(57)【要約】    【課題】  初期に強い応力でボルト締め及びかしめることができ、また１７０℃以下の温度環境に長時間放置されても強度低下が少なく、１７０℃以下の温度域において応力緩和が少ないアルミニウム合金板、その製造方法及びアルミニウム合金製端子を提供することを目的とする。    【解決手段】  Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避不純物のうちＳｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％以下のアルミニウム合金板を、加工率７乃至６０％で最終冷間圧延し、５００乃至５７０℃の温度で１時間以下保持した後１℃／秒以上の速度で冷却し、板厚を１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満、結晶粒径を３５乃至３００μｍ、導電率を５０％ＩＡＣＳ以下とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｓｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％以下に規制した組成を有し、板厚が１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満であると共に、結晶粒径が３５乃至３００μｍであり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以下であることを特徴とするかしめ加工用アルミニウム合金板。
【請求項２】
かしめ加工に相当する３０％の加工を付与し、更に１６０℃に１００時間保持した後の応力緩和率が５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工用アルミニウム合金板。
【請求項３】
Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｓｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％以下に規制した組成を有するアルミニウム合金板を、熱間圧延した後、加工率７乃至６０％で冷間圧延し、その後５００乃至５７０℃の温度で１時間以下保持した後、１℃／秒以上の速度で冷却する熱処理を施すことにより、板厚が１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満であり、結晶粒径が３５μｍ乃至３００μｍであり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以下であるアルミニウム合金板を製造することを特徴とするかしめ加工用アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項４】
前記熱間圧延と、加工率７乃至６０％の冷間圧延との中間に、冷間圧延及び中間焼鈍を行うことを特徴とする請求項３に記載のかしめ加工用アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のかしめ加工用アルミニウム合金板の表面に、厚さが０．５乃至５．０μｍのＮｉめっき皮膜が形成され、更に、前記Ｎｉめっき皮膜上に厚さが１乃至１０μｍのＳｎめっき皮膜が形成されていることを特徴とするアルミニウム合金製端子。
【請求項６】
自動車用部品として使用することを特徴とする請求項５に記載のアルミニウム合金製端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かしめ加工用アルミニウム合金板、その製造方法及びこのかしめ加工用アルミニウム合金板を使用したアルミニウム合金製端子に関し、特に、１７０℃以下の温度域でも応力緩和することなく使用できるかしめ加工用アルミニウム合金板、その製造方法及びアルミニウム合金製端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金は軽量で強度が高く、熱及び電気伝導性、並びに耐食性に優れていることから、飲料缶及び鍋等の日用品、エンジン及びその周辺部品、並びに電線等の幅広い分野で使用されている。その一方で、アルミニウム合金は、例えば、ボルト形状に加工した後にネジ止めに供した場合、１２０乃至１６０℃程度の温度環境下で長期間使用すると、応力緩和により締結強度が低下しやすいため、この温度域では使用されることはなかった。また、かしめ加工に際しても同様で、１２０乃至１６０℃の温度範囲では応力緩和が顕著であるため、アルミニウム合金はかしめ部を有する部品にも使用されることはなかった。
【０００３】
上述したように、アルミニウム合金は、１２０乃至１６０℃程度の温度条件下ではクリープ又は応力緩和現象が顕著となるため、単独で使用されることはほとんどなく、ボルト止め又はねじ切り等においてはＳＵＳ等の他の金属と併用され、また多少の変形が許容できる用途のみで使用されているのが現状である。
【０００４】
一方、銅合金は導電性が優れていることから、電線及び端子類に使用されており、その多くの部分でかしめ加工が施され、応力緩和は一般的な評価試験となっている（非特許文献１参照）。また、１２０乃至１６０℃の温度下での銅合金の応力緩和特性は、Ｃ２６００（７０％Ｃｕ−Ｚｎ合金）を１６０℃の温度に１０００時間保持した場合、残存応力２０％以下（応力緩和８０％強）であることが開示されている（非特許文献２参照）。
【０００５】
【非特許文献１】村上陽太郎編、「銅および銅合金の基礎と工業技術」、第１版、日本伸銅協会、昭和６３年５月２５日、ｐ．３８４
【非特許文献２】村上陽太郎編、「伸銅品データブック」、第１版、日本伸銅協会、平成９年８月１日、ｐ．１８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、変形が許容されない部品において軽量化を追求すると、アルミニウム合金を単独で使用する必要性が生じる。このため、クリープ又は応力緩和が少ないアルミニウム合金の開発が強く要望されている。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、初期に強い応力でボルト締め及びかしめることができ、また１７０℃以下の温度環境に長時間放置されても強度低下が少なく、１７０℃以下の温度域において応力緩和が少ないアルミニウム合金板、その製造方法及びアルミニウム合金製端子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願第１発明に係るかしめ加工用アルミニウム合金板は、Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｓｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％以下に規制した組成を有し、板厚が１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満であると共に、結晶粒径が３５乃至３００μｍであり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以下であることを特徴とする。
【０００９】
前記アルミニウム合金板は、かしめ加工に相当する３０％の加工を付与し、更に１６０℃の温度で１００時間保持した後の応力緩和率が５０％以下であることが好ましい。
【００１０】
本願第２発明に係るかしめ加工用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｓｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％以下に規制した組成を有するアルミニウム合金板を、熱間圧延した後、加工率７乃至６０％で冷間圧延し、その後５００乃至５７０℃の温度で１時間以下保持した後１℃／秒以上の速度で冷却する熱処理を施すことにより、板厚が１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満であり、結晶粒径が３５乃至３００μｍであり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以下であるアルミニウム合金板を製造することを特徴とする。
【００１１】
また、前記製造工程においては、前記熱間圧延と、加工率７乃至６０％の冷間圧延との中間に、冷間圧延及び中間焼鈍を行うこともできる。
【００１２】
本願第３発明に係るアルミニウム合金製端子は、前述のかしめ加工用アルミニウム合金板の表面に、厚さが０．５乃至５．０μｍのＮｉめっき皮膜が形成され、更に、前記Ｎｉめっき皮膜上に厚さが１乃至１０μｍのＳｎめっき皮膜が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、前述のかしめ加工用アルミニウム合金板の表面にＮｉめっき皮膜及びＳｎめっき皮膜を形成しているため、接触抵抗が低く、耐食性が優れた端子を、従来品と同等のコストで製造することができる。
【００１４】
このアルミニウム合金製端子は、例えば、自動車用部品として使用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アルミニウム合金において、Ｃｕ及びＭｇの含有量を適正化し、不可避的不純物の含有量を規制し、更に製造条件、板厚、結晶粒径及び導電率を適正化したことにより、１６０℃程度以下の使用環境温度下における内部応力の緩和が抑制され、かしめ加工部を有する部品に使用された場合においても、所定の強度と耐応力緩和を有するアルミニウム合金板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者等は、応力緩和特性が劣るということが、アルミニウム合金に固有の問題点であるがために、従来課題ともならなかった背景のもとに、かしめ加工品の軽量化の要求に際し、アルミニウム合金の応力緩和特性を前述した応力緩和試験により鋭意実験研究し、応力緩和が少ないアルミニウム合金並びにその製造条件を開発するに至った。
【００１７】
先ず、本願第１発明に係るかしめ加工用アルミニウム合金板について詳細に説明する。本発明者等は、初期強度を確保するためには、Ｍｇによる固溶強化により強度（耐力）を付与し、更に使用板材を厚くすることにより強度（断面積増加）を付与することが必要であるということを見出した。また、１２０乃至１６０℃における応力緩和軽減のためには、Ｓｉ含有量を抑え、且つＣｕを添加することにより、粗大なＭｇ系析出物であるβ′相（Ｍｇ−Ｓｉ）の析出によるＭｇ固溶量が低下するのを防止し、更に結晶粒径を大きくするか、又は板厚を厚くして転位及び空孔の移動距離を長くすることが必要であるということも見出した。
【００１８】
前述した状態を得るための必須条件は、Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｓｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３０質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％に規制し、板厚が１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満のアルミニウム合金板において、結晶粒径が３５乃至３００μｍであり、導電率が５０％ＩＡＣＳ（International Annealed Copper Standard：純銅焼鈍材の導電率を１００％としたときの導電率）以下である。
【００１９】
以下に、本発明のアルミニウム合金板における限定理由について詳細に説明する。
【００２０】
Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％
Ｃｕは強度向上、並びにβ′相の析出抑制及び析出物の微細化のために添加する。Ｃｕ含有量が０．２質量％未満では十分な効果が得られない。また、Ｃｕ含有量が０．９質量％を超えると、これらの効果が飽和するとともに、粗大析出物が形成されるため、かしめ加工性が低下する。よって、Ｃｕ含有量は０．２乃至０．９質量％とする。
【００２１】
Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％
初期に強くかしめるためには、材料にある程度の強度及び伸びが必要であり、これらの効果を得るためには、Ｍｇを０．６質量％以上含有していることが必要である。但し、Ｍｇ含有量が１．４質量％を超えると、１７０℃以下の温度域で固溶限を超えてしまい、単独でも析出して空孔移動を生じてしまうため、応力を緩和しやすくなる。よって、Ｍｇ含有量は０．６乃至１．４質量％とする。
【００２２】
不可避的不純物
不可避的不純物元素であるＳｉは、１６０℃で長時間保持されると過時効状態の粗大なβ′相組織となり、空孔移動を生じて応力を緩和しやすくなるため、０．８質量％以下に規制する。本質的にはＳｉは全く含有されないことが望ましいが、通常の生産においては０．４乃至０．６質量％程度が含有されることが多く、その場合はＣｕを添加してβ′相の析出及び空孔の移動を抑制する。Ｆｅはその含有量が０．６質量％を超えると結晶粒が微細化されやすくなるため、結晶粒が３５μｍ未満になり、本願第１発明の範囲から外れてしまうため、０．６質量％以下に規制する。Ｍｎは含有量が０．１５質量％を超えると応力緩和特性が低下するため、０．１５質量％以下に規制する。Ｃｒは結晶粒を微細化しやすいため、含有量を０．３質量％以下に規制する。Ｚｎは含有量が０．３質量％を超えると応力緩和特性が低下するため、０．３質量％以下に規制する。Ｔｉは鋳塊組織微細化に寄与するが、含有量が０．１質量％を超えると応力緩和性が低下するため、０．１質量％以下に規制する。Ｚｒは含有量が０．１５質量％を超えると巨大化合物Ａｌ３Ｚｒを生成し易くなり、かしめ加工性を劣化させるため、０．１５質量％以下に規制する。
【００２３】
板厚：１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満
板厚が１．０ｍｍ以下ではかしめ時の強度が不足する。また、板厚が３．０ｍｍ以上では加工性が劣化し、割れが発生しやすくなる。そこで、本発明においては、板厚は１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満とする。
【００２４】
結晶粒径：３５乃至３００μｍ
結晶粒径が３５μｍ未満になると空孔の消滅サイトである粒界までの距離が短くなり、且つ粒界の面積も大きくなるため、応力緩和特性が劣化する。一方、結晶粒径が３００μｍを超えると、かしめ加工時に肌割れ又は割れの原因となる。そこで、本発明においては、結晶粒径は３５乃至３００μｍとする。
【００２５】
導電率：５０％ＩＡＣＳ以下
導電率は、溶質元素の固溶及び析出の指標となる。導電率が５０％ＩＡＣＳを超えると、例えば、安定相Ｓ（ＣｕＭｇＡｌ２）及び安定相β′（Ｍｇ２Ｓｉ）等のＣｕ及びＭｇを含む化合物が粗大に析出し、強度及び応力緩和特性が劣化する。そこで、本発明においては、導電率は５０％ＩＡＣＳ以下とする。
【００２６】
次に、本願第２発明に係るかしめ加工用アルミニウム合金板の製造方法について詳細に説明する。本発明のかしめ加工用アルミニウム合金板の製造方法としては、先ず、Ｃｕ：０．２乃至０．９質量％、Ｍｇ：０．６乃至１．４質量％を含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、前記不可避的不純物のうち、Ｓｉ：０．８質量％以下、Ｆｅ：０．６質量％以下、Ｍｎ：０．１５質量％以下、Ｃｒ：０．３質量％以下、Ｚｎ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．１質量％以下、Ｚｒ：０．１５質量％以下に規制した組成の鋳塊を、常法に従って均質化熱処理及び熱間圧延等を行う。
【００２７】
その後、加工率７乃至６０％で最終冷間圧延を行う。最終冷間圧延の加工率が７％未満では最終的な熱処理後の再結晶粒が粗大になり過ぎ、６０％を越えると再結晶粒が微細となり過ぎる。この最終冷間圧延後の板厚は１．０ｍｍより厚く３．０ｍｍ未満とする。更に、熱処理として、５００乃至５７０℃の温度で１時間以下保持し、その後１℃／秒以上の速度で冷却する。その際、加熱温度が５００℃未満では構成元素の固溶が充分でなく、かしめ時に目的とする強度及び使用時に必要とされる耐応力緩和特性が得られず、加熱温度が５７０℃を超えるとバーニングの懸念がある。また、加熱時間が１時間より長くなると結晶粒径が粗大化し過ぎる。
【００２８】
なお、この製造方法においては、均質化熱処理及び熱間圧延等を行った後、冷間圧延及び中間焼鈍を行い、その後、加工率７乃至６０％で最終冷間圧延し、熱処理を行うこともできる。その際の中間焼鈍条件としては、３４０乃至４００℃の温度で３０分以上行うことが望ましい。
【００２９】
次に、本願第３発明に係るアルミニウム合金製端子について詳細に説明する。本発明のアルミニウム合金製端子は、例えば、電気自動車、ハイブリッド車及び従来のガソリン車等のモーター−インバータ間、バッテリー−インバータ間及びバッテリー−リレーボックス間を接続する配線等に取り付けられる端子である。図１（ａ）は自動車用蓄電池電線板端子を示す平面図であり、図１（ｂ）はその側面図である。また、図２（ａ）は自動車用丸形板端子を示す平面図であり、図２（ｂ）はその側面図である。更に、図３（ａ）は本発明のアルミニウム合金端子が配線に取り付けられた状態の一例を示す斜視図であり、図３（ｂ）はその接続部を示す拡大図である。
【００３０】
本発明のアルミニウム合金製端子は、前述のかしめ加工用アルミニウム合金板の表面に、厚さが０．５乃至５．０μｍのＮｉめっき皮膜が形成され、更に、このＮｉめっき皮膜上に厚さが１乃至１０μｍのＳｎめっき皮膜が形成されている。その形状としては、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すＪＩＳ規格Ｄ５４０３に規定されている自動車用蓄電池電線板端子、並びに、図２（ａ）及び（ｂ）に示す自動車用丸形板端子等があげられるが、これらに限定されるものではない。そして、本発明のアルミニウム合金製端子は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ケーブルの端部に取り付けられ、金属製配線に接続される。以下、本発明のアルミニウム合金製端子におけるＮｉめっき皮膜及びＳｎめっき皮膜の厚さの限定理由について説明する。
【００３１】
Ｎｉめっき皮膜：０．５乃至５．０μｍ
Ｎｉめっき皮膜は耐食性を高める作用がある。このＮｉめっき皮膜の厚さが０．５μｍ未満の場合、耐食性を高める効果が少なく、十分な耐食性が得られない。一方、Ｎｉめっき皮膜の厚さが５．０μｍを超えると、処理コストが増加すると共に曲げ加工において割れが発生しやすくなる。よって、Ｎｉめっき皮膜の厚さは０．５乃至５．０μｍとする。
【００３２】
Ｓｎめっき皮膜：１乃至１０μｍ
Ｓｎめっき皮膜は母材のアルミニウム合金に比べて軟らかいため、加圧接触部の接触抵抗を下げる効果がある。但し、Ｓｎめっき皮膜の厚さが１μｍ未満の場合、十分な効果が得られない。一方、Ｓｎめっき皮膜の厚さが１０μｍを超えると、処理コストが増加する。よって、Ｓｎめっき皮膜の厚さは１乃至１０μｍとする。
【００３３】
以下、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【実施例１】
【００３４】
先ず、実施例１として、下記表１に示す組成のアルミニウム合金を使用し、以下の製造工程により、板厚が１．５ｍｍであるＮｏ．１乃至２３のアルミニウム合金板を作製した。なお、下記表１において、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｚｒは不可避的不純物である。
【００３５】
【表１】
2004183098.tif 000002
【００３６】
上記表１に示す組成のアルミニウム合金の鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延し、その後冷間圧延及び中間焼鈍を行い、加工率を５０％として最終冷間圧延を施し、板厚が１．５ｍｍのアルミニウム合金板とした。更に、５３０℃の温度で３０秒間保持した後、５℃／秒の速度で冷却してＮｏ．１乃至２３のアルミニウム合金板を作製した。そして、これらのアルミニウム合金板について、下記の方法により、各種特性の評価を行った。
【００３７】
先ず、各アルミニウム合金板について、引張り方向が圧延方向と平行になるようにＪＩＳ５号による引張り試験片を作製した。その後、引張り試験を実施し、引張強さ、耐力及び伸びを求めた。
【００３８】
また、フェルスター社製シグマテスタ（型番２．０６８）を使用して導電率の測定を行った。更に、結晶粒径測定は、アルミニウム合金板の圧延表面をバーカー法によりエッチングし、光学顕微鏡観察により切断法にて行った。更にまた、かしめ加工性の判定は、９０°曲げ試験（Ｒ＝０．５）より行い、肌荒れ及び割れが発生しなかったものをかしめ加工性が良好として○とし、発生したものを不良として×と判定した。
【００３９】
かしめ強度は、かしめ後の剛性で判定され、板厚及び耐力に比例する。そこで、板厚とかしめ加工相当の３０％冷間加工後耐力の積を求め、その値が２３０ｍｍ・Ｎ／ｍｍ２以上となるものをかしめ強度合格と判定した。
【００４０】
応力緩和性は、先ず、アルミニウム合金板に、かしめ加工を想定して圧延率３０％の冷間圧延を行い、幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片に切り出した。図４は応力緩和試験の模式図である。その後、図４に示すように、日本電子材料工業会標準規格ＥＭＡＳ−３００３に記載の片持ち梁式により、試験片に耐力の８０％の応力を付加し変形させて試験片の変形量（δ０）を測定した後、その状態のまま１６０℃で１００時間保持し、応力を除去した後再度試験片の変形量（ε）を測定した。下記数式１より、δ０とεの比から応力緩和率を求め、応力緩和率の値が５０％以下のものを合格とした。以上の評価結果を下記表２示す。
【００４１】
【数１】
2004183098.tif 000003
【００４２】
【表２】
2004183098.tif 000004
【００４３】
上記表１に示すように、Ｎｏ．１乃至１２のアルミニウム合金板は本発明の実施例であり、本発明で規制した範囲内の組成を有するものである。一方、Ｎｏ．１３乃至２３のアルミニウム合金板は、本発明の範囲から外れる比較例である。Ｎｏ．１３及び１４のアルミニウム合金板は、Ｃｕの含有量が本発明で規制した範囲の下限値未満又は上限値を超えているものであり、Ｎｏ．１５及び１６のアルミニウム合金板は、Ｍｇの含有量が本発明で規制した範囲の下限値未満又は上限値を超えているものである。更に、Ｎｏ．１７乃至２３のアルミニウム合金板は、不可避的不純物であるＳｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ及びＺｒが各々本発明で規制した範囲の上限値を超えているものである。
【００４４】
上記表２に示すように、本発明の必要条件を満足するＮｏ．１乃至１２のアルミニウム合金板は、組成、結晶粒径及び導電率が全て本発明で規制した範囲内にあるため、優れたかしめ加工性、かしめ強度及び応力緩和特性を示している。
【００４５】
一方、Ｎｏ．１３のアルミニウム合金板は、Ｃｕの含有量が本発明で規制した範囲の下限値未満であるため、応力緩和特性が劣っていた。また、Ｎｏ．１４のアルミニウム合金板はＣｕの含有量が本発明の上限値を超えるため、かしめ加工性が劣るものであった。Ｎｏ．１５のアルミニウム合金板は、Ｍｇの含有量が本発明の範囲の下限値未満であるため、かしめ強度が劣っていた。Ｎｏ．１６のアルミニウム合金板はＭｇの含有量が本発明の上限値を超えるため、応力緩和特性が劣るものであった。更に、Ｎｏ．１７のアルミニウム合金板は、Ｓｉの含有量が本発明の範囲を超えるため、応力緩和特性が劣り、Ｎｏ．１８のアルミニウム合金板は、Ｆｅの含有量が本発明の上限値を超えているため、応力緩和特性が劣るものであった。Ｎｏ．１９乃至２２のアルミニウム合金板は、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ又はＴｉの含有量が夫々本発明で規制した上限値を超えているため、応力緩和特性が劣るものであった。また、Ｎｏ．２３のアルミニウム合金板は、Ｚｒの含有量が本発明での上限値を超えているため、かしめ加工性が劣るものであった。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２として、上記表１に示すＮｏ．２の組成のアルミニウム合金鋳塊を使用し、最終冷間圧延後の板厚を変えてＮｏ．２７乃至３０のアルミニウム合金板を作製した。その製造方法は、前記アルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延し、冷間圧延及び中間焼鈍を行い、加工率５０％で最終冷間圧延を施し、板厚が０．９乃至３．３ｍｍの４水準のアルミニウム合金板とした。そして、５３０℃の温度で３０秒保持した後、５℃／秒の速度で冷却した。このようにして作製したＮｏ．２７乃至３０のアルミニウム合金板について、前述の実施例１と同様の試験を行い、その特性を評価した。下記表３にはこれらの作製条件を、下記表４には評価結果を示す。また、下記表３及び下記表４には、標準試料として前述の実施例１で作製したＮｏ．２のアルミニウム合金板の作製条件及び評価結果についても併せて示す。
【００４７】
【表３】
2004183098.tif 000005
【００４８】
【表４】
2004183098.tif 000006
【００４９】
上記表４に示すように、アルミニウム合金板の組成、結晶粒径及び導電率が全て本発明で規制した範囲内にあり本発明の実施例であるＮｏ.２、２７及び２８のアルミニウム合金板は、優れたかしめ加工性、かしめ強度及び応力緩和特性を示した。一方、板厚が本発明の範囲より薄く、本発明の比較例であるＮｏ．２９のアルミニウム合金板は、かしめ強度が劣っており、板厚が本発明の範囲より厚いＮｏ．３０のアルミニウム合金板は、かしめ加工性が劣っていた。
【実施例３】
【００５０】
次に、本発明の実施例３として、本願第２発明に係るアルミニウム合金板の製造方法に関する実施例及び比較例について説明する。上記表１に示すＮｏ．２の組成のアルミニウム合金鋳塊を使用し、中間焼鈍後の最終冷間圧延における加工率を変えて、Ｎｏ．２４乃至２６のアルミニウム合金板を作製した。その製造方法は、先ず、前記アルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延し、冷間圧延及び中間焼鈍を行い、加工率を５乃至６５％の４水準として最終冷間圧延を施し、板厚が１．５ｍｍのアルミニウム合金板とした。次に、５３０℃の温度で３０秒間保持した後、５℃／秒の速度で冷却した。このようにして作製したＮｏ．２４乃至２６のアルミニウム合金板について、前述の実施例１と同様の試験を行いその特性を評価した。下記表５にはこれらの作製条件を、下記表６にはその評価結果を示す。また、下記表５及び下記表６には、標準試料として前述の実施例１で作製したＮｏ．２のアルミニウム合金板の作製条件及び評価結果ついても併せて示す。
【００５１】
【表５】
2004183098.tif 000007
【００５２】
【表６】
2004183098.tif 000008
【００５３】
上記表６に示すように、アルミニウム合金板の組成、結晶粒径及び導電率の全てが本発明で規制した範囲内にあり、本発明の実施例であるＮｏ．２及び２４のアルミニウム合金板は、優れたかしめ加工性、かしめ強度及び応力緩和特性を示した。一方、冷間圧延加工率が本発明の範囲より低く、本発明の比較例であるＮｏ．２５のアルミニウム合金板は、本発明の範囲を超えてしまい、かしめ加工性が劣っていた。また、冷間圧延加工率が本発明の範囲より高いＮｏ．２６のアルミニウム合金板は、結晶粒径が本発明の範囲より低くなり、応力緩和率が劣っていた。
【実施例４】
【００５４】
次に、本発明の実施例４として、上記表１に示すＮｏ．２の組成のアルミニウム合金鋳塊を使用し、前記アルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延し、冷間圧延及び中間焼鈍を行い、加工率５０％で最終冷間圧延を施し、板厚が１．５ｍｍのアルミニウム合金板とした。そして、種々の保持温度及び時間で熱処理を行った後、５℃／秒の速度で冷却して、Ｎｏ．３１乃至３６のアルミニウム合金板を作製した。このようにして作製した各アルミニウム合金板について、前述の第１実施例と同様の試験を行いその特性を評価した。下記表７にはこれらの作製条件を、下記表８には評価結果を示す。また、下記表７及び下記表８には、標準試料として前述の実施例１で作製したＮｏ．２のアルミニウム合金板の作製条件及び評価結果についても併せて示す。
【００５５】
【表７】
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【００５６】
【表８】
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【００５７】
アルミニウム合金板の組成、結晶粒径及び導電率が全て本発明で規制した範囲内にあり、本発明の実施例であるＮｏ．２、３１乃至３３のアルミニウム合金板は、優れたかしめ加工性、かしめ強度及び応力緩和特性を示した。一方、熱処理温度が本発明の範囲より低く本発明の比較例であるＮｏ．３４のアルミニウム合金板は、応力緩和率が劣り、熱処理温度が本発明の範囲より高いＮｏ．３５のアルミニウム合金板は、熱処理時にバーニング現象が発生し、健全な板材を製作できなかった。また、熱処理時間が本発明の範囲より長いＮｏ．３６の合金板は、結晶粒径が本発明の範囲を超えており、かしめ加工性が劣っていた。
【実施例５】
【００５８】
次に、本発明の実施例５として、上記表１に示すＮｏ．２の組成のアルミニウム合金鋳塊を使用し、このアルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延し、冷間圧延及び中間焼鈍を行い、加工率５０％で最終冷間圧延を施し、板厚が１．５ｍｍのアルミニウム合金板とした。そして、５３０℃の温度条件下で３０秒間保持した後、冷却速度を０．５乃至５℃／秒の３水準にて冷却して、Ｎｏ３７及び３８のアルミニウム合金板を作製した。このようにして作製したＮｏ．３７及び３８のアルミニウム合金板について、前述の実施例１と同様の試験を行い、その特性を評価した。下記表９にこれらの作製条件を、下記表１０には評価結果を示す。また、下記表９及び下記表１０には、標準試料として前述の実施例１で作製したＮｏ．２のアルミニウム合金板の作製条件及び評価結果についても併せて示す。
【００５９】
【表９】
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【００６０】
【表１０】
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【００６１】
上記表１０に示すように、アルミニウム合金板の組成、結晶粒径、導電率が全て本発明で規制した範囲内にあり本発明の実施例であるＮｏ．２及び３７のアルミニウム合金板は、優れたかしめ加工性、かしめ強度及び応力緩和特性を示した。一方、冷却速度が本発明の範囲より遅く本発明の比較例であるＮｏ．３８のアルミニウム合金板は、導電率が５０ＩＡＣＳ％を超えており、応力緩和率が劣っていた。
【実施例６】
【００６２】
次に、本発明の実施例６として、本願第３発明に係るアルミニウム合金製端子の実施例及び比較例について説明する。上記表１に示すＮｏ．２の組成のアルミニウム合金鋳塊を使用し、このアルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施した後、熱間圧延し、冷間圧延及び中間焼鈍を行い、加工率５０％で最終冷間圧延を施し、板厚が１．５ｍｍのアルミニウム合金板とした。そして、５３０℃の温度条件下で３０秒間保持した後、冷却速度を５℃／秒として冷却してアルミニウム合金板を作製した。このアルミニウム合金板を、図１（ａ）及び（ｂ）に示す形状に加工した後、その表面に夫々厚さを変えてＮｉめっき皮膜及びＳｎめっき皮膜を形成し、Ｎｏ．３９乃至Ｎｏ．４５の端子にした。その際、各端子の寸法は、板厚Ｔを１．５ｍｍ、内径Ａを約６ｍｍ、外径Ｂを１５ｍｍとした。
【００６３】
そして、上述の方法で作製したＮｏ．３９乃至Ｎｏ．４５の端子の接触抵抗、耐食性及び製造コストについて評価を行った。図５（ａ）は接触抵抗の測定方法を示す斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す接触子を示す斜視図であり、図５（ｃ）はその形状を示す側面図である。接触抵抗は、アルミニウム合金板の表面にめっき皮膜を形成した後、大気中において１６０℃で１００時間加熱した端子を、室温に放置して冷却した後、図５（ａ）に示す電気接点シミュレータを使用し、４端子法により測定した。測定は、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、接触子１０に曲げ加工した直径１ｍｍの金製ワイヤを使用し、荷重負荷ΔＷを５Ｎとして行った。なお、本実施例においては、接触抵抗値が０．１２ｍΩ以下の場合を合格とした。
【００６４】
耐食性試験は、めっき皮膜を形成した後、大気中において１６０℃で１００時間加熱した端子を、室温に放置して冷却した後、３５℃の温度条件下で、５質量％のＮａＣｌ水溶液を４８時間噴霧した。その結果、めっき皮膜の表面に腐食が発生しなかったものを○、めっき皮膜が腐食されて表面に孔が生じ、内部のアルミニウム合金素材にも腐食が発生したものを×とした。
【００６５】
コストは、現状品と同等の場合を○、現状品よりも効果になる場合を×とした。以上の結果を下記表１１にまとめて示す。
【００６６】
【表１１】
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【００６７】
上記表１１に示すように、本発明の実施例であるＮｏ．３９乃至４１の端子は、接触抵抗、耐食性及びコストの全てにおいて優れていた。一方、本発明の比較例であり、Ｎｉめっき皮膜及びＳｎめっき皮膜の厚さが薄いＮｏ．４２の端子は、接触抵抗が０．１２ｍΩを超え、耐食性も劣っていた。また、Ｎｉめっき皮膜の厚さが薄いＮｏ．４３の端子は、耐食性が劣っており、Ｓｎめっき皮膜の厚さが薄いＮｏ．４４の端子は、接触抵抗の値が高かった。更に、Ｎｉめっき皮膜及びＳｎめっき皮膜の厚さが厚いＮｏ．４５の端子は、接触抵抗及び耐食性は優れていたが、製造コストが従来品よりも増加した。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】（ａ）は自動車用蓄電池電線板端子を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】（ａ）は自動車用丸形板端子を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図３】（ａ）は本発明のアルミニウム合金端子が配線に取り付けられた状態の一例を示す斜視図であり、（ｂ）はその接続部を示す拡大図である。
【図４】本発明のアルミニウム合金板における応力緩和試験の模式図である。
【図５】（ａ）は接触抵抗の測定測定方法を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す接触子を示す斜視図であり、（ｃ）はその形状を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１；アルミニウム合金板
１０；接触子
１１；測定対象物
１２；同期モータ
１３；抵抗計
１４；ねじりバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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