terminal 1C are the same as those of the connection portion 12 and the insulation barrel portion 13 of the female terminal 1B. Therefore, detailed description is omitted.
  • connection portion 11 of the male terminal 1C is desired to have strength capable of generating a reaction force that can withstand the biasing force from the spring portion 11B of the female terminal 1B. If the strength is insufficient, the contact resistance increases as described above.
  • the connecting portion 11 of the male terminal 1C, the connecting portion 12 which is a wire barrel portion, and the insulation barrel portion 13 are desired to have bending workability such that cracks and wrinkles do not occur during bending as described above.
  • connection part 12 with the conductor 20 may be one to which the conductor 20 is joined by ultrasonic bonding, welding, or the like instead of the wire barrel part described above.
  • the insulation barrel portion 13 provided in the terminal 1 having such a connection portion 12 or the above-described connection portion 11 formed by bending is desired to have bending workability such that cracks do not occur during bending.
  • the terminal 1 may include a base material made of the aluminum alloy plate 4 and a plating layer.
  • the plating layer covers at least part of the surface of the substrate.
  • a constituent material of the plated layer is tin, a tin alloy, nickel, a nickel alloy, silver, a silver alloy, or the like. Terminal 1 with a plating layer can further reduce contact resistance.
  • the electric wire 3 with terminal of the embodiment includes the electric wire 2 and the terminal 1 of the embodiment.
  • the electric wire 2 has a conductor 20 and an insulating layer 23 . By removing the insulating layer 23 at the end of the electric wire 2 , the end of the conductor 20 is exposed. The connection portion 12 of the terminal 1 is attached to the exposed end of the conductor 20 .
  • the conductor 20 is composed of one metal wire or multiple metal wires.
  • a plurality of metal wires are, for example, a twisted wire or a twisted wire assembly.
  • a twisted wire assembly is obtained by twisting a plurality of twisted wires.
  • Metals constituting the metal wires are pure copper, copper alloys, pure aluminum, aluminum alloys, and the like.
  • the electric wire 2 in which the conductor 20 is made of pure aluminum or an aluminum alloy is lighter than the wire 2 made of pure copper or a copper alloy. Further, the conductor 20 made of pure aluminum or an aluminum alloy does not substantially cause dissimilar metal corrosion between the conductor 20 and the terminal 1 made of the aluminum alloy plate 4 .
  • the insulating layer 23 is made of an electrical insulating material such as resin.
  • the bus bar 5 is a metal fitting that connects conductors.
  • the bus bar 5 is a plate piece 50 made of the aluminum alloy plate 4 punched into a predetermined shape.
  • the plate piece 50 is provided with a hole 53 through which a bolt (not shown) is inserted.
  • the bus bar 5 shown in FIG. 7 consists of an elongated rectangular plate piece 50 .
  • This plate piece 50 is partially bent.
  • the bus bar 5 has two curved portions 52 that are bent substantially at right angles, and has a stepped shape due to the two curved portions 52 .
  • the bus bar 5 also has one hole 53 at each longitudinal end of the plate piece 50 .
  • the shape, width, and length of the plate piece 50 and the number, size, arrangement position, etc. of the holes 53 can be changed.
  • the shape and size of the busbar 5 are adjusted according to the shape and size of the space in which the busbar 5 is arranged. Since the bus bar 5 has the bent portion 52, it can be arranged even in a narrow space, and a wiring structure with high space utilization efficiency can be constructed.
  • the bus bar 5 is connected to conductors (not shown) by bolts.
  • the area around the hole 53 in the busbar 5 is desired to have a strength capable of withstanding deformation accompanying fastening so that the bolt will not loosen when the bolt is fastened.
  • the bent portion 52 is desired to have bending workability such that cracks and wrinkles do not occur when the plate piece 50 is bent.
  • the terminal 1 of the embodiment and the terminal 1 provided in the electric wire 3 with a terminal of the embodiment are made of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment, which is excellent in strength, and have the following effects.
  • the connection portion 11 In the crimp terminal 1A of Embodiment 1, even if a bolt is tightened to the connection portion 11, the connection portion 11 is unlikely to be deformed. As a result, the bolt is difficult to loosen. Therefore, the contact resistance between the crimp terminal 1A and the bolted object can be reduced, and the contact state can be maintained satisfactorily for a long period of time.
  • the spring portion 11B can apply an appropriate biasing force to the connecting portion 11 of the male terminal 1C of the second embodiment.
  • the rod-like connecting portion 11 can apply an appropriate reaction force to the spring portion 11B of the female terminal 1B.
  • the contact resistance between the female terminal 1B and the male terminal 1C is small.
  • the spring portion 11B of the female terminal 1B and the connection portion 11 of the male terminal 1C can maintain good contact for a long period of time. From these points, the reliability of the terminal 1 of the embodiment as an electrical contact member can be enhanced.
  • Such a terminal 1 is suitable for an electrical contact member.
  • the terminal 1 of the embodiment and the terminal 1 provided in the electric wire 3 with a terminal of the embodiment are made of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment, which is excellent in bending workability.
  • the aluminum alloy plate 4 of the embodiment can be used to manufacture the terminal 1 with excellent shape accuracy and dimensional accuracy. From this point, the terminal 1 of the embodiment is also excellent in manufacturability. Since the electric wire 3 with a terminal of the embodiment includes the terminal 1 having excellent bending workability, the terminal 1 can be easily attached to the end portion of the electric wire 2 . From this point, the electric wire 3 with a terminal of the embodiment is also excellent in manufacturability.
  • a terminal 1 made of an aluminum alloy plate 4 with a conductivity of 40% IACS or more is suitable for an electrical contact member. Also, if the electrical conductivity is 40% IACS or more, the amount of heat generated by the terminal 1 is small when a current flows through the terminal 1 . Therefore, deterioration of the electric wire 2 due to heat generation is reduced.
  • the bus bar 5 of the embodiment is made of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment having excellent strength, and has the following effects. Even if a bolt is tightened around the hole 53 in the busbar 5, the area around the hole 53 is not easily deformed. As a result, the bolt is difficult to loosen. Therefore, the contact resistance between the bus bar 5 and the bolted conductor can be reduced, and a good contact state can be maintained for a long period of time.
  • the bus bar 5 of the embodiment is made of the aluminum alloy plate 4 of the embodiment, which has excellent bending workability, cracks and wrinkles are less likely to occur during bending for forming the bent portion 52 in the manufacturing process. Therefore, the bus bar 5 is manufactured with excellent shape accuracy and dimensional accuracy. From this point, the bus bar 5 of the embodiment is also excellent in manufacturability.
  • the aluminum alloy plate 4 of the embodiment can be produced, for example, by a production method including a step of producing a solidified material by rapidly cooling and solidifying a molten aluminum alloy having the above specific composition.
  • the terminal 1 of the embodiment and the busbar 5 of the embodiment can be manufactured, for example, by a manufacturing method including the following first step and second step.
  • First step An aluminum alloy plate 4 having the specific composition and structure is prepared.
  • Second step The aluminum alloy plate 4 is cut into a predetermined shape, and the aluminum alloy plate 4 having a predetermined shape is formed into a predetermined shape.
  • the inventors of the present invention have found that a method capable of rapidly solidifying molten metal is preferable to manufacturing the aluminum alloy plate 4 having the above-described specific composition and specific structure, rather than the conventional melting method.
  • the solidified material obtained by quenching and solidifying the molten metal contains little or preferably almost no compound 8 having a size exceeding 1.5 ⁇ m.
  • the aluminum alloy plate 4 and the terminal 1 finally manufactured by using the above-mentioned solidification material have a small amount of the compound 8 having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more in the surface layer region 10, and substantially the compound 8 having a circle equivalent diameter of 5 ⁇ m or more. does not include Each step will be described below.
  • a solidified material is produced by rapidly solidifying a molten aluminum alloy having the specific composition described above.
  • the solidified material is, for example, ribbon, flake or powder.
  • a liquid rapid solidification method, an atomization method, or the like can be used to manufacture ribbons and powder solidification materials.
  • the liquid quench solidification method is, for example, the melt spun method.
  • the atomization method is, for example, a gas atomization method or a water atomization method.
  • the cooling rate of the molten metal is, for example, 1 ⁇ 10 4 ° C./sec or more, which is higher than the cooling rate in general melting methods.
  • Known methods can be referred to for the basic operation of the melt spun method and the basic operation of the atomizing method.
  • the melt-spun method is a method of manufacturing ribbon by injecting molten metal onto a cooling medium that rotates at high speed for rapid cooling.
  • the cooling medium is a roll or disk or the like.
  • a constituent material of the cooling medium is a metal such as copper.
  • the manufactured ribbon is easy to use if it is in the form of short crushed flakes or in the form of powder.
  • the atomization method is a method of producing powder by injecting high-pressure gas or water with a high cooling capacity into a thin stream of molten metal that flows out from a small hole at the bottom of a crucible.
  • High-pressure gas or water disperses the flow of molten metal and quenches the molten metal.
  • Gas species are argon, air, nitrogen and the like.
  • the cooling rate can be increased by adjusting the manufacturing conditions so that the average particle size of the powder to be manufactured is small.
  • the average particle size of the atomized powder is, for example, 1 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the atomized powder may be 100 ⁇ m or less, or even 80 ⁇ m or less.
  • a plastically worked material is manufactured by subjecting the above-mentioned flaky or powdery solidified material to plastic working.
  • the flaky or powdery solidified material is integrated and densified by plastic working.
  • a plastically worked material having a relative density of 90% or more is manufactured.
  • Such a dense plastically worked material can be produced, for example, by extruding in a temperature range of 300°C or more and less than 520°C. This extrusion process is so-called powder extrusion.
  • the plastic workability of the solidified material can be enhanced. The higher the temperature, the higher the plastic workability of the solidified material. If the extrusion process is performed at 300° C.
  • a long plate-like extruded material can be produced.
  • the extrusion processing at 300° C. or higher here corresponds to hot processing. If a plate-like extruded material is produced by this extrusion process, this extruded material has a specific structure that satisfies the above-mentioned conditions (a) to (c), and further condition (d) in the cross section of the surface layer region.
  • the manufactured extruded material can be used as the aluminum alloy plate 4 .
  • pre-process Plastic working can be performed at a temperature at which the compound does not precipitate before the extrusion process described above.
  • the temperature at which no compound precipitates is, for example, less than 200°C.
  • plastic working below 200° C. corresponds to cold working. Temperature control is unnecessary if the working temperature of the cold working is normal temperature. Normal temperature is 5°C or higher and 35°C or lower.
  • Cold working an intermediately worked material having a relative density of, for example, 80% or more is produced. By subjecting this intermediately processed material to the above-described extrusion process, the extruded material tends to be more dense than when cold working is not performed before extrusion.
  • Cold working here is press molding, for example. Press molding includes hydrostatic pressing, uniaxial pressing using a uniaxial pressing device, and the like. In addition, cold working as this pre-process is not essential.
  • the extruded material may be subjected to cold working.
  • heat treatment can be applied to the extruded material after the extrusion process described above.
  • the extruded material can be subjected to both cold working and heat treatment.
  • the post-process conditions are such that the cross-section of the surface region of the cold-worked material or heat-treated material that has undergone the post-process has a specific structure that satisfies the above conditions (a) to (c) and further condition (d). adjusted.
  • the Vickers hardness can be adjusted by cold working or heat treatment as such a post-process.
  • the cold-worked material is work-hardened by subjecting the extruded material to cold working.
  • the Vickers hardness is increased.
  • the size of compound 8 and the number density described above can be adjusted by subjecting the extruded material to heat treatment.
  • the Vickers hardness is adjusted.
  • the cold-worked material or the heat-treated material that has undergone the post-process can be used as the aluminum alloy plate 4 .
  • Cold working and heat treatment as post-processes are not essential.
  • the cold working as a post-process is plastic working at room temperature, the strain introduced into the cold worked material tends to increase. As a result, the Vickers hardness is increased. Therefore, the aluminum alloy plate 4 made of the cold-worked material is excellent in strength.
  • Cold working here is, for example, cold rolling and cold drawing. Also, the cold working here is performed so that the equivalent plastic strain is 0.01 or more, for example.
  • first heat treatment For heat treatment, perform at least one of the following first heat treatment and second heat treatment. Only the first heat treatment may be performed, only the second heat treatment may be performed, or the second heat treatment may be performed after the first heat treatment.
  • first heat treatment an object such as an extruded material is heated to a temperature of 430° C. or higher and 600° C. or lower and held for 1 hour or more and 24 hours or less, and then quenched in water or oil. Alternatively, forced air cooling is performed instead of the above quenching.
  • the first heat treatment corresponds to solution treatment.
  • second heat treatment an object such as an extruded material is heated to a temperature of 150° C. or higher and 250° C. or lower and held for 1 hour or more and 24 hours or less, followed by furnace cooling or air cooling.
  • the second heat treatment corresponds to aging treatment.
  • the elements of the first group and the elements of the second group can dissolve in aluminum. After that, by keeping at room temperature, a structure in which fine compounds 7 composed of precipitates are uniformly dispersed can be formed. Precipitates are precipitated by the second heat treatment. The precipitates are fine and can be uniform in size. Therefore, the second heat-treated material can have a structure in which fine compounds 7 are uniformly dispersed. Due to such a structure, the aluminum alloy plate 4 made of the first heat-treated material or the second heat-treated material is excellent in strength. In addition, since the compound 7 is deposited, the aluminum alloy plate 4 is also excellent in electrical conductivity. In addition, the heat treatment removes the working strain associated with plastic working to some extent. In this respect, the aluminum alloy plate 4 made of a heat-treated material that has undergone heat treatment is also excellent in bending workability.
  • the above heat treatment can be performed continuously from the above extrusion process. For example, after performing extrusion at about 500° C., water cooling is performed with a shower.
  • ⁇ Second manufacturing method When manufacturing a solidifying material consisting of a plate> ⁇ Coagulation process ⁇
  • the solidified material mentioned above may be a plate.
  • a method called strip caster, thin plate continuous casting, continuous casting rolling, or the like can be used to manufacture a solidified material made of a plate.
  • An example of a strip caster is the so-called twin roll casting process.
  • the twin roll casting method is a method of producing a cast plate by solidifying molten metal while rolling it with a pair of metal rolls.
  • the cooling rate of the molten metal during quenching can be controlled by the feed rate of the casting plate, that is, the casting rate.
  • the cooling rate is preferably 80° C./second or more.
  • the cooling rate may be 85° C./second or higher, or 90° C./second or higher. If the cooling rate is 80° C./sec or higher, the resulting cast plate has a specific structure that satisfies the above conditions (a) to (c) and further condition (d) in the cross section of the surface layer region. Therefore, the manufactured cast plate can be used as the aluminum alloy plate 4 . If the cooling rate is less than 80° C./sec, compound 8 tends to be coarse and the average aspect ratio tends to increase. "Post-process" Further, the cast plate can be subjected to the post-process described above. Cold working as a post-process is, for example, cold rolling. The cast plate may be subjected to cold rolling and the heat treatment described above in that order. Alternatively, the heat treatment as a post-process may be continuously performed on the cast plate.
  • First step In the first step, it is preferable to prepare the aluminum alloy plate 4 manufactured by the first manufacturing method or the second method described above.
  • the aluminum alloy plate 4 continuously produced by the above-described extrusion process or twin roll casting method is a long plate.
  • the aluminum alloy plate 4 is cut into a plate material of a predetermined shape.
  • a plate material having a predetermined shape has a shape obtained by developing the terminal 1 before being bent or the bus bar 5 before being bent.
  • a cylindrical connecting portion 12 shown in FIG. 3 is formed by bending a predetermined portion of the plate into a cylindrical shape.
  • the rectangular cylindrical connecting portion 11 and the rod-like connecting portion 11 shown in FIG. 4 are formed. Also, the connection portion 12 and the insulation barrel portion 13, which are wire barrel portions shown in FIGS. 3 and 4, are formed.
  • the bus bar 5 shown in FIG. 7 is formed by bending the plate member at a predetermined portion.
  • Sheet materials made of aluminum alloys having the compositions shown in Table 1 were manufactured by the manufacturing methods shown in Table 2.
  • Table 3 shows the structure of the surface layer region in the produced aluminum alloy plate and the properties of the aluminum alloy plate.
  • the main raw material for each sample is commercially available aluminum ingots.
  • the purity of the aluminum base metal used for 109 is 99.99%, which is higher than the purity of the aluminum base metal of the other samples.
  • the purity of the aluminum base metal of the other sample is 99.7%.
  • the amount of the elements of the first group and the amount of the elements of the second group to be added are adjusted according to the amount of impurities contained in the aluminum base metal.
  • the plate material No. 6 is manufactured by powder extrusion using gas-atomized powder made of an aluminum alloy.
  • a gas atomized powder having an average particle size of 40 ⁇ m is produced by an air atomization method using a molten aluminum alloy having the composition shown in Table 1.
  • the gas-atomized powder is cold-worked to produce an intermediately processed material.
  • the cold working here is isostatic pressing.
  • the cold working conditions are normal temperature and 200 MPa pressure.
  • the intermediate processed material is a columnar compact having a diameter of ⁇ 42 mm and a length of 40 mm.
  • the intermediate processed material is subjected to hot extrusion to produce a flat extruded material.
  • Extrusion conditions are that the heating temperature of the intermediate processed material is 450° C., and the extrusion ratio is 28.
  • the intermediate workpiece is heated to 450° C. and then extruded.
  • the relative density of the obtained extrudate is 99%.
  • the relative density is the ratio obtained by dividing the apparent density by the true density.
  • the true density is determined from the composition of the aluminum alloy forming the extruded material.
  • the thickness of the extruded material is approximately 1.5 mm.
  • the extruded material is subjected to a solution treatment and an aging treatment in order to produce a heat-treated material. Table 2 shows the conditions of the solution treatment and the conditions of the aging treatment.
  • 510° C. ⁇ 3 hours ⁇ water cooling means that the heating temperature is 510° C., the heating temperature is held for 3 hours, and water cooling is performed after the holding time.
  • “175° C. ⁇ 16 h ⁇ air cooling” means that the heating temperature is 175° C., the heating temperature holding time is 16 hours, and air cooling is performed after this holding time has elapsed.
  • Sample no. 7 to No. The plate material of No. 9 is manufactured using the twin roll casting method. The cooling rate during twin roll casting is 100° C./second or 80° C./second. The thickness of the resulting cast plate is about 7.0 mm.
  • a plate-shaped rolled material is manufactured by subjecting the cast material to cold rolling until the thickness reaches 1.5 mm.
  • a heat-treated material is manufactured by sequentially subjecting a rolled material to a solution treatment and an aging treatment. Sample no. 1 to No. All of the plate materials of No. 9 are the heat-treated materials described above.
  • Sample no. 101 to No. 109 is manufactured using a conventional smelting method.
  • Sample no. 101 and no. A plate material 109 is a rolled material.
  • Sample no. 101 and no. The plate material 109 is manufactured by rolling a cast material manufactured by a melting method. Solution treatment and aging treatment are not performed after rolling.
  • Sample no. 102 to No. A plate material 108 is a heat-treated material.
  • Sample no. The plate material 102 is manufactured by heat-treating a cast material manufactured by a smelting method without rolling.
  • the plate material of 108 is manufactured by subjecting a cast material manufactured by a smelting method to a rolling process and then heat-treating it.
  • the heat treatment of these samples is carried out in order of solution treatment and aging treatment.
  • Table 2 shows the heat treatment conditions.
  • the sheet material composition of each sample is determined by high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy.
  • the measurement results are shown in Table 1.
  • the aluminum alloy constituting the plate material of each sample contains the first group elements and the second group elements in the mass proportions shown in Table 1, and the balance consists of Al and unavoidable impurities. Incidental impurities are those other than the elements of the first group and the elements of the second group.
  • the mass ratio of Fe in the plate material of each sample is due to Fe contained in the aluminum base metal used as the raw material. Fe was not added during the manufacturing process of the samples.
  • the aluminum alloy forming the plate material of 108 corresponds to the international alloy symbol 6056.
  • the structure of the surface layer region of each sample plate is examined as follows. A cross-section perpendicular to the surface of the plate is taken at an arbitrary position on the plate of each sample. The cross section is finished smooth with a cross section polisher (CP).
  • the surface layer region of the plate material is defined as a region extending from the surface of the plate material to 200 ⁇ m in the thickness direction of the plate material.
  • a backscattered electron image of the surface layer region is observed with a field emission scanning electron microscope.
  • JSM-7800F manufactured by JEOL Ltd. is used for the above observation. Observation conditions are a magnification of 1000 times, an acceleration voltage of 5 kV, and an observation area of 50 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m.
  • the resolution of the observed image is greater than 5 pixels/ ⁇ m.
  • 10 observation areas are arbitrarily selected from the surface layer area as acquisition positions of the observation areas. That is, 10 fields of view are taken.
  • the contrast of the image is adjusted so that an area with a lightness of 255 (so-called overexposed highlights) and an area with a lightness of 0 (so-called overexposed blacks) do not occur in the image.
  • the backscattered electron image thus obtained is analyzed by the following method.
  • the surface of the plate material of each sample is the surface used as a contact when the use of the plate material is, for example, the material of a terminal.
  • ⁇ Presence or absence of coarse compounds The presence or absence of a compound having an equivalent circle diameter of 5.0 ⁇ m or more among the compounds is examined for the above 10 fields of view. If the number of fields containing a compound having an equivalent circle diameter of 5.0 ⁇ m or more among the 10 fields of view is 3 or less, it is indicated as “not included” in Table 3. If the number of fields containing a compound having an equivalent circle diameter of 5.0 ⁇ m or more among the 10 fields of view is 4 or more, it is indicated as “included” in Table 3.
  • ⁇ Number density> A value obtained by dividing the number of compounds having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more and less than 5.0 ⁇ m among the compounds in the above 10 fields of view by the area of the above observation region is obtained. Let the value obtained be the number density. The median value of the number densities determined for the 10 fields of view is determined. This median value is defined as the compound number density (pieces/ ⁇ m 2 ) in the plate material of each sample. Table 3 shows the number density of the compounds (number/ ⁇ m 2 ).
  • ⁇ Area ratio> For the above 10 fields of view, the sum of the areas of the compounds having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is calculated. A value is obtained by dividing the obtained total sum by the area of the observation area. The obtained value is the area ratio of the compound. Find the median value of the area ratios found for the 10 fields of view. Let this median value be the area ratio (%) of the compound in the board material of each sample. Table 3 shows the area ratio (%) of the compound. The area ratio of this compound can be regarded as the volume ratio of the compound as described above.
  • ⁇ Average aspect ratio> For each of the compounds having an equivalent circle diameter of 1.0 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m, the aspect ratio is obtained from the Feret diameter and the minimum Feret diameter for each of the above 10 fields of view. An average value of the aspect ratios obtained for 10 fields of view is obtained. Let this average value be an average aspect-ratio in the board
  • Table 3 shows the Vickers hardness (HV), electrical conductivity (%IACS), and bending score of each sample sheet.
  • Vickers hardness is measured according to JIS Z 2244-1:2020. Select the test load so that the diagonal length of the indentation is 0.050 mm or greater. A cross-section perpendicular to the surface of the plate is taken at an arbitrary position on the plate of each sample. The cross section is smoothed by mechanical polishing, buffing, CP or the like. Vickers hardness is measured at an arbitrary position on this cross section. Twenty measurement points shall be used. Determine the median value of 20 points of Vickers hardness. This median value is defined as the Vickers hardness (HV) of the sheet material of each sample. The measurement temperature is normal temperature.
  • the bending score is determined by performing a W bending test in accordance with JCBA T307:2007. First, a test piece having a thickness of 0.8 mm, a width of 10 mm, and a length of 30 mm is produced by cutting and grinding the plate material of each sample. Five specimens are prepared for each sample. The W bending test is performed using a jig shown in FIG. The jig has an upper mold 201 with two peaks and a lower mold 202 with two valleys. A test piece 100 is sandwiched between an upper mold 201 and a lower mold 202, and the test piece 100 is subjected to W bending with a bending radius of 1.6 mm.
  • the strength of wrinkles and cracks at the bent apex is scored by comparing with the evaluation criteria described in JCBA T307:2007.
  • the evaluation standard A is evaluated as 4 points
  • the evaluation standard B as 3 points
  • the evaluation standard C as 2 points
  • the evaluation standard D as 1 point
  • the evaluation standard E as 0 points.
  • a value is determined by averaging the scores of the five specimens for each sample. This average value is used as the bending score of the sheet material of each sample.
  • sample No. 1 to No. The plate material No. 9 has a Vickers hardness of 70 HV or more and a bending score of 4.0 points. Such sample no. 1 to No. The plate material No. 9 has excellent strength and excellent bending workability. Moreover, sample no. 1 to No. The plate material of No. 9 has a conductivity of 40% IACS or more, and is also excellent in conductivity. Below, sample no. 1 to No. The plate material of No. 9 is called the plate material of the specific sample group.
  • the plate material of the specific sample group is sample No. 4 with a bending score of 4.0. 101, No. Vickers hardness is higher than that of 109 plate material.
  • the plate material of the specific sample group contains both silicon and magnesium, and sample no. It is conceivable that the plate material of 101 does not contain magnesium. Further, the plate material of the specific sample group is sample No. It is conceivable that the content ratio of silicon and magnesium is higher than that of the plate material No. 109. Another reason may be that the plates of a particular sample group contain the elements of the second group in addition to the elements of the first group. In addition, sample no. 101, No. It is considered that 109 has a high electrical conductivity because the total content of the elements of the first group and the elements of the second group is small.
  • the plate material of the specific sample group is sample No. 1 having a Vickers hardness of 70 HV or more. 102, sample no. 104 to No.
  • the bending score is higher than that of the 108 plate material.
  • One possible reason for this is the difference in the structure of the surface layer region.
  • the plate materials of the specific sample group do not substantially contain coarse compounds 8 having an equivalent circle diameter of 5 ⁇ m or more in the surface layer region 10 .
  • the number density of compounds in the plate material of the specific sample group was 0.0010/ ⁇ m 2 or less. 104 to No. It is small compared to the number density of 108 plates. Furthermore, in the plate material of the specific sample group, the area ratio of the compound was less than 1.0%. 102, No. 107, No. It is smaller than the area ratio of 108 plate materials. It is believed that the plate materials of the specific sample group are unlikely to crack during W-bending because the above-mentioned coarse compounds are not substantially included and there are few compounds having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more and less than 5.0 ⁇ m. . A compound having an equivalent circle diameter of 1.5 ⁇ m or more does not substantially contribute to improvement in strength, and is considered to affect bending workability.
  • the plate material of the specific sample group compounds having an equivalent circle diameter of 1.0 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m have an average aspect ratio of 2.5 or less, and the shape of the compounds is close to a circle. It is considered that the plate material of the specific sample group is less likely to crack during W bending, because the compound having a relatively large size is unlikely to become the starting point of cracks or wrinkles. In addition, it is considered that the plate material of the specific sample group has a high Vickers hardness because it contains the elements of the first group and the elements of the second group so that the compound having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is contained to some extent. Furthermore, it is considered that the plate materials of the specific sample group have high electrical conductivity because at least part of the elements of the first group and the elements of the second group are compounds. Note that the horizontal direction in FIG. 2 corresponds to the extrusion direction or the rolling direction.
  • composition of the compound can be analyzed, for example, by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX).
  • EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • a compound having an equivalent circle diameter of 0.5 ⁇ m or more is typically a compound containing one or more elements selected from the group consisting of the elements of the first group and the elements of the second group and Al.
  • Sample no. Plate material No. 103 has a number density of compounds of 0.0010/ ⁇ m 2 or less, and an area ratio of compounds of less than 0.10%. be. However, sample no. In order to manufacture the plate material of 103, a high-purity aluminum base metal is required as a raw material.
  • the plate material of the specific sample group was sample No. 1 in that it can be manufactured with an aluminum base metal of low purity. It is more excellent in manufacturability than the plate material of No. 103.
  • an aluminum alloy plate made of an aluminum alloy containing silicon and magnesium and satisfying the above conditions (a) to (c) in the cross section of the surface region has excellent strength and excellent bending workability. It has been shown. Further, the aluminum alloy plate satisfying the condition (d) is superior in strength and bending workability. A terminal made of such an aluminum alloy plate has excellent strength and bending workability. It was also shown that the above aluminum alloy plate can be produced by using a solidified material obtained by rapid solidification of molten metal.
  • the present invention is not limited to these examples, but is indicated by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of equivalents of the scope of the claims.
  • the manufacturing conditions are, for example, the manufacturing method and manufacturing conditions of the solidified material, the average particle size of the solidified material, the temperature and pressure during press molding, the extrusion conditions, the heating temperature and holding time during heat treatment, the cooling rate of twin roll casting, and the like. .

Abstract

アルミニウム合金板の表層領域の断面においてアルミニウム合金は、シリコン、マグネシウム、鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される1種以上の元素とアルミニウムとを含む化合物を含む。前記断面から抽出した10視野のうち円相当径が5μm以上である前記化合物を含む視野の数が3以下である。前記断面において円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である前記化合物の数密度が0.0010個/μm2以下であり、円相当径が0.5μm以上である前記化合物の面積率が0.1%以上1.0%未満である。

Description

アルミニウム合金板、端子、端子付き電線、及びバスバ
 本開示は、アルミニウム合金板、端子、端子付き電線、及びバスバに関する。
 本出願は、2021年5月20日付の日本国出願の特願2021-085674に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 従来、端子、バスバは導体を接続する金具として利用されている。端子は、電線の端部に取り付けられて、電線の導体と所定の対象物とを接続する。上記端子は、上記の対象物に接続される接続部と、電線の導体を把持するワイヤバレル部とを備える。バスバは、ボルトによって導体に接続される。従来、黄銅等の銅系材料からなる端子、バスバが汎用されている。特許文献1,2は、銅系材料からなる端子よりも軽量な端子としてアルミニウム合金からなる端子を開示する。
特開2013-257944号公報 国際公開第2013/065583号
 本開示のアルミニウム合金板は、アルミニウム合金からなるアルミニウム合金板であって、前記アルミニウム合金は、シリコンを0.01質量%以上1.50質量%以下、マグネシウムを0.01質量%以上2.00質量%以下、鉄を0質量%以上1.50質量%以下、銅を0質量%以上1.50質量%以下、マンガンを0質量%以上1.50質量%以下、クロムを0質量%以上1.50質量%以下、亜鉛を0質量%以上1.50質量%以下、ジルコニウムを0質量%以上1.50質量%以下、チタンを0質量%以上1.50質量%以下含み、残部がアルミニウムと不可避不純物とからなる。前記アルミニウム合金板の表層領域の断面において前記アルミニウム合金は、シリコン、マグネシウム、鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される1種以上の元素とアルミニウムとを含む化合物を含む。前記断面から抽出した10視野のうち円相当径が5μm以上である前記化合物を含む視野の数が3以下である。円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である前記化合物の数密度が0.0010個/μm以下である。円相当径が0.5μm以上である前記化合物の面積率が0.1%以上1.0%未満である。
 本開示の端子は、本開示のアルミニウム合金板からなる。
 本開示の端子付き電線は、電線と本開示の端子とを備える。
 本開示のバスバは、本開示のアルミニウム合金板からなる。
図1Aは、実施形態のアルミニウム合金板の一例を示す斜視図である。 図1Bは、図1AのB-B断面図である。 図2は、実施形態のアルミニウム合金板又は実施形態の端子を構成するアルミニウム合金の組織を説明する模式図である。 図3は、実施形態1の端子の一例を示す斜視図である。 図4は、実施形態2の端子の一例及び実施形態3の端子の一例を示す側面図である。 図5は、実施形態1の端子の一例を備える端子付き電線を示す斜視図である。 図6は、実施形態2の端子の一例を備える端子付き電線及び実施形態3の端子の一例を備える端子付き電線を示す側面図である。 図7は、実施形態のバスバの一例を示す斜視図である。 図8は、溶製法によって製造されたアルミニウム合金の組織を説明する模式図である。 図9は、試験例1においてW曲げ試験の試験方法を説明する図である。
[本開示が解決しようとする課題]
 強度に優れると共に曲げ加工性にも優れるアルミニウム合金板が望まれている。また、アルミニウム合金からなり、強度に優れると共に曲げ加工性にも優れる端子、バスバが望まれている。
 アルミニウム合金は、純アルミニウムに加えて添加元素を含むことで純アルミニウムよりも強度に優れる。特に、添加元素としてシリコンとマグネシウムとを含むアルミニウム合金はアルミニウム合金の種類の中でも強度に優れる合金である。しかし、高強度なアルミニウム合金は、曲げ加工が施されると純アルミニウムや黄銅に比較して割れ易い。
 そこで、本開示は、強度に優れると共に曲げ加工性にも優れるアルミニウム合金板を提供することを目的の一つとする。本開示は、強度に優れると共に曲げ加工性にも優れる端子、バスバを提供することを別の目的とする。また、本開示は、上記端子を備える端子付き電線を提供することを別の目的とする。
[本開示の効果]
 本開示のアルミニウム合金板、本開示の端子及び本開示のバスバは、強度に優れると共に曲げ加工性にも優れる。本開示の端子付き電線に備えられる端子は、強度に優れると共に曲げ加工性にも優れる。
[本開示の実施形態の説明]
 最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
 (1)本開示の一態様に係るアルミニウム合金板は、アルミニウム合金からなるアルミニウム合金板であって、前記アルミニウム合金は、シリコンを0.01質量%以上1.50質量%以下、マグネシウムを0.01質量%以上2.00質量%以下、鉄を0質量%以上1.50質量%以下、銅を0質量%以上1.50質量%以下、マンガンを0質量%以上1.50質量%以下、クロムを0質量%以上1.50質量%以下、亜鉛を0質量%以上1.50質量%以下、ジルコニウムを0質量%以上1.50質量%以下、チタンを0質量%以上1.50質量%以下含み、残部がアルミニウムと不可避不純物とからなる。前記アルミニウム合金板の表層領域の断面において前記アルミニウム合金は、シリコン、マグネシウム、鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される1種以上の元素とアルミニウムとを含む化合物を含む。前記断面から抽出した10視野のうち円相当径が5μm以上である前記化合物を含む視野の数が3以下である。円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である前記化合物の数密度が0.0010個/μm以下である。円相当径が0.5μm以上である前記化合物の面積率が0.1%以上1.0%未満である。
 ここでの不可避不純物は、シリコン、マグネシウム、鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタン以外の元素等である。
 ここでのアルミニウム合金板の表層領域は、アルミニウム合金板の表面からアルミニウム合金板の内部に向かってアルミニウム合金板の厚さ方向に200μmまでの領域である。
 上記の化合物の円相当径、数密度、面積率、後述する平均アスペクト比の測定方法の詳細は後述する。
 本開示のアルミニウム合金板は、上記の特定の組成と上記の特定の組織とを有するアルミニウム合金からなることで、純アルミニウムからなる板に比較して高い硬度を有する。一般に金属板では硬度が高いほど強度が高くなり易い。そのため、本開示のアルミニウム合金板は強度に優れる。
 また、上記の特定の組成を有するが上記の特定の組織を有しないアルミニウム合金からなる板に比較して、本開示のアルミニウム合金板は曲げ加工性に優れる。この理由は、本開示のアルミニウム合金板を構成するアルミニウム合金は上記化合物を含むものの、上記化合物が割れやしわの起点になり難いからである。本開示のアルミニウム合金板は上記化合物に起因する靭性の低下が抑制される。そのため、本開示のアルミニウム合金板は曲げ加工が施される部材、例えば端子、筐体等の素材に好適である。
(2)本開示のアルミニウム合金板では円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である前記化合物の平均アスペクト比が2.5以下でもよい。
 上記のアルミニウム合金板は、平均アスペクト比が2.5超であるアルミニウム合金板に比較して曲げ加工性に優れる。
(3)本開示のアルミニウム合金板ではビッカース硬さが70HV以上でもよい。
 上記のアルミニウム合金板は、ビッカース硬さが70HV未満であるアルミニウム合金板に比較して強度に優れる。
(4)本開示のアルミニウム合金板ではビッカース硬さが72HV以上160HV以下でもよい。
 上記のアルミニウム合金板は、ビッカース硬さが72HV未満であるアルミニウム合金板に比較して強度に優れる。また、上記のアルミニウム合金板は、ビッカース硬さが160HV超であるアルミニウム合金板に比較して曲げ加工性に優れる。
(5)本開示のアルミニウム合金板では導電率が40%IACS以上63%IACS以下でもよい。
 上記のアルミニウム合金板は導電率が40%IACS未満であるアルミニウム合金板に比較して導電性に優れる。このようなアルミニウム合金板は端子の素材に好適である。また、上記のアルミニウム合金板は導電率が63%IACS超であるアルミニウム合金板に比較して製造性にも優れる。
(6)本開示のアルミニウム合金板では鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される各元素の含有割合は0.01質量%以上でもよい。
 上記のアルミニウム合金板は、シリコン及びマグネシウムに加えて上記の群より選択される元素を0.01質量%以上含むことで上記の群より選択される元素を含まない場合に比較して強度に優れる。また、上記のアルミニウム合金板は、上記の群より選択される元素を含まない場合に比較して化合物が形成され易いことで導電性にも優れる。
(7)本開示のアルミニウム合金板では前記アルミニウム合金は、国際合金記号6056で規定される合金でもよい。ビッカース硬さが72HV以上でもよい。導電率が40%IACS以上53%IACS以下でもよい。
 上記のアルミニウム合金板は上記(3)-(5)の項で説明したように強度及び導電性に優れる上に製造性にも優れる。
(8)本開示の一態様に係る端子は、上記(1)から(7)のいずれか一つのアルミニウム合金板からなる。
 本開示の端子は、本開示のアルミニウム合金板を構成するアルミニウム合金の組成及び組織を実質的に維持する。そのため、本開示の端子は強度に優れる上に曲げ加工性にも優れる。
(9)本開示の一態様に係る端子付き電線は、電線と本開示の端子とを備える。
 本開示の端子付き電線は強度に優れる本開示の端子を備えることで、接触抵抗を小さくできる上に電気的な接続状態を長期にわたって維持できる。また、本開示の端子付き電線は曲げ加工性に優れる本開示の端子を備えることで、製造性にも優れる。
(10)本開示の一態様に係るバスバは、上記(1)から(7)のいずれか一つのアルミニウム合金板からなる。
 本開示のバスバは、本開示のアルミニウム合金板を構成するアルミニウム合金の組成及び組織を実質的に維持する。そのため、本開示のバスバは強度に優れる上に曲げ加工性にも優れる。また、本開示のバスバは、接触抵抗を小さくできる上に電気的な接続状態を長期にわたって維持できる。
[本開示の実施形態の詳細]
 以下、図面を参照して本開示の実施の形態を詳細に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。
[アルミニウム合金板]
 図1Aに示す実施形態のアルミニウム合金板4はアルミニウムを基とするアルミニウム合金からなる。このアルミニウム合金はシリコンとマグネシウムとを含む組成を有する。以下、シリコン及びマグネシウムをまとめて第一群の元素と呼ぶことがある。図1Bはアルミニウム合金板4をアルミニウム合金板4の厚さ方向に平行な平面で切断した断面図であり、アルミニウム合金板4の表面40及びその近くの領域を部分的に示す。図2に示すようにアルミニウム合金板4の表層領域10を構成するアルミニウム合金は化合物8をある程度含む組織を有する。ただし、アルミニウム合金板4の表層領域10には円相当径が1.5μm以上である化合物8が少ない。また、アルミニウム合金板4の表層領域10には円相当径が5μm以上である化合物8が実質的に含まれない。そのため、アルミニウム合金板4に曲げ加工が施された際にアルミニウム合金板4の表層領域10に含まれる化合物8は割れやしわの起点になり難い。
 以下、アルミニウム合金板4の組成、組織、特性を順に説明する。
(組成)
 実施形態のアルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金は、第一群の元素のそれぞれを後述する範囲で含み、以下の第二群の元素のそれぞれを0質量%以上1.50質量%以下含み、残部がアルミニウムと不可避不純物とからなる。即ち上記アルミニウム合金は第一群の元素を含み、第二群の元素を含まなくてもよいし、第一群の元素と第二群の元素とを含んでもよい。第二群の元素は、鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される1種以上の元素である。ここではアルミニウム、第一群の元素、及び第二群の元素以外の元素は不可避不純物とする。
 添加元素としてシリコンとマグネシウムとを含むアルミニウム合金は、アルミニウム合金種の中でも強度に優れる。そのため、第一群の元素を含むアルミニウム合金からなるアルミニウム合金板4は強度に優れる。第一群の元素に加えて第二群の元素を含むアルミニウム合金は第二群の元素を含まない場合よりも強度に優れる上に導電性にも優れる。第一群の元素に加えて第二群の元素を含むアルミニウム合金では第二群の元素を含まない場合よりも化合物8、後述する化合物7が形成され易いからである。そのため、第一群の元素と第二群の元素とを含むアルミニウム合金からなるアルミニウム合金板4は強度に優れる上に導電性にも優れる。第一群の元素と第二群の元素とを含むアルミニウム合金の具体例は国際合金記号6056で規定される合金である。以下の説明では、シリコンをSi、マグネシウムをMg、アルミニウムをAl、銅をCu、マンガンをMn、クロムをCr、亜鉛をZn、ジルコニウムをZr、チタンをTiと元素記号で示すことがある。
〈含有割合〉
《第一群の元素》
 アルミニウム合金におけるSiの含有割合は0.01質量%以上1.50質量%以下である。アルミニウム合金におけるMgの含有割合は0.01質量%以上2.00質量%以下である。Si及びMgはアルミニウム合金を固溶強化すると共に析出硬化又は時効硬化によってアルミニウム合金を強化する。Siの含有割合及びMgの含有割合が0.01質量%以上であれば、固溶強化と析出硬化又は時効硬化とによってアルミニウム合金板4は強度に優れる。Siの含有割合が1.50質量%以下でありかつMgの含有割合が2.00質量%以下であれば、アルミニウム合金が過度に高強度になることを抑えられる。過度な高強度化に起因する曲げ加工性の低下が低減される。結果としてアルミニウム合金板4は曲げ加工性に優れる。Siの含有割合は0.10質量%以上1.48質量%以下、0.30質量%以上1.45質量%以下でもよい。Mgの含有割合は0.20質量%以上1.60質量%以下、0.30質量%以上1.50質量%以下でもよい。
《第二群の元素》
 アルミニウム合金における第二群より選択される各元素の含有割合は0質量%以上1.50質量%以下である。第二群より選択される各元素の含有割合は0.01質量%以上1.50質量%以下でもよい。Feの含有割合が0.01質量%以上0.5質量%以下程度である場合には、アルミニウム合金中のFeは一般にアルミニウム地金に含まれる不純物としてのFeである。アルミニウム合金板4の原料が低純度なアルミニウム地金であれば、原料コストが低くなり得る。また、Feの含有割合が0.50質量%以下であれば、Feを積極的に添加する必要がない。この点からも原料コストが低くなり得る。Cu,Mn,Cr,Zn,Zr,Tiのそれぞれの含有割合が0.01質量%以上であれば、アルミニウム合金の強度が向上する。Cu,Mn,Cr,Zn,Zr,Tiのそれぞれの含有割合が1.50質量%以下であれば、アルミニウム合金が過度に高強度になることを抑えられる。過度な高強度化に起因する曲げ加工性の低下が低減される。結果としてアルミニウム合金板4は曲げ加工性に優れる。その他、第二群の元素のそれぞれの含有割合が1.50質量%以下であれば、アルミニウム合金板4からなる端子1の製造途中では中間材が加工性、成形性に優れる。この点で、端子1が寸法精度、形状精度よく製造され得る。以下、第二群の元素のそれぞれの含有割合の具体例を示す。
 Feの含有割合は0.05質量%以上0.60質量%以下、0.08質量%以上0.50質量%以下でもよい。
 Cuの含有割合は0.20質量%以上1.48質量%以下、0.30質量%以上1.45質量%以下でもよい。
 Mnの含有割合は0.20質量%以上1.48質量%以下、0.30質量%以上1.45質量%以下でもよい。
 Crの含有割合は0.03質量%以上0.30質量%以下、0.05質量%以上0.20質量%以下でもよい。
 Znの含有割合は0.05質量%以上0.50質量%以下、0.08質量%以上0.40質量%以下でもよい。
 Zrの含有割合は0.05質量%以上0.40質量%以下、0.08質量%以上0.20質量%以下でもよい。
 Tiの含有割合は0.01質量%以上0.20質量%以下、0.01質量%以上0.10質量%以下でもよい。
 国際合金記号6056に規定される第一群の元素のそれぞれの含有割合、第二群の元素のそれぞれの含有割合は以下の通りである。
 Siの含有割合は0.7質量%以上1.3質量%以下である。
 Mgの含有割合は0.6質量%以上1.2質量%以下である。
 Feの含有割合は0.50質量%以下である。
 Cuの含有割合は0.50質量%以上1.1質量%以下である。
 Mnの含有割合は0.40質量%以上1.0質量%以下である。
 Crの含有割合は0.25質量%以下である。
 Znの含有割合は0.10質量%以上0.7質量%以下である。
 TiとZrとの含有割合は合計で0.20質量%以下である。
《その他》
 第一群の元素の含有割合、第二群の元素の含有割合は、アルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金を100質量%とするときの質量割合である。各元素の質量割合は上記アルミニウム合金に含まれる質量から求める。製造過程において原料のアルミニウム地金が不純物として第一群の元素、第二群の元素を含む場合がある。このような原料が用いられる場合には上記アルミニウム合金における各元素の含有割合が上述の範囲を満たすように上記原料に対する第一群の元素の添加量、第二群の元素の添加量が調整される。そのため、アルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金に含まれる第一群の元素の量、第二群の元素の量は上記原料中の各元素の量を含む場合がある。
(組織)
 実施形態のアルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金は、アルミニウム合金板4の表層領域10において複数の化合物7及び化合物8が母相9中に分散した組織を備える。母相9は主としてAlから構成される。化合物7及び化合物8は上記アルミニウム合金に含まれる元素を含む。ここでの化合物7は上記アルミニウム合金に含まれる化合物のうち、円相当径が0.5μm未満である化合物である。化合物8は上記アルミニウム合金に含まれる化合物のうち、円相当径が0.5μm以上である化合物である。
〈母相〉
 母相9は化合物7及び化合物8を除く主たる相である。母相9におけるAlの含有割合が大きくかつ第一群の元素や第二群の元素の固溶割合が小さいほど、アルミニウム合金は導電性に優れる。第一群の元素や第二群の元素の固溶割合が小さければ、第一群の元素や第二群の元素は主に化合物7及び化合物8として母相9中に存在するからである。例えば純度が99.99%以上である高純度なアルミニウム地金がアルミニウム合金板4の原料に用いられた場合には母相9におけるAlの含有割合が大きくなり得る。なお、第一群の元素の一部及び第二群の元素の一部はAlに固溶して存在する場合がある。
〈化合物〉
 化合物7は代表的にはSiとMgとの二元の化合物である。化合物7は後述するAlを含む化合物である場合がある。化合物7は、主として析出物、GPゾーン(Guinier-Preston zone)、クラスタである。化合物8よりも小さい化合物7が主として上記アルミニウム合金の強度の向上に寄与する。化合物7の析出硬化又は時効硬化による強度の向上効果によってアルミニウム合金板4は強度に優れる。
 化合物8は代表的にはAlを含む化合物である。ここでのAlを含む化合物はSi,Mg,Fe,Cu,Mn,Cr,Zn,Zr,及びTiからなる群より選択される1種以上の元素とAlとを含む。Alを含む化合物は例えばMg及び第二群の元素からなる群より選択される1種以上の金属元素とAlとを含む金属間化合物である。金属間化合物の具体例はAlとMgとの化合物、AlとFeとの化合物、AlとFeとMnとの化合物、AlとMgとCuとの化合物、AlとCuとの化合物である。Alを含む化合物は上記金属元素及びAlに加えて更にSiを含んでもよい。このような化合物の具体例はAlとFeとMnとSiとの化合物である。化合物8は主として晶出物である。
 図1Bに示すようにアルミニウム合金板4においてアルミニウム合金板4の表面40からアルミニウム合金板4の内部に向かって200μmまでの領域を表層領域10と呼ぶ。図2は表層領域10の一部を例示する。図2は合金組織を概念的及び模式的に示しており、化合物7,8の大きさ、形状及び数は実際の組織と異なる。実施形態のアルミニウム合金板4の表層領域10の断面においてアルミニウム合金は以下の三つの条件(a)から条件(c)を満たす。上記アルミニウム合金は三つの条件(a)から(c)に加えて、条件(d)を満たしてもよい。
(a)断面から抽出した10視野のうち円相当径が5μm以上である化合物8を含む視野の数が3以下である。
(b)円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である化合物8の数密度が0.0010個/μm以下である。
(c)円相当径が0.5μm以上である化合物8の面積率が0.1%以上1.0%未満である。
(d)円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である化合物8の平均アスペクト比が2.5以下である。
 ここでの断面はアルミニウム合金板4の任意の位置においてアルミニウム合金板4をアルミニウム合金板4の表面40に垂直に切断した断面である。上記断面の代表例は、アルミニウム合金板4の厚さ方向に平行な平面で切断した断面である。上記断面から表層領域10を抽出する。また、表層領域10から所定の大きさの観察視野を任意にとる。
 化合物の円相当径は上記断面において化合物の断面積と等しい断面積を有する円の直径である。
 化合物の数密度は上記断面において表層領域の単位面積あたりに存在している「円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である化合物」の数である。
 化合物の面積率は上記断面において円相当径が0.5μm以上である化合物の面積の総和が占める割合である。上述のように観察視野を任意にとることから、この化合物の面積率は、ランダムに分布する化合物の面積率に相当する。一般にランダムに分布する粒子の面積率は粒子の体積率と相関する。そのため、上記断面において表層領域の化合物の面積率を表層領域の化合物の体積率とみなすことができる。
 化合物の平均アスペクト比は上記断面において「円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である化合物」のフェレ径を最小フェレ径で除した値である。フェレ径は上記断面において化合物の輪郭線上にある任意の二点を結ぶ直線の距離のうち最大距離である。最小フェレ径は上記断面において化合物の輪郭線を挟む二つの接線であって平行する二つの接線間の距離のうち最小距離である。
〈a 化合物の大きさの上限〉
 円相当径が5μm以上である化合物8は円相当径が5μm未満である化合物8に比較して粗大である。粗大な化合物8には応力が集中し易い。また、粗大な化合物8に応力が集中することで粗大な化合物8が破砕された場合にアルミニウム合金の内部に空隙が生じることがある。更に、粗大な化合物8と母相9との接合界面が上述の応力集中によって剥がれることがある。粗大な化合物8自体、上記の空隙、上記の接合界面が剥がれた部分はいずれも割れやしわの起点になったり亀裂を進展させたりし易い。そのため、表層領域10に粗大な化合物8を含むアルミニウム合金板は曲げ加工が施された際に割れが生じ易い。条件(a)を満たすアルミニウム合金板4は、表層領域10に円相当径が5μm以上である粗大な化合物8を実質的に含まない。このようなアルミニウム合金板4は曲げ加工が施された際に割れが生じ難いことで曲げ加工性に優れるため、好ましい。良好な曲げ加工性の観点から、円相当径が5μm以上である化合物を含む視野の数は2以下、1以下でもよく、ゼロが好ましい。
〈b 化合物の数密度〉
 円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である化合物8は円相当径が5μm以上である化合物8よりも小さいもののある程度大きい。ある程度大きい化合物8の数密度が0.0010個/μm以下であれば、これらの化合物8に起因する割れの発生や亀裂の進展が低減される。このようなアルミニウム合金板4は曲げ加工が施された際に割れが生じ難い。この点からもアルミニウム合金板4は曲げ加工性に優れる。上記数密度が小さいほど、アルミニウム合金板4は曲げ加工性に優れる。良好な曲げ加工性の観点から、数密度は0.0009個/μm以下、0.0008個/μm以下、0.0005個/μm以下、0.0003個/μm以下でもよい。
〈c 化合物の面積率〉
 円相当径が0.5μm以上である化合物8は上述の粗大な化合物8やある程度大きい化合物8を含む。円相当径が0.5μm以上である化合物8の面積率が1.0%未満であれば、これらの化合物8に起因する割れの発生や亀裂の進展が低減される。この点からもアルミニウム合金板4は曲げ加工性に優れる。上記面積率が0.1%以上であれば、アルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金は化合物8が形成される程度に第一群の元素や第二群の元素を含む。即ちアルミニウム合金は第一群の元素や第二群の元素の含有によって強度が向上する。このようなアルミニウム合金板4は強度に優れる。良好な曲げ加工性及び強度の向上の観点から、上記面積率は0.12%以上0.90%以下、0.15%以上0.80%以下でもよい。
〈d 化合物の平均アスペクト比〉
 化合物8の形状によっても化合物8に起因する割れの発生や亀裂の進展が低減され得る。円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である化合物8はある程度大きい。平均アスペクト比が2.5以下である化合物8の形状は楕円、更には真円に近い形状である。そのため、条件(d)を満たす化合物8はある程度大きいものの、割れやしわの起点となり難く、亀裂を進展させ難い。このようなアルミニウム合金板4は曲げ加工性に優れる。更に、条件(d)を満たす化合物8は再結晶核となり易かったり、再結晶の粒界移動を抑制したりする作用を有する。結果として、再結晶粒が微細になり易い。再結晶粒が微細であるほど、アルミニウム合金は強度が高められる。そのため、アルミニウム合金板4は強度にも優れる。良好な曲げ加工性及び強度の向上の観点から、上記平均アスペクト比は2.3以下、2.0以下、1.8以下でもよい。上記平均アスペクト比の下限は1である。上記平均アスペクト比は1以上2.5以下、1以上2.3以下、1以上2.0以下でもよい。
(特性)
〈ビッカース硬さ〉
 実施形態のアルミニウム合金板4のビッカース硬さは例えば70HV以上である。ビッカース硬さが70HV以上であればアルミニウム合金板4は強度に優れる。ビッカース硬さが高いほどアルミニウム合金板4は強度に優れる。強度の向上の観点から、ビッカース硬さは72HV以上、80HV以上、100HV以上でもよい。
 ビッカース硬さの上限は設けない。ビッカース硬さは第一群の元素や第二群の元素の含有割合が大きいほど高くなり易い。しかし、第一群の元素や第二群の元素の含有割合が大きいほど、上述の数密度、面積率、アスペクト比が大きくなり得る。その結果、曲げ加工性が低くなり易い。曲げ加工性の確保の観点から、ビッカース硬さは例えば160HV以下でもよい。更にビッカース硬さは140HV以下でもよい。
 ビッカース硬さが72HV以上160HV以下であれば、アルミニウム合金板4は強度に優れる上に曲げ加工性にも優れる。強度の向上及び曲げ加工性の確保の観点から、ビッカース硬さは72HV以上140HV以下、80HV以上135HV以下、90HV以上130HV以下でもよい。
〈導電率〉
 実施形態のアルミニウム合金板4の導電率は例えば40%IACS以上63%IACS未満である。導電率が40%IACS以上であればアルミニウム合金板4は導電性に優れる。アルミニウム合金板4の導電率は原料に例えば上述の高純度のアルミニウム地金が用いられると高くなり得る。導電率が63%IACS未満であるアルミニウム合金板4は製造過程において高精度な不純物の除去が不要であることで製造性に優れる。この理由は原料に純度が比較的低いアルミニウム地金を用いてアルミニウム合金板4を製造可能だからである。原料に低純度なアルミニウム地金が用いられた場合には不純物を除去する時間が短くてよい。又は不純物の除去が不要である。組成にもよるが、良好な導電性及び製造性の観点から、導電率は41%IACS以上58%IACS以下でもよい。導電率は42%IACS以上55%IACS以下、43%IACS以上53%IACS以下、43%IACS以上50%IACS以下でもよい。
 アルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金が国際合金記号6056で規定される合金である場合には、ビッカース硬さが72HV以上であり、導電率が40%IACS以上53%IACS以下でもよい。
(形状、大きさ)
 アルミニウム合金板4の形状、大きさは特に限定されない。図1Aは平面形状が長方形であるアルミニウム合金板4を示すが、平面形状は円形、多角形、その他の形状でもよい。アルミニウム合金板4の厚さは例えば0.1mm以上5mm以下である。アルミニウム合金板4の長さ、幅も特に問わない。コイル材のような長いアルミニウム合金板4でもよい。
(実施形態の主な効果)
 実施形態のアルミニウム合金板4は上述のように特定の組成と特定の組織とを備えるアルミニウム合金からなることで強度に優れる上に曲げ加工性にも優れる。好ましくは実施形態のアルミニウム合金板4は導電性にも優れる。これらの効果を後述の試験例1で具体的に説明する。このようなアルミニウム合金板4は、曲げ加工が施される部材であって高強度が望まれる部材、例えば端子、バスバ、筐体、その他の構造材等の素材に好適である。
[端子]
(概要)
 端子1は、電線2と所定の対象物とを接続する金具である。端子1は図5,図6に示すように電線2の端部に取り付けられた状態で利用される。端子1は図3,図4に示すように対象物との接続部11と、電線2の導体20との接続部12とを備える。図3,図4は導体20との接続部12として導体20を把持するワイヤバレル部を例示する。実施形態の端子1は実施形態のアルミニウム合金板4からなる。端子1は、所定の形状に切断されたアルミニウム合金板4が所定の立体形状となるように曲げられることで製造される。
 アルミニウム合金板4からなる端子1は、アルミニウム合金板4を構成するアルミニウム合金の組成及び組織、ビッカース硬さ及び導電率等の特性、厚さを実質的に維持する。上述のアルミニウム合金板4に関する説明は「アルミニウム合金板4」を「端子1」に置き換えることで「端子1」に関する説明に概ね相当する。そのため、端子1の具体例及び使用例を説明し、その他の詳細な説明を省略する。なお、端子1の断面は、端子1が例えば後述の圧着端子1A,オス端子1Cであれば、接続部11について接続部11の表面に垂直な断面をとる。端子1が例えば後述のメス端子1Bであれば接点に用いられるばね部11Bの表面に垂直な断面をとる。上記垂直な断面は接続部11、ばね部11Bを構成するアルミニウム合金板4の厚さ方向に平行な平面で切断した断面に相当する。
(端子の具体例)
 実施形態1の端子1は圧着端子1Aである。圧着端子1Aは、図3に示すように平板状の接続部11と筒状の接続部12とを備える。接続部11には板の表裏を貫通する孔が設けられている。孔には図示しないボルトが挿通される。ボルトによって、圧着端子1Aは対象物に接続される。圧着端子1Aは所定の形状に打ち抜かれたアルミニウム合金板4から構成される。所定の形状のアルミニウム合金板4は二点鎖線で仮想的に示す二つの矩形状片を備える。二つの矩形状片は縁部が接するように曲げられることで筒状に成形される。付き合わされた縁部が溶接等によって接合されることで、筒状の接続部12が成形される。この接続部12の内部に電線2の導体20が挿通された状態で接続部12が押圧されることで、導体20に接続部12が圧着される。この圧着によって図5に示すように圧着端子1Aは電線2の端部に接続される。なお、図3に示す接続部11は一つの孔を備えるが、複数の孔を備える場合がある。圧着端子1Aの接続部11にはボルトが締結された際にボルトが緩まないように締結に伴う変形に耐え得る強度が望まれる。ワイヤバレル部である接続部12には上述の曲げ時や圧着時に割れやしわが生じないような曲げ加工性が望まれる。
 実施形態2の端子1はメス端子1Bである。メス端子1Bは、図4に示すように接続部11と接続部12とインシュレーションバレル部13とを備える。接続部11は四角筒状であり、四角筒の内部に二つのばね部11Bを備える。なお、図4では接続部11は四角筒の長手方向に平行な平面で切断した断面を示す。向かい合って配置された二つのばね部11Bは後述するオス端子1Cの接続部11を挟持する。各ばね部11Bの付勢力によって両ばね部11Bはオス端子1Cの接続部11に所定の圧力で接触する。上記付勢力によってオス端子1Cとの接触状態が維持されることでメス端子1Bは図6に示すように対象物であるオス端子1Cに接続される。メス端子1Bは所定の形状に打ち抜かれたアルミニウム合金板4が所定の形状に折り曲げられることで成形される。ばね部11Bもアルミニウム合金板4が折り曲げられたり、凸状に成形されたりすることで設けられる。接続部12は二つの矩形状片を備える。この二つの矩形状片は電線2の導体20を包むように折り畳まれる。インシュレーションバレル部13も二つの矩形状片を備える。この二つの矩形状片は電線2の絶縁層23を包むように折り畳まれる。図6に示すように接続部12及びインシュレーションバレル部13が折り畳まれることで、メス端子1Bは電線2の端部に接続される。なお、メス端子1Bは一つのばね部11Bを備える場合がある。この場合、ばね部11Bは四角筒内に挿入されたオス端子1Cの接続部11を四角筒の内面に押し付ける。メス端子1Bのばね部11Bにはオス端子1Cとの接触状態を維持するための付勢力を発現可能な強度が望まれる。強度が不十分であると上記付勢力が小さくなる。上記付勢力が小さいとメス端子1Bとオス端子1Cとの接触状態が不十分になる。その結果、メス端子1Bとオス端子1Cとの接触抵抗が増大する。メス端子1Bの接続部11、ワイヤバレル部である接続部12、インシュレーションバレル部13には上述の折り曲げ時に割れやしわが生じないような曲げ加工性が望まれる。
 実施形態3の端子1はオス端子1Cである。オス端子1Cは、図4に示すように接続部11と接続部12とインシュレーションバレル部13とを備える。接続部11は棒状である。上述のように棒状の接続部11がメス端子1Bのばね部11Bに挟持されることでオス端子1Cは図6に示すように対象物であるメス端子1Bに接続される。オス端子1Cは所定の形状に打ち抜かれたアルミニウム合金板4を所定の形状に折り曲げられることで成形される。オス端子1Cの接続部12及びインシュレーションバレル部13の基本構成はメス端子1Bの接続部12及びインシュレーションバレル部13と同様である。そのため、詳細な説明を省略する。オス端子1Cの接続部11にはメス端子1Bのばね部11Bからの付勢力に耐える反力を発現可能な強度が望まれる。上記強度が不十分であると上述のように接触抵抗が増大する。オス端子1Cの接続部11、ワイヤバレル部である接続部12、インシュレーションバレル部13には上述の折り曲げ時に割れやしわが生じないような曲げ加工性が望まれる。
 導体20との接続部12は上述のワイヤバレル部ではなく、超音波接合や溶接等によって導体20が接合されるものでもよい。このような接続部12を備える端子1に設けられたインシュレーションバレル部13又は上述の折り曲げられて形成される接続部11には折り曲げ時に割れが生じないような曲げ加工性が望まれる。
 なお、端子1は、アルミニウム合金板4からなる基材とめっき層とを備えてもよい。めっき層は基材の表面の少なくとも一部を覆う。めっき層の構成材料はスズ、スズ合金、ニッケル、ニッケル合金、銀、銀合金等である。めっき層を備える端子1は接触抵抗を更に低減できる。
(端子の使用例)
 実施形態の端子付き電線3は、図5,図6に示すように電線2と実施形態の端子1とを備える。図4に示すように電線2は、導体20と絶縁層23とを備える。電線2の端部において絶縁層23が除去されることで、導体20の端部が露出される。この露出された導体20の端部に端子1の接続部12が取り付けられる。
 導体20は1本の金属線又は複数の金属線から構成される。複数の金属線は例えば撚線又は撚線集合体である。撚線集合体は複数の撚線が撚り合わされたものである。金属線を構成する金属は純銅、銅合金、純アルミニウム、アルミニウム合金等である。導体20が純アルミニウム又はアルミニウム合金から構成される電線2は、純銅又は銅合金から構成される場合に比較して軽量である。また、純アルミニウム又はアルミニウム合金から構成される導体20はアルミニウム合金板4からなる端子1との間で異種金属腐食が実質的に生じない。絶縁層23は樹脂等の電気絶縁材料から構成される。
[バスバ]
 バスバ5は、導体同士を接続する金具である。バスバ5は所定の形状に打ち抜かれたアルミニウム合金板4からなる板片50である。板片50には図示しないボルトが挿通される孔53が設けられている。図7に示すバスバ5は、細長い長方形状の板片50からなる。この板片50は部分的に折り曲げられている。詳しくはこのバスバ5は、ほぼ直角に折り曲げられた二つの曲がり部52を備え、二つの曲がり部52によって段差形状を有する。また、このバスバ5は板片50の長手方向の端部にそれぞれ一つの孔53を備える。板片50の形状・幅・長さ、孔53の個数・大きさ・配置位置等は変更可能である。バスバ5の形状及び大きさは、バスバ5が配置される空間の形状及び大きさに応じて調整される。バスバ5は、曲がり部52を有することで狭い空間であっても配置可能であり、空間の利用効率が高い配策構造を構築できる。バスバ5はボルトによって図示しない導体に接続される。バスバ5における孔53の周囲箇所には、ボルトが締結された際にボルトが緩まないように締結に伴う変形に耐え得る強度が望まれる。曲がり部52には板片50の曲げ時に割れやしわが生じないような曲げ加工性が望まれる。
(実施形態の主な効果)
 実施形態の端子1、及び実施形態の端子付き電線3に備えられる端子1は強度に優れる実施形態のアルミニウム合金板4からなることで、以下の効果を有する。実施形態1の圧着端子1Aでは接続部11にボルトが締め付けられても接続部11が変形し難い。結果としてボルトが緩み難い。そのため、圧着端子1Aとボルト締結された対象物とは接触抵抗を小さくできる上に接触状態を長期にわたり良好に維持できる。実施形態2のメス端子1Bではばね部11Bが実施形態2のオス端子1Cの接続部11に適切な付勢力を付与できる。実施形態3のオス端子1Cでは棒状の接続部11がメス端子1Bのばね部11Bに適切な反力を作用できる。結果として、メス端子1Bとオス端子1Cとの接触抵抗が小さい。また、メス端子1Bのばね部11Bとオス端子1Cの接続部11とは接触状態を長期にわたり良好に維持できる。これらの点から、実施形態の端子1は電気接点部材としての信頼性を高められる。このような端子1は電気接点部材に好適である。また、実施形態の端子1、及び実施形態の端子付き電線3に備えられる端子1は曲げ加工性に優れる実施形態のアルミニウム合金板4からなることで、電線2の導体20を把持するための曲げ加工時や圧着時に割れやしわが生じ難い。更に、実施形態のアルミニウム合金板4は形状精度、寸法精度に優れる端子1を製造可能である。この点から、実施形態の端子1は製造性にも優れる。実施形態の端子付き電線3は曲げ加工性に優れる端子1を備えることで、端子1が電線2の端部に容易に取り付けられる。この点から、実施形態の端子付き電線3も製造性に優れる。
 導電率が40%IACS以上であるアルミニウム合金板4からなる端子1は電気接点部材に好適である。また、導電率が40%IACS以上であれば端子1に電流が流れた際に端子1の発熱量が少ない。そのため、発熱に起因する電線2の劣化が低減される。
 実施形態のバスバ5は強度に優れる実施形態のアルミニウム合金板4からなることで、以下の効果を有する。バスバ5における孔53の周囲箇所にボルトが締め付けられても孔53の周囲箇所が変形し難い。結果としてボルトが緩み難い。そのため、バスバ5とボルト締結された導体とは接触抵抗を小さくできる上に接触状態を長期にわたり良好に維持できる。また、実施形態のバスバ5は曲げ加工性に優れる実施形態のアルミニウム合金板4からなることで、製造過程では曲がり部52を形成するための曲げ加工時に割れやしわが生じ難い。そのため、形状精度、寸法精度に優れるバスバ5が製造される。この点から、実施形態のバスバ5は製造性にも優れる。
[アルミニウム合金板の製造方法、端子の製造方法、バスバの製造方法]
 実施形態のアルミニウム合金板4は、例えば上記特定の組成を有するアルミニウム合金からなる溶湯を急冷凝固させた凝固材を製造する工程を備える製造方法によって製造することができる。実施形態の端子1及び実施形態のバスバ5は例えば以下の第一工程及び第二工程を備える製造方法によって製造することができる。
(第一工程)上記特定の組成及び上記特定の組織を有するアルミニウム合金板4を用意する。
(第二工程)上記アルミニウム合金板4を所定の形状に切断して、所定の形状のアルミニウム合金板4を所定の形状に成形する。
 本発明者らは、上述の特定の組成及び上述の特定の組織を有するアルミニウム合金板4の製造には従来の溶製法ではなく、溶湯を急冷凝固可能な方法が好ましいとの知見を得た。溶湯が急冷凝固された凝固材は、1.5μmを超えるようなサイズの化合物8が少ない又は好ましくはほとんど含まない。上記凝固材が用いられることで最終的に製造されるアルミニウム合金板4、更には端子1は表層領域10に円相当径が1.5μm以上である化合物8が少なく、5μm以上の化合物8を実質的に含まない。以下、各工程を説明する。
〈第一の製法:薄帯又は粉末からなる凝固材を製造する場合〉
《凝固工程》
 上述の特定の組成を有するアルミニウム合金の溶湯を急冷凝固することで凝固材を製造する。凝固材は例えば薄帯、薄片、粉末である。薄帯、粉末の凝固材の製造には液体急冷凝固法、アトマイズ法等を利用することができる。液体急冷凝固法は例えばメルトスパン法である。アトマイズ法は例えばガスアトマイズ法、水アトマイズ法である。液体急冷凝固法、アトマイズ法では、上記溶湯の冷却速度は例えば1×10℃/秒以上であり、一般的な溶製法の冷却速度よりも大きい。メルトスパン法の基本操作、アトマイズ法の基本操作は公知の方法を参照できる。
 メルトスパン法は、高速回転する冷却媒体上に溶湯を噴射して急冷することで、薄帯を製造する方法である。上記冷却媒体はロール又はディスク等である。上記冷却媒体の構成材料は銅等の金属である。製造された薄帯は短く砕かれた薄片状又は粉末状とすると利用し易い。
 アトマイズ法は、るつぼの底部の小孔から流出させた溶湯の細い流れに冷却能が高いガス又は水を高圧噴射することで粉末を製造する方法である。高圧のガス又は水は上記溶湯の流れを飛散させると共に上記溶湯を急冷する。ガス種はアルゴン、空気、窒素等である。アトマイズ法では、製造される粉末の平均粒径が小さくなるように製造条件が調整されることで冷却速度が大きくなり得る。アトマイズ粉末の平均粒径は例えば1μm以上150μm以下である。アトマイズ粉末の平均粒径は100μm以下、更に80μm以下でもよい。
《押出工程》
 次に、上述の薄片状又は粉末状の凝固材に塑性加工を施すことで塑性加工材を製造する。塑性加工によって薄片状又は粉末状の凝固材が一体化されると共に緻密化される。例えば相対密度が90%以上である塑性加工材を製造する。このような緻密な塑性加工材は例えば300℃以上520℃未満の温度範囲で押出加工を行うことで製造することができる。この押出加工はいわゆる粉末押出である。上記の温度範囲に加熱されることで凝固材は塑性加工性を高められる。温度が高いほど凝固材は塑性加工性を高められる。300℃以上で押出加工を行えば、長い板状の押出材を製造することができる。なお、ここでの300℃以上での押出加工は熱間加工に相当する。この押出加工によって板状の押出材を製造すれば、この押出材は、表層領域の断面において上述の条件(a)から条件(c)、更には条件(d)を満たす特定の組織を有する。製造された押出材をアルミニウム合金板4にすることができる。
《前工程》
 上述の押出工程前に化合物が析出しない温度で塑性加工を行うことができる。化合物が析出しない温度は例えば200℃未満である。なお、ここでの200℃未満での塑性加工は冷間加工に相当する。冷間加工の加工温度が常温であれば温度制御が不要である。常温は5℃以上35℃以下である。冷間加工によって例えば相対密度が80%以上である中間加工材を製造する。この中間加工材に上述の押出加工を施すことで、押出加工前に冷間加工を行わない場合に比較して押出材が緻密になり易い。ここでの冷間加工は、例えばプレス成形である。プレス成形は、静水圧プレス、一軸プレス装置を用いた一軸プレス等である。なお、この前工程としての冷間加工は必須ではない。
《後工程》
 上述の押出工程後に押出材に冷間加工を施すことができる。又は上述の押出工程後に押出材に熱処理を施すことができる。又は上記押出材に冷間加工及び熱処理の双方を施すことができる。後工程を経た冷間加工材又は熱処理材の表層領域の断面において上述の条件(a)から条件(c)、更には条件(d)を満たす特定の組織を有するように、後工程の条件は調整される。このような後工程としての冷間加工や熱処理によって、ビッカース硬さを調整することができる。例えば押出材に冷間加工を施すことで冷間加工材は加工硬化する。結果としてビッカース硬さが高められる。例えば押出材に熱処理を施すことで化合物8の大きさ及び上述の数密度を調整することができる。結果としてビッカース硬さが調整される。後工程を行う場合、後工程を経た冷間加工材又は熱処理材をアルミニウム合金板4にすることができる。なお、この後工程としての冷間加工や熱処理は必須ではない。
 後工程としての冷間加工は常温での塑性加工であると、冷間加工材に導入されるひずみが大きくなり易い。結果としてビッカース硬さが高められる。そのため、上記冷間加工材からなるアルミニウム合金板4は強度に優れる。ここでの冷間加工は、例えば冷間圧延、冷間抽伸である。また、ここでの冷間加工は例えば相当塑性ひずみが0.01以上となるように行う。
 熱処理は、以下の第一熱処理及び第二熱処理の少なくとも一方を行う。第一熱処理のみでもよいし、第二熱処理のみでもよいし、第一熱処理後に第二熱処理を行ってもよい。第一熱処理は430℃以上600℃以下の温度に押出材等の対象物を加熱した状態で1時間以上24時間以下の範囲に保持した後、水中又は油中に焼き入れる。又は上記の焼き入れに代えて強制空冷を行う。第一熱処理は溶体化処理に相当する。第二熱処理は150℃以上250℃以下の温度に押出材等の対象物を加熱した状態で1時間以上24時間以下の範囲に保持した後、炉冷する又は空冷する。第二熱処理は時効処理に相当する。
 第一熱処理によって第一群の元素、第二群の元素がアルミニウムに固溶し得る。その後、常温に保持されることで析出物からなる微細な化合物7が均一的に分散した組織が形成され得る。第二熱処理によって析出物が析出する。この析出物は微細である上に均一的な大きさになり得る。そのため、第二熱処理材は微細な化合物7が均一的に分散した組織を有し得る。このような組織を有することから第一熱処理材又は第二熱処理材からなるアルミニウム合金板4は強度に優れる。また、このアルミニウム合金板4は化合物7が析出されていることで導電性にも優れる。その他、熱処理によって塑性加工に伴う加工ひずみがある程度除去される。この点で、熱処理が施された熱処理材からなるアルミニウム合金板4は曲げ加工性にも優れる。
 上記の熱処理は上述の押出工程から連続して行うことができる。例えば、500℃程度で押出加工を行った後、シャワーで水冷する。
〈第二の製法:板からなる凝固材を製造する場合〉
《凝固工程》
 上述の凝固材は板でもよい。板からなる凝固材の製造には例えばストリップキャスタ、薄板連続鋳造、連続鋳造圧延等と呼ばれる方法を利用することができる。ストリップキャスタの一例はいわゆる双ロール鋳造法である。双ロール鋳造法は、溶湯を一対の金属製ロールによって圧延しながら凝固させることで鋳造板を製造する方法である。鋳造板の送り速度、即ち鋳造速度によって、急冷時の溶湯の冷却速度を制御することができる。上記冷却速度は80℃/秒以上が好ましい。上記冷却速度は85℃/秒以上、90℃/秒以上でもよい。上記冷却速度が80℃/秒以上であれば得られた鋳造板は、表層領域の断面において上述の条件(a)から条件(c)、更には条件(d)を満たす特定の組織を有する。そのため、製造された鋳造板をアルミニウム合金板4にすることができる。上記冷却速度が80℃/秒未満であれば、化合物8が粗大になったり、平均アスペクト比が大きくなったりし易い。
《後工程》
 更に上記鋳造板に上述の後工程を施すことができる。後工程としての冷間加工は例えば冷間圧延である。上記鋳造板に冷間圧延、上述の熱処理を順に施してもよい。又は、後工程としての熱処理は上記鋳造板に連続して行ってもよい。
〈端子の製造方法、バスバの製造方法〉
(第一工程)
 第一工程では、上述の第一の製法又は第二の方法によって製造されたアルミニウム合金板4を用意するとよい。
(第二工程)
 上述の押出加工又は双ロール鋳造等の方法によって連続的に製造されたアルミニウム合金板4は長い板である。第二工程はこのアルミニウム合金板4から所定の形状に切断された板材を製造する。所定の形状の板材は曲げられる前の端子1又は曲げられる前のバスバ5を展開した形状を有する。この板材の所定の箇所が筒状に曲げられることで図3に示す円筒状の接続部12が成形される。この板材の所定の箇所が折り曲げられることで図4に示す四角筒状の接続部11や棒状の接続部11が成形される。また、図3,図4に示すワイヤバレル部である接続部12やインシュレーションバレル部13が成形される。上記板材の所定の箇所が折り曲げられることで図7に示すバスバ5が成形される。
[試験例1]
 表1に示す組成を有するアルミニウム合金からなる板材を表2に示す製造方法によって製造した。製造されたアルミニウム合金板における表層領域の組織、アルミニウム合金板の特性を表3に示す。
(試料の製造)
 各試料の主原料は市販のアルミニウム地金である。試料No.103及びNo.109に用いられたアルミニウム地金の純度は99.99%であり、他の試料のアルミニウム地金の純度より高い。他の試料のアルミニウム地金の純度は99.7%である。アルミニウム地金に含まれる不純物量に応じて第一群の元素の添加量、第二群の元素の添加量を調整する。
〈試料No.1からNo.9〉
 試料No.1からNo.6の板材は、アルミニウム合金からなるガスアトマイズ粉末を用いて粉末押出を行うことで製造する。
 まず、表1に示す組成を有するアルミニウム合金の溶湯を用いて空気アトマイズ法によって、平均粒径が40μmであるガスアトマイズ粉末を製造する。
 次に、ガスアトマイズ粉末を用いて冷間加工を行うことで中間加工材を製造する。ここでの冷間加工は等方静水圧プレス成形である。冷間加工の条件は、温度が常温であり、圧力が200MPaである。中間加工材は直径がφ42mmであり、長さが40mmである円柱状の成形体である。
 次に、中間加工材に熱間押出加工を施すことで平板状の押出材を製造する。押出条件は、中間加工材の加熱温度が450℃であり、押出比が28である。中間加工材を450℃に加熱してから押し出す。得られた押出材の相対密度は99%である。ここでの相対密度は見かけ密度を真の密度で除すことで求めた割合である。真の密度は、押出材を構成するアルミニウム合金の組成から求める。押出材の厚さは約1.5mmである。
 次に、押出材に溶体化処理と時効処理とを順に施すことで熱処理材を製造する。溶体化処理の条件及び時効処理の条件を表2に示す。表2に示す条件において例えば「510℃×3h→水冷」は、加熱温度が510℃であり、加熱温度の保持時間が3時間であり、この保持時間経過後に水冷したことを意味する。表2に示す条件において例えば「175℃×16h→空冷」は、加熱温度が175℃であり、加熱温度の保持時間が16時間であり、この保持時間経過後に空冷したことを意味する。
 試料No.7からNo.9の板材は、双ロール鋳造法を用いて製造する。双ロール鋳造時の冷却速度は100℃/秒又は80℃/秒である。得られた鋳造板の厚さは約7.0mmである。上記鋳造材に厚さが1.5mmとなるまで冷間圧延加工を施すことで、平板状の圧延材を製造する。圧延材に溶体化処理と時効処理とを順に施すことで熱処理材を製造する。
 試料No.1からNo.9の板材はいずれも、上述の熱処理材である。
〈試料No.101からNo.109〉
 試料No.101からNo.109の板材は、従来の溶製法を用いて製造する。
 試料No.101及びNo.109の板材は圧延材である。試料No.101及びNo.109の板材は溶製法によって製造した鋳造材に圧延加工を施すことで製造する。圧延加工後に溶体化処理及び時効処理を行わない。
 試料No.102からNo.108の板材は熱処理材である。試料No.102の板材は溶製法によって製造した鋳造材に圧延加工を施すことなく熱処理を施すことで製造する。試料No.103からNo.108の板材は溶製法によって製造した鋳造材に圧延加工を施した後、更に熱処理を施すことで製造する。これらの試料の熱処理は溶体化処理と時効処理とを順に行う。熱処理の条件を表2に示す。
(組成の分析)
 各試料の板材の組成を高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法によって求める。測定結果は表1に示す通りである。各試料の板材を構成するアルミニウム合金は第一群の元素と第二群の元素とを表1に示す質量割合で含み、残部がAlと不可避不純物とからなる。不可避不純物は第一群の元素及び第二群の元素以外である。なお、各試料の板材におけるFeの質量割合は、原料に用いたアルミニウム地金に含まれていたFeに起因するものである。試料の製造過程ではFeを添加していない。
 試料No.4,No.5,No.107,No.108の板材を構成するアルミニウム合金は国際合金記号6056に相当する。
(表層領域の組織の観察)
 各試料の板材において表層領域の組織を以下のようにして調べる。
 各試料の板材の任意の位置において板材の表面に垂直な断面をとる。上記断面をクロスセクションポリッシャ(CP)によって平滑に仕上げる。板材の表層領域は、板材の表面から板材の厚さ方向に200μmまでの領域とする。上記表層領域について、電界放出形走査電子顕微鏡によって反射電子像を観察する。ここでは上記観察に日本電子株式会社製、JSM-7800Fを用いる。観察条件は、倍率が1000倍であり、加速電圧が5kVであり、観察領域が50μm×100μmである。観察画像の解像度は、5ピクセル/μmより大きい。観察領域の取得位置は表層領域から任意に10個の観察領域をとる。即ち10視野とる。画像内に明度が255である領域いわゆる白飛びと明度が0である領域いわゆる黒飛びとが生じないように画像のコントラストを調整する。このようにして得られた反射電子像を以下の方法によって画像解析する。なお、試験例1において各試料の板材の表面は例えば板材の用途が端子の素材である場合に接点に用いられる面である。
〈画像解析の手順〉
 まず、オープンソース画像解析ソフトウェア「ImageJ バージョン1.51j」を起動する。次に「Enhance Contrast」機能によって「Saturated pixels 0.5%、Normalize」処理を行う。次に「Threshold」機能によって明度が165以上255以下であるピクセルを選択する。この選択された領域を第一群の元素及び第二群の元素からなる群より選択される1種以上の元素とAlとを含む化合物とみなす。次に「Analyze Particles」機能によって化合物の個数、各化合物の面積、各化合物のフェレ径及び最小フェレ径を求める。各化合物の面積から各化合物の円相当径を求める。各化合物の円相当径は各化合物の面積と同じ面積を有する円の直径である。なお、上記のソフトウェアを用いることで、化合物の個数、面積、フェレ径、最小フェレ径等を自動的に算出することができる。
〈粗大化合物の有無〉
 上述の10視野について、化合物のうち円相当径が5.0μm以上である化合物の有無を調べる。10視野のうち円相当径が5.0μm以上である化合物を含む視野数が3以下であれば表3に「含まず」と示す。10視野のうち円相当径が5.0μm以上である化合物を含む視野数が4以上であれば、表3に「含む」と示す。
〈数密度〉
 上述の10視野について、化合物のうち円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である化合物の個数を上述の観察領域の面積で除した値を求める。求めた値を数密度とする。10視野について求めた数密度の中央値を求める。この中央値を各試料の板材における化合物の数密度(個/μm)とする。化合物の数密度(個/μm)を表3に示す。
〈面積率〉
 上述の10視野について、化合物のうち円相当径が0.5μm以上である化合物の面積の総和を求める。求めた総和を上述の観察領域の面積で除した値を求める。求めた値が化合物の面積率である。10視野について求めた面積率の中央値を求める。この中央値を各試料の板材における化合物の面積率(%)とする。化合物の面積率(%)を表3に示す。なお、この化合物の面積率は上述のように化合物の体積率とみなすことができる。
〈平均アスペクト比〉
 上述の10視野について、化合物のうち円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である化合物のそれぞれについて、フェレ径と最小フェレ径とによってアスペクト比を求める。10視野について求めたアスペクト比の平均値を求める。この平均値を各試料の板材における平均アスペクト比とする。化合物の平均アスペクト比を表3に示す。
(特性)
 各試料の板材についてビッカース硬さ(HV)、導電率(%IACS)、曲げ評点を表3に示す。
〈ビッカース硬さ〉
 ビッカース硬さはJIS Z 2244-1:2020に準拠して測定する。圧痕の対角線長さが0.050mm以上となるように試験荷重を選定する。各試料の板材の任意の位置において板材の表面に垂直な断面をとる。上記断面を機械研磨、バフ研磨、又はCP等によって平滑に仕上げる。この断面の任意の位置についてビッカース硬さを測定する。測定点は20点とする。20点のビッカース硬さの中央値を求める。この中央値を各試料の板材におけるビッカース硬さ(HV)とする。測定温度は常温である。
〈導電率〉
 導電率はJCBA T603:2011又はJIS H 0505:1975に準拠して測定する。
〈曲げ評点〉
 曲げ評点はJCBA T307:2007に準拠してW曲げ試験を行うことで求める。まず、各試料の板材に切削加工及び研削加工を施すことで、厚さが0.8mmであり、幅が10mmであり、長さが30mmの試験片を作製する。試料ごとに5個の試験片を用意する。W曲げ試験は図9に示すジグを用いて行う。ジグは二つの山部を備える上型201と二つの谷部を備える下型202とを備える。上型201と下型202とで試験片100を挟み、曲げ半径が1.6mmであるW曲げ加工を試験片100に施す。W曲げ加工後、曲げられた頂点のしわ及び割れの強弱をJCBA T307:2007に記載される評価基準と比較することで評点を付ける。ここでは、評価基準Aを4点、評価基準Bを3点、評価基準Cを2点、評価基準Dを1点、評価基準Eを0点と評価する。各試料において5個の試験片の評点を平均した値を求める。この平均値を各試料の板材における曲げ評点とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように試料No.1からNo.9の板材はビッカース硬さが70HV以上であると共に曲げ評点が4.0点である。このような試料No.1からNo.9の板材は強度に優れる上に曲げ加工性に優れる。また、試料No.1からNo.9の板材は導電率が40%IACS以上であり、導電性にも優れる。以下、試料No.1からNo.9の板材を特定試料群の板材と呼ぶ。
 特定試料群の板材は、曲げ評点が4.0である試料No.101,No.109の板材よりもビッカース硬さが高い。この理由の一つは、特定試料群の板材はシリコン及びマグネシウムの双方を含み、試料No.101の板材はマグネシウムを含まないことが考えられる。また、特定試料群の板材は、試料No.109の板材よりもシリコン及びマグネシウムの含有割合が大きいことが考えられる。別の理由の一つは、特定試料群の板材は第一群の元素に加えて第二群の元素を含むことが考えられる。なお、試料No.101,No.109は第一群の元素及び第二群の元素の合計含有割合が小さいことで導電率が高いと考えられる。
 特定試料群の板材は、ビッカース硬さが70HV以上である試料No.102,試料No.104からNo.108の板材よりも曲げ評点が高い。この理由の一つは、表層領域の組織の相違が考えられる。特定試料群の板材は図2に示すように表層領域10に円相当径が5μm以上である粗大な化合物8を実質的に含まない。試料No.102の板材は図8に示すように円相当径が5μm以上である粗大な化合物8を含む。粗大な化合物8はW曲げ加工時に割れやしわの起点となることで靭性を低下させる結果、曲げ評点が低下すると考えられる。また、特定試料群の板材は化合物の数密度が0.0010個/μm以下であり、試料No.104からNo.108の板材の数密度に比較して小さい。更に、特定試料群の板材では化合物の面積率が1.0%未満であり、試料No.102,No.107,No.108の板材の面積率に比較して小さい。上記粗大な化合物が実質的に含まれない上に円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である化合物が少ないことで、特定試料群の板材はW曲げ加工時に割れが生じ難いと考えられる。円相当径が1.5μm以上である化合物は強度の向上に実質的に関与せず、曲げ加工性に影響を与えると考えられる。特定試料群の板材は円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である化合物の平均アスペクト比が2.5以下であり、上記化合物の形状が円形に近い。ある程度大きな化合物が割れやしわの起点になり難い形状であることからも、特定試料群の板材はW曲げ加工時に割れが生じ難いと考えられる。また、特定試料群の板材は円相当径が0.5μm以上である化合物がある程度含まれるように第一群の元素及び第二群の元素を含むことでビッカース硬度が高いと考えられる。更に、特定試料群の板材は第一群の元素及び第二群の元素の少なくとも一部が化合物であることで、導電率が高いと考えられる。なお、図2の左右方向は押出方向又は圧延方向に相当する。
 なお、化合物の組成は例えばエネルギー分散型X線分光法(EDX)によって分析することができる。円相当径が0.5μm以上である化合物は、代表的には第一群の元素及び第二群の元素からなる群より選択される1種以上の元素とAlとを含む化合物である。
 試料No.103の板材は化合物の数密度が0.0010個/μm以下であり、化合物の面積率が0.10%未満であるものの、ビッカース硬さ及び曲げ評点が特定試料群の板材と同程度である。ただし、試料No.103の板材を製造するためには原料に高純度のアルミニウム地金が必要である。純度が低いアルミニウム地金で製造可能な点で、特定試料群の板材は試料No.103の板材よりも製造性に優れる。
 以上の説明から、シリコンとマグネシウムとを含むアルミニウム合金からなり、表層領域の断面において上述の条件(a)から条件(c)を満たすアルミニウム合金板は強度に優れる上に曲げ加工性にも優れることが示された。更に条件(d)を満たすアルミニウム合金板は強度及び曲げ加工性により優れる。このようなアルミニウム合金板からなる端子は強度に優れる上に曲げ加工性にも優れる。また、上記のアルミニウム合金板は、溶湯が急冷凝固された凝固材を用いることで製造できることが示された。
 本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 例えば、試験例1において、第一群の元素の含有割合、第二群の元素の含有割合、製造条件等が変更可能である。製造条件は、例えば凝固材の製造方法及び製造条件、凝固材の平均粒径、プレス成形時の温度及び圧力、押出条件、熱処理時の加熱温度・保持時間、双ロール鋳造の冷却速度等である。
1 端子、1A 圧着端子、1B メス端子、1C オス端子
2 電線
3 端子付き電線
4 アルミニウム合金板、40 表面
7,8 化合物、9 母相、10 表層領域
11,12 接続部、11B ばね部
13 インシュレーションバレル部
20 導体、23 絶縁層
100 試験片、201 上型、202 下型

Claims (10)

  1.  アルミニウム合金からなるアルミニウム合金板であって、
     前記アルミニウム合金は、
      シリコンを0.01質量%以上1.50質量%以下、
      マグネシウムを0.01質量%以上2.00質量%以下、
      鉄を0質量%以上1.50質量%以下、
      銅を0質量%以上1.50質量%以下、
      マンガンを0質量%以上1.50質量%以下、
      クロムを0質量%以上1.50質量%以下、
      亜鉛を0質量%以上1.50質量%以下、
      ジルコニウムを0質量%以上1.50質量%以下、
      チタンを0質量%以上1.50質量%以下含み、
      残部がアルミニウムと不可避不純物とからなり、
     前記アルミニウム合金板の表層領域の断面において前記アルミニウム合金は、
      シリコン、マグネシウム、鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される1種以上の元素とアルミニウムとを含む化合物を含み、
      前記断面から抽出した10視野のうち円相当径が5μm以上である前記化合物を含む視野の数が3以下であり、
      円相当径が1.5μm以上5.0μm未満である前記化合物の数密度が0.0010個/μm以下であり、
      円相当径が0.5μm以上である前記化合物の面積率が0.1%以上1.0%未満である、
     アルミニウム合金板。
  2.  円相当径が1.0μm以上1.5μm未満である前記化合物の平均アスペクト比が2.5以下である、請求項1に記載のアルミニウム合金板。
  3.  ビッカース硬さが70HV以上である、請求項1又は請求項2に記載のアルミニウム合金板。
  4.  ビッカース硬さが72HV以上160HV以下である、請求項1又は請求項2に記載のアルミニウム合金板。
  5.  導電率が40%IACS以上63%IACS以下である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板。
  6.  鉄、銅、マンガン、クロム、亜鉛、ジルコニウム、及びチタンからなる群より選択される各元素の含有割合は0.01質量%以上である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板。
  7.  前記アルミニウム合金は、国際合金記号6056で規定される合金であり、
     ビッカース硬さが72HV以上であり、
     導電率が40%IACS以上53%IACS以下である、請求項1又は請求項2に記載のアルミニウム合金板。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板からなる、
     端子。
  9.  電線と請求項8に記載の端子とを備える、
    端子付き電線。
  10.  請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板からなる、
     バスバ。
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