(57)【要約】【課題】  耐屈曲疲労特性に優れたアルミニウム合金線材を提供する。【解決手段】Ｆｅを０．１〜０．４ｍａｓｓ％と、Ｃｕを０．１〜０．３ｍａｓｓ％と、Ｍｇを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％と、Ｓｉを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％とを含有し、さらにＴｉとＶを合わせて０.００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、移動車体に搭載されて用いられる線材であり、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜２５μｍ、且つ、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００回以上であるアルミニウム合金線材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅを０．１〜０．４ｍａｓｓ％と、Ｃｕを０．１〜０．３ｍａｓｓ％と、Ｍｇを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％と、Ｓｉを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％とを含有し、さらにＴｉとＶを合わせて０.００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜２５μｍ、且つ、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００回以上であるアルミニウム合金線材。
【請求項２】
Ｆｅを０．３〜０．８ｍａｓｓ％と、Ｃｕ、Ｍｇ、およびＳｉからなる群から選ばれる１種以上の元素を総計で０．０２〜１．０ｍａｓｓ％とを含有し、さらに、ＴｉとＶを合わせて０．００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜３０μｍ、且つ、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００回以上であるアルミニウム合金線材。
【請求項３】
引張強度が８０ＭＰａ以上、及び導電率が５５％ＩＡＣＳ以上であり、前記線材内に分散する第二相粒子の寸法が粒径換算で５０〜５００ｎｍの該第二相粒子の分布密度が１〜１０２個／μｍ２である請求項１または２記載のアルミニウム合金線材。
【請求項４】
前記線材が移動体内で、バッテリーケーブル、ハーネス、またはモータ用導線として用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線体の導体として用いられるアルミニウム合金線材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、電車、航空機等の移動体の電気配線体として、ワイヤーハーネスと呼ばれる銅または銅合金の導体を含む電線に銅または銅合金（例えば、黄銅）製の端子（コネクタ）を装着した部材が用いられていたが、近年の移動体の軽量化の中で、電気配線体の導体として、銅又は銅合金より軽量なアルミニウム又はアルミニウム合金を用いる検討が進められている。
アルミニウムの比重は銅の約１／３、アルミニウムの導電率は銅の約２／３（純銅を１００％ＩＡＣＳの基準とした場合、純アルミニウムは約６６％ＩＡＣＳ）であり、純アルミニウムの導体線材に純銅の導体線材と同じ電流を通すためには、純アルミニウムの導体線材の断面積を純銅の導体線材の約１．５倍にする必要があるが、それでも重量では銅に比べて約半分と有利な点がある。
なお、上記の％ＩＡＣＳとは、万国標準軟銅（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｎｎｅｌｄ  Ｃｕｐｐｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）の抵抗率１．７２４１×１０−８Ωｍを１００％ＩＡＣＳとした場合の導電率を表したものである。
【０００３】
そのアルミニウムを移動体の電気配線体の導体として用いるためには幾つかの課題があり、その一つに耐屈曲性（疲労特性）の向上がある。これは、移動体には一般に開閉式のドアや扉などが付帯しているためである。例えば移動体が自動車の場合、車体本体とドアを結ぶワイヤーハーネスは開閉のたびに繰り返し疲労を受ける。その回数は数万回から十数万回と言われている。この程度の繰り返し回数であれば、従来ワイヤーハーネス導体として使用されていた純銅（タフピッチ銅）は疲労特性に優れているため問題ないとされるが、強度の低いアルミニウムには厳しい回数である。そのため、従来の架空電線で使われているような純アルミニウムを使った電線では耐えることができない。
また、この開閉に負荷されるひずみの振幅は±０．１〜０．２％と比較的緩いひずみ量であるが、架空電線と比較すると数桁高いひずみ量である。
よって、移動体の電気配線体には、架空電線や電力ケーブルなどの設置環境とは異なり、高い曲げひずみが発生することが多く、このことが移動体用の電気配線体自身の特性向上が強く要求される要因の一つとなっている。
【０００４】
移動体の電気配線体に使用されるアルミニウム導体に耐屈曲性が要求されるのは、ドアなどの繰り返し曲げ応力を受ける部分である。アルミニウムなどの金属材料は疲労破断を起こす。これは金属材料からなる試験片に十分に低い荷重を繰り返し加えていくとある回数で破断する疲労破壊と同じである。
一般に強度の高い材料ほど疲労特性は良好と言われている。そこで、強度の高いアルミ線材を適用すればよいが、ワイヤーハーネスはその設置時の取り回し（車体への取り付け作業）がしやすいことが要求されているために一般的には鈍し材（焼鈍材）が使われていることが多い。
また、強度を高める方法として固溶強化方法があるが、これでは導電率を低下させてしまうため大きな強化量を求めるには添加量に制限がある。
よって、移動体の電気配線体に使用されるアルミニウム導体には強度と導電率に加えて、屈曲疲労特性の優れた材料が求められている。
【０００５】
このような用途に対して、市販の純アルミニウム系（１０００系）の中で送電線用アルミ線材の１０６０や１０７０ではドアなどの開閉で生じる振幅疲労に十分耐えることはできない。また、種々の添加元素を加えた合金化の検討が行われているが、合金化は導電率の低下を招くことも周知の事実である。よって、導電性を考慮すると、強度が優れている３０００系、５０００系は使用できず、それ以外の合金系も芳しくない。
【０００６】
一方、移動体の電気配線体に用いられるアルミニウム導体として特許文献１〜１７には主に自動車用ワイヤーハーネスに使用される例について記載されている。
【０００７】
前記アルミニウム導体が開閉部に用いられたとき、屈曲疲労特性が悪いとその使用中に導体が破断することが懸念され、その信頼性を保つためには高屈曲特性に優れた導体が必要である。そのためには、強度の向上が一つの方法であるが、合金化による強度の向上を行った特許文献１〜１７に挙げられている合金では、移動体用途において要求される特性とコストを満足するものとは言えなかった。
特に、特許文献１、４、１７などに記載されたＺｒが添加された合金では、そのＺｒ添加方法が困難であり、また、長時間の熱処理を行うことで特性を制御するＡｌ３Ｚｒ金属間化合物を形成する工程が必要なこと、一方で、特許文献３に記載の導体は複合材であり、これも製造にあたってはコスト高になることが予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３１１１０２号公報
【特許文献２】特開２００６−１２４６８号公報
【特許文献３】特許３５３０１８１号公報
【特許文献４】特開２００５−３３６５４９号公報
【特許文献５】特開２００６−１２４６８号公報
【特許文献６】特開２００４−１３４２１２号公報
【特許文献７】特開２００５−１７４５５４号公報
【特許文献８】特開２００６−１９１６４号公報
【特許文献９】特開２００６−４７５２号公報
【特許文献１０】特開２００６−７９８８５号公報
【特許文献１１】特開２００６−１９１６５号公報
【特許文献１２】特開２００６−１９１６３号公報
【特許文献１３】特開２００６−４７６０号公報
【特許文献１４】特開２００６−２５３１０９号公報
【特許文献１５】特開２００６−４７５７号公報
【特許文献１６】特開２００６−７９８８６号公報
【特許文献１７】特開２０００−３５７４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、耐屈曲疲労特性に優れたアルミニウム合金線材の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような状況に鑑み、本発明者らは望ましい屈曲疲労特性を評価する方法と、その試験方法において要求される疲労特性を満足するものとして、アルミニウムに含まれる成分ならびに伸線方向の垂直断面における結晶粒径や分散する金属間化合物粒子の粒径（化合物粒子の直径）およびその分散密度、更には引張強度、導電率の特性との関係について検討し、前記粒径および分散密度を適正に規定するとにより前記特性を改善し得ることを見出し、この知見を基にさらに検討を進めて本発明を完成させるに至ったものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、
（１）Ｆｅを０．１〜０．４ｍａｓｓ％と、Ｃｕを０．１〜０．３ｍａｓｓ％と、Ｍｇを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％と、Ｓｉを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％とを含有し、さらに、ＴｉとＶを合わせて０.００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜２５μｍ、且つ、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００回以上であるアルミニウム合金線材、
（２）Ｆｅを０．３〜０．８ｍａｓｓ％と、Ｃｕ、Ｍｇ、およびＳｉからなる群から選ばれる１種以上の元素を総計で０．０２〜１．０ｍａｓｓ％とを含有し、さらに、ＴｉとＶを合わせて０．００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜３０μｍ、且つ、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００回以上であるアルミニウム合金線材、
（３）引張強度が８０ＭＰａ以上、及び導電率が５５％ＩＡＣＳ以上であり、前記線材内に分散する第二相粒子の寸法が粒径換算で５０〜５００ｎｍの該第二層粒子の分布密度が１〜１０２個／μｍ２である（１）または（２）項記載のアルミニウム合金線材、および
（４）前記線材が移動体内で、バッテリーケーブル、ハーネス、またはモータ用導線として用いられることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線材
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアルミニウム合金線材は、耐屈曲疲労特性に優れ、移動体に搭載されるバッテリーケーブル、ハーネスあるいはモータ用導体として有用なもので、特に優れた屈曲性が求められるドアやトランク、ボンネットなどに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例の繰返破断回数試験の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい第１の実施態様のアルミニウム合金線材は、Ｆｅを０．１〜０．４ｍａｓｓ％と、Ｃｕを０．１〜０．３ｍａｓｓ％と、Ｍｇを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％と、Ｓｉを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％とを含有し、さらに、ＴｉとＶを合わせて０.００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、移動車体に搭載されて用いられる線材であり、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜２５μｍ、且つ、２０℃におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００万回以上であるアルミニウム合金線材である。
【００１５】
本実施態様において、Ｆｅの含有量を０．１〜０．４ｍａｓｓ％とするのは、Ｆｅはアルミニウム中には６５５℃において、０．０５ｍａｓｓ％しか固溶せず、残りは、Ａｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｆｅ−Ｃｕ−Ｓｉなどの金属間化合物として晶出するためである。この晶出物は強度を向上したり、結晶粒径の制御を行ったりするため、Ｆｅの含有量は０．１ｍａｓｓ％未満では十分でない。また、０．４ｍａｓｓ％を超えると、その効果が飽和し工業的に望ましくない。Ｆｅの含有量は好ましくは０．１５〜０．３ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．１８〜０．２５ｍａｓｓ％である。
【００１６】
本実施態様において、Ｃｕをの含有量０．１〜０．３ｍａｓｓ％とするのは、Ｃｕはアルミニウム母材中に固溶して強化するためである。その場合、Ｃｕの含有量は０．１ｍａｓｓ％未満ではその効果が発揮できず０．３ｍａｓｓ％を超えての含有は導電率の低下を招く。また、Ｃｕの含有量が多いと他の元素と金属間化合物を形成して溶解時のノロ（スラグ）の発生などの不具合を生じる。Ｃｕの含有量は好ましくは０．１５〜０．２５ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．１８〜０．２２ｍａｓｓ％である。
【００１７】
本実施態様において、Ｍｇの含有量を０．０２〜０．２ｍａｓｓ％とするのは、Ｍｇはアルミニウム母材中に固溶して強化する共に、その一部はＳｉと析出物を形成して強度を向上させることができる。Ｍｇの含有量は０．０２ｍａｓｓ％未満では効果がなく、０．２ｍａｓｓ％を超えると導電率を低下させ、また、その効果も飽和する。また、Ｍｇの含有量が多いと他の元素と金属間化合物を形成して溶解時のノロの発生などの不具合を生じる。Ｍｇの含有量は好ましくは０．０５〜０．１５ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．０８〜０．１２ｍａｓｓ％である。
【００１８】
本実施態様において、Ｓｉの含有量を０．０２〜０．２ｍａｓｓ％とするのは、上記したようにＳｉはＭｇと化合物を形成して強度を向上させる働きを示す。Ｓｉの含有量は０．０２ｍａｓｓ％未満では効果がなく、０．２ｍａｓｓ％を超えると導電率を低下させ、また、その効果も飽和する。また、Ｓｉの含有量が多いと他の元素と金属間化合物を形成して溶解時のノロの発生などの不具合を生じる。Ｓｉの含有量は好ましくは０．０５〜０．１５ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．０８〜０．１２ｍａｓｓ％である。
【００１９】
本実施態様において、ＴｉとＶは共に溶解鋳造時の鋳塊の微細化材として作用する。鋳塊の組織が粗大であれば、次工程の加工工程で割れが発生して工業的に望ましくない。そこで、ＴｉおよびＶを鋳塊の組織を微細化するために添加する。その含有量は、ＴｉとＶの合計が０．００１ｍａｓｓ％未満では微細化の効果が見られず、０．０１ｍａｓｓ％を超えると導電率を大きく低下させ、その効果も飽和する。ＴｉとＶの合計の含有量は好ましくは０．０５〜０．０８ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．０６〜０．０８ｍａｓｓ％である。また、ＴｉとＶを共に用いる場合は、その比率はＴｉ：Ｖ（質量比）で好ましくは１０：１〜１０：３である。
【００２０】
本発明の好ましい第２の実施態様はＦｅを０．３〜０．８ｍａｓｓ％と、Ｃｕ、Ｍｇ、およびＳｉからなる群から選ばれる１種以上の元素を総計で０．０２〜１．０ｍａｓｓ％とを含有し、さらに、ＴｉとＶを合わせて０．００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金線材であって、移動車体に搭載されて用いられる線材であり、その伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜３０μｍ、且つ、２０℃におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命が５００００回以上であるアルミニウム合金線材である。
【００２１】
第２の実施態様では、上述の第１の実施態様の合金組成のうち、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｓｉの添加量を合計で０．０２〜１．０ｍａｓｓ％に制御することで、安価なＦｅを０．３〜０．８ｍａｓｓ％に増やすことによりその減量分を補う効果もＦｅにはある。しかし、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｓｉを制御した場合でも０．３ｍａｓｓ％以下では効果が無く、０．８ｍａｓｓ％以上では上記と同様に晶出物が多くなりその効果が飽和する。また、添加量が多いと他の元素と金属間化合物を形成して溶解時のノロの発生などの不具合を生じる。
第２の実施態様においては、Ｆｅは、好ましくは０．４〜０．８ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．５〜０．７ｍａｓｓ％である。また、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｓｉの中で１元素以上から選択された元素の総計は、好ましくは０．４〜０．８ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．５〜０．７ｍａｓｓ％である。
そのほかの合金組成については上述の第１の実施態様と同様である。
【００２２】
本発明のアルミニウム合金線材には、上記の成分以外の結晶粒径が厳密に規定される。さらに、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命（屈曲特性）を規定する。
ここで、常温とは約２０℃（２０℃±５℃）をいう。
【００２３】
（結晶粒径）
本発明の第１の実施態様のアルミニウム合金線材の伸線方向の垂直断面における結晶粒径は５〜２５μｍ、好ましくは８〜１５μｍ、さらに好ましくは１０〜１２μｍである。また、第２の実施態様のアルミニウム合金線材の線材の伸線方向の垂直断面における結晶粒径は５〜３０μｍ、好ましくは８〜１５μｍ、さらに好ましくは１０〜１２μｍである。結晶粒径が小さすぎると部分再結晶組織が残存して伸びが著しく低下するためであり、結晶粒径が大きすぎると変形挙動が不均一となり、同様に伸びが低下するため、銅端子との接合（嵌合）の際、不具合を生じるためである。
また、本発明において、上記結晶粒径は平均粒径を意味する。
【００２４】
（屈曲特性）
本発明において、常温（約２０℃）におけるひずみ振幅±０．１５％の繰返し疲労を与えたときの疲労寿命は、５００００回以上であり、好ましくは７００００回以上であり、さらに好ましくは８００００回以上である。
屈曲性の基準として、常温におけるひずみ振幅±０．１５％の振動とした理由は、既存の移動車体（車）のドア部分のひずみを計測すると、ε＝０．２〜０．２５％となる。よって、±０．１５％、つまり、振幅幅は２倍の０．３％とより厳しい条件で疲労試験データを取得すれば十分に屈曲特性を評価できる。
また、疲労寿命が５００００回以上であれば、車の使用を考えた場合、１日あたりの開閉回数を１０回とし、１０年間の使用でも対応できる。なお、線径が太くなれば、同じ曲げ半径であってもひずみ量は増えて破断までの疲労寿命は劣化し、逆に、線径が細くなれば、疲労寿命は向上する。
【００２５】
（第二相の寸法と分布密度）
第二相とは、結晶粒内に存在する、晶出物、析出物などの粒子である。主として、晶出物は溶解鋳造時に形成され、析出物は中間熱処理で形成される、例えば、Ａｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｍｇ等の粒子である。
第二相の粒子は、数ｎｍ〜数μｍの寸法で分布しているが、本発明では屈曲寿命特性に効果が高い第二相粒子のサイズと密度を規定する。それは、
第二相粒子の寸法が粒径換算で５０〜５００ｎｍであり、好ましくは１００〜３００ｎｍである。なお、本発明において、上記第二相粒子の寸法は平均の寸法を意味する。また、粒径換算における粒径は等体積球相当径である。
【００２６】
この第二相のサイズと密度を制御することで、所望の屈曲特性（疲労特性）を得ることができる。アルミニウム合金は溶解鋳造時に様々な晶出物が形成されるが、それらが粗大であればノロの発生が多く、溶解鋳造時に工業的な問題がある。また、微細で有れば、強度が高くなり導電率が低下する懸念がある。よって、その粒子の寸法が粒径換算で５０ｎｍより小さい第二相が多くなると強度が高くなり、伸線加工が困難となる。一方、５００ｎｍより大きい第二相が多くなるとでも断線原因となり伸線加工が困難となる。
本発明において、第二相粒子の寸法は溶解鋳造時の冷却速度、中間熱処理の温度や冷却速度を制御することにより測定されたものである。
【００２７】
更に、第二相粒子の分布（分散）密度が１〜１０２個／μｍ２であり、好ましくは１０〜５０個／μｍ２である。第二相粒子の分散密度が１個／μｍ２より小さいと、所望の屈曲回数を得ることが困難となり、１０２個／μｍ２より大きいと線引き加工が困難となる。
本発明において、第二相粒子の分散密度は、溶解鋳造時の冷却速度、中間熱処理の温度や冷却速度を制御することにより測定されたものである。
【００２８】
この第二相のサイズと密度は添加元素の成分（添加量）と凝固時の冷却速度によって制御することができる。本願の添加成分範囲で有れば、溶解鋳造時の冷却速度は０．１〜１００℃／秒更に望ましくは、５〜５０℃／秒であれば所望の第二相の分布状態を得ることができる。なお、この冷却速度は、凝固開始から２００℃までの平均の冷却速度である。この冷却速度を変える方法として、例えば、以下の方法が挙げられる。（１）鉄製鋳型のサイズ（肉厚）を変える。（２）鋳型下面に水冷モールドを設けて強制冷却する。（水量を変えることでも冷却速度が変わる）。（３）溶湯の鋳込み量を減らす。
【００２９】
（引張強度と導電率）
本発明のアルミニウム合金線材は、引張強度（ＴＳ）が８０ＭＰａ以上、及び導電率が、好ましくは、５５％ＩＡＣＳ以上であり、さらに好ましくは、引張強度が８０〜１５０ＭＰａ及び導電率が５５〜６５％ＩＡＣＳ、より好ましくは、引張強度が１００〜１２０ＭＰa及び導電率が５８〜６２％ＩＡＣＳである。
引張強度と導電率は相反する性質のものであり、引張強度が高いほど導電率が低く、逆に引張強度が低い純アルミニウムは導電率が高い。そこで、アルミニウム導体を考えた場合、引張強度が８０ＭＰa以下では取り扱いを含めて、弱々しく、工業用導体として使用することが難しい。また、導電率は動力線に用いた場合には、数十Ａ（アンペア）の高電流が流れるため、５５％ＩＡＣＳ以上であることが好ましい。
【００３０】
本発明のアルミニウム線材は、常法による溶解、熱間または冷間加工（溝ロール加工など）、伸線加工と熱処理（焼鈍）の各工程を経て容易に製造することができる。
【００３１】
例えば、上記の第１の実施態様のアルミニウム合金線材は以下のようにして作製することができる。Ｆｅを０．１〜０．４ｍａｓｓ％、Ｃｕを０．１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｍｇを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．０２〜０．２ｍａｓｓ％、ＴｉとＶを合計で０.００１〜０．０１ｍａｓｓ％、残部アルミニウムを、溶解して、鋳造して、鋳塊を製造する。この鋳塊に熱間溝ロール圧延を施して、棒材とする。次いで、表面の皮むきを実施して、これを冷間線引き加工した加工材に熱処理を施し、更に、伸線加工を行い、最後に焼鈍熱処理を行い、作製することができる。
【００３２】
また、上記第２の実施態様のアルミニウム合金線材は、例えば、以下のようにして作製することができる。Ｆｅを０．３〜０．８ｍａｓｓ％、更に、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｓｉの中で１元素以上から選択された元素が総計で０．０２〜１．０ｍａｓｓ％、ＴｉとＶを合計で０．００１〜０．０１ｍａｓｓ％含み、残部アルミニウムを、溶解して鋳造し、鋳塊を製造する。この鋳塊に熱間溝ロール圧延を施して、約１０ｍｍφの棒材とする。次いで、表面の皮むきを実施して、これを冷間線引き加工した冷間線引材に熱処理を施し、更に、伸線加工を行い、最後に焼鈍熱処理を行い、作製することができる。
【実施例】
【００３３】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。なお本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００３４】
実施例１〜２２、比較例１〜２０
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、及びＡｌを表１および２に示す量（質量％）で、黒鉛坩堝を用いてシリコニット炉で溶解し、これを１０〜３００℃／秒の冷却速度で鋳造して、２５×２５ｍｍ×３００ｍｍのインチバー鋳塊を製造した。この時、鋳型内部にＫ型熱伝対をセットし、０．５秒毎連続的に温度がモニターできるようにして、後ほど、凝固から２００℃までの平均冷却速度を求めた。この鋳塊に熱間溝ロール圧延を施して、約１０ｍｍφの棒材とした。次いで、表面の皮むきを実施して、９〜９．５ｍｍφとし、これを冷間線引き加工して、２．６ｍｍφとする。この冷間線引きした加工材に温度３００〜４００℃で１〜４時間の中間熱処理を施し、更に、０．３ｍｍφまで伸線加工を行って最後に温度３００〜４００℃で１〜４時間の熱処理を施し、アルミニウム又はアルミニウム合金の線材を作製した。なお、中間熱処理時の冷却速度は１〜２０℃／分としている。この冷却速度は、熱処理温度から１００℃までの平均速度であり、例えば炉体を制御するためのプログラムによりある程度制御できる。
【００３５】
作製した各々の実施例および比較例の線材について下記に記す方法により各特性を測定した。その結果を表１〜２に示す。
【００３６】
（ａ）結晶粒径
伸線方向から切り出した供試材の横断面を樹脂で埋め、機械研磨後、電解研磨を行った。電解研磨条件は、研磨液が過塩素酸２０％のエタノール溶液、液温は０〜５℃、電流は１０ｍＡ、電圧は１０Ｖ、時間は３０〜６０秒でした。この組織を２００〜４００倍の光学顕微鏡で観察、撮影を行って、交差法による粒径測定を行った。具体的には、撮影された写真を約４倍に引き延ばし、直線を引いて、その直線と粒界が交わる数を測定して平均粒径を求めた。なお、粒界は１００〜２００個が数えられるように直線の長さと数を変えて評価した。
（ｂ）第二相粒子の寸法（粒子径）と分布密度（粒子密度）
実施例および比較例の線材を電解研磨薄膜法（ツインジェット研磨法）にて薄膜にして、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、倍率２０００〜１００００倍で任意の視野を観察し、任意に３枚の写真を撮影して、その写真を解析することで求めた。この時、入射方位角度は（１１１）または（２００）を用いた。
約５０〜１０００個の第二相粒子をカウントすることによりその寸法（ＰＰＴ：      Ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｏｆ  Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）と分布密度（ＰＰＴ×１０２）を算出した。粒子の寸法が大きい場合には、その数が少なくなるため、極端に少ない場合は視野を更に３枚追加して撮影している。この撮影した写真を画像解析装置により解析し、第二相粒子数と平均寸法を算出した。
（ｃ）引張強度（ＴＳ）
伸線方向から切り出した試験片をＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準じて各３本ずつ試験し、その平均値を求めた。
（ｄ）導電率（ＥＣ）
伸線方向から切り出した長さ３５０ｍｍの試験片を２０℃（±０．５℃）に保持した恒温漕に浸し、四端子法を用いて、その比抵抗を測定して導電率を算出した。端子間距離は３００ｍｍとした。
（ｅ）繰返破断回数
石川歯車工業株式会社（現エフアイ・テクノ株式会社）製の両振屈曲疲労試験機を用い、０．１５％の曲げ歪みが与えられる治具を使用して、繰り返し曲げを実施することにより、繰返破断回数を測定した。なお、繰り返し曲げ角度は、自動車のドアの開閉角度を加味して、±３５°（全角７０°）とし、図１の説明図に示すように、線材（試験片）１の一端を専用治具（曲げ治具）２，３で挟み、繰り返し運動をさせ、もう、一方は約１０ｇの重り４をぶら下げた。繰り返しは３Ｈｚ（１秒間に３回の繰り返し）の条件で行い、線材の試験片１が破断すると、重り４が落下し、カウントを停止する仕組みになっている。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
【表２】
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【００３９】
表１及び表２から明らかなように、純Ａｌからなる比較例１、Ｆｅ量が少なすぎる比較例２〜６では耐屈曲疲労特性に劣るものであった。また、Ｔｉ＋Ｖ量が多すぎる比較例７〜１１では導電性が劣るものであった。また、Ｃｕ量が少なすぎる比較例１２では耐屈曲疲労特性に劣るものであった。Ｃｕ量が多すぎる比較例１３では導電率に劣るものであった。また、Ｍｇ量が少なすぎる比較例１４では耐屈曲疲労特性に劣るものであった。Ｍｇ量が多すぎる比較例１５でも耐屈曲疲労特性に劣るものであった。また、Ｓｉ量が少なすぎる比較例１６ではでは耐屈曲疲労特性に劣るものであった。Ｓｉ量が多すぎる比較例１７も耐屈曲疲労特性に劣るものであった。また、Ｃｕ、Ｍｇ、およびＳｉの総量が少なすぎた比較例１８ではでは耐屈曲疲労特性に劣るものであった。また、第二相の粒子径が大きすぎ、また、分布密度も少なすぎた比較例１９ではでは耐屈曲疲労特性に劣るものであった。また、比較例２０はワレ発生のためサンプルを作成できなかった。
これに対し、実施例１〜２２では耐屈曲疲労特性に優れ、さらに引張特性および導電性にも優れ、移動車体のドアやトランク、ボンネットなどに用いられるワイヤーハーネス等の用途に好適なアルミニウム合金線材であった。
【符号の説明】
【００４０】
１  試験片（線材）
２，３  曲げ治具
４  重り
【図１】
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