(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍ、Ｆｅ５〜６０ｐｐｍおよびＳｉ：５〜８０ｐｐｍを含み、残部が不可避不純物からなることを特徴とする高強度アルミニウム合金。
【請求項２】
Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐｍを含み、さらにＧａ：５〜５０ｐｐｍおよびＺｎ：５〜５０ｐｐｍのうちの１種以上を含み、残部が不可避不純物からなることを特徴とする高強度アルミニウム合金。
【請求項３】
Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐｍおよびＺｒ：５〜８００ｐｐｍを含み、さらにＧａ：５〜５０ｐｐｍおよびＺｎ：５〜５０ｐｐｍのうちの１種以上を含み、残部が不可避不純物からなることを特徴とする高強度アルミニウム合金。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された高強度アルミニウム合金からなることを特徴とする電線。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された高強度アルミニウム合金からなることを特徴とする反射板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルミニウム純度が高く、かつ高強度のアルミニウム合金に関し、さらにこのアルミニウム合金からなる電線および反射板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高純度アルミニウム材は電導性が高く光沢性が良好であり、これらの性質を利用して電線材料や反射板等の材料として用いられている。しかしながら、高純度アルミニウム材は機械的強度が低いために、より強度の高い合金を重ね合わせる等の工夫が凝らされている。たとえば、反射板では９９．９wt％Ａｌ／Ａ３００３クラッド材が使用されている。
【０００３】
一方、アルミニウム材の強度向上の一方法として、Ｓｃの添加が有効であることが知られている（ 1)N.Blake and M.A.Hopkins:J.Mater.Sci.,20(1985),2861  2)佐野、曹、平野、桜井：軽金属,99(1989),4441  3)M.L.Kharakterova,D.G.Eskin and L.S.Toropova:Acta meter.,42(1994),2285 4)M.E.Dries,S.G.Pavienko,L.S.Toropova,Yu.G.Bukov and L.B.Ber:Sov.Pya.Doki.,26(1981),344  5)中山、古田，美浦：日本金属学会,59,Vol.5,(1995),487）。Ｓｃは、Ａｌに添加することでＡｌ3Ｓｃの微細析出物を形成し、マトリックスの強度を向上させる効果があり、この点に着眼した特許も出願されている（ＷＯ  ９５３２７４，ＵＳＰ９５３２７４，ＵＳＰ  ５６２０６５２，ＵＳＰ  ５５９７５２９）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＳｃ添加アルミニウム合金は、Ｓｃ含有量が、例えばＵＳＰ  ５６２０６５２で０．０２〜１０．０wt％と多いために、高純度アルミニウム特有の電導性や光沢が損なわれるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、前述の技術背景に鑑み、高純度アルミニウムの特性を損なうことなく、高強度を具備するアルミニウム合金の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明の３種の高強度アルミニウム合金は、Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍを含むことを必須要件とする。
【０００７】
そして、第１の高強度アルミニウム合金は、  Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍおよびＳｉ：５〜８０ｐｐｍを含み、残部が不可避不純物からなることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の高強度アルミニウム合金は、Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐｍを含み、さらにＧａ：５〜５０ｐｐｍおよびＺｎ：５〜５０ｐｐｍのうちの１種以上を含み、残部が不可避不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
さらに、第３の高強度アルミニウム合金は、Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍ、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍ、Ｓｉ：５〜８０ｐｐｍおよびＺｒ：５〜８００ｐｐｍを含み、さらにＧａ：５〜５０ｐｐｍおよびＺｎ：５〜５０ｐｐｍのうちの１種以上を含み、残部が不可避不純物からなることを特徴とする。
【００１０】
この発明の３種のアルミニウム合金組成において、Ａｌ含有量は、純アルミニウムとしての電導性や光沢を維持するために９９．８wt％以上とする。特に９９．９wt％以上が好ましい。
【００１１】
また、各微量添加元素の添加意義と含有量の限定理由は、次のとおりである。
【００１２】
Ｓｃは、最終焼鈍後の再結晶、換言すれば軟化を遅延させ、かつ再結晶後も結晶粒を微細化し、合金の強度と伸びの向上に寄与する。前記効果を得るために、Ｓｃ含有量は１ｐｐｍ以上必要であり、一方１０００ｐｐｍを超えるとＡｌ含有量の９９．８wt％以上を確保することが困難となる。Ｓｃ含有量の特に好ましい下限値は５ｐｐｍであり、上限値は８００ｐｐｍである。
【００１３】
ＦｅおよびＳｉは、マトリックスの強度を向上させる。それぞれの含有量が５ｐｐｍ未満ではその効果がなく、Ｆｅ含有量が６０ｐｐｍを超え、Ｓｉ含有量が８０ｐｐｍを超えるとＳｃの軟化遅延効果が弱まり，却って強度が低下する。Ｆｅ含有量の特に好ましい下限値は８ｐｐｍであり、上限値は５０ｐｐｍである。Ｓｉ含有量の特に好ましい下限値は１０ｐｐｍであり、上限値は７０ｐｐｍである。
【００１４】
ＧａおよびＺｎは、いずれもＳｃの再結晶遅延効果を妨げず、特に電解研磨等の化学溶解性を高める効果があり、光沢度の向上に寄与する。ＧａおよびＺｎはいずれか一方を添加することにより前記効果が得られ、両者を添加することにより相乗的な効果が得られる。それぞれの含有量は、５ｐｐｍ未満では前記効果に乏しく、５０ｐｐｍを超えるとエッチング性を阻害する。Ｇａ含有量およびＺｎ含有量の特に好ましい下限値は１０ｐｐｍであり、上限値は４０ｐｐｍである。
【００１５】
Ｚｒは、微細析出により、材料強度を向上させる。含有量が５ｐｐｍ未満では効果が乏しく、析出状態では電気伝導度に対する悪影響が少ないものの、８００ｐｐｍを超えると電気伝導度および光沢度に悪影響を及ぼす。Ｚｒ含有量の特に好ましい下限値は１０ｐｐｍであり、上限値は、７００ｐｐｍである。
【００１６】
【実施例】
次に、この発明の高強度アルミニウム合金の具体的実施例について説明する。
【００１７】
後掲の表１に示す各化学組成のアルミニウム鋳塊を面削し、熱間圧延、冷間圧延を施した後、３５０℃×２時間の最終焼鈍を施した。熱間圧延は、開始温度を５５０℃、終了温度を３８０℃とし、熱間圧延板を厚さ１０ｍｍ、冷間圧延板を厚さ１ｍｍとした。
【００１８】
そして、各圧延板に対し、機械的特性、導電率、反射率について評価した。機械的特性は、ＪＩＳ５号片形状での引張試験によって引張強度、耐力および伸びを測定した。電気伝導度は、渦電流式の導電率計により室温２５℃での導電率（Ｉ．Ａ．Ｃ．Ｓ％）により測定した。また、光沢度は、リン酸：硝酸＝１５：１の溶液に０．１％硝酸銅を添加し、１００℃で２分間処理後、反射率計で４５°反射率を測定した。これらの測定結果を表１に併せて示す。
【００１９】
【表１】
0003891699.tif 000002
【００２０】
表１の結果から、この発明のアルミニウム合金は、純アルミニウム特有の高い電導性や光沢を損なうことなく、高い強度および伸びを有することを確認できた。
【００２１】
【発明の効果】
以上の次第で、この発明の高強度アルミニウム合金は、Ａｌ：９９．８wt％以上を含むとともに、Ｓｃ：１〜１０００ｐｐｍを含み、残部が不可避不純物からなるものであるため、純アルミニウム特有の高い電導性および光沢性を有しつつ、高い強度および伸びを有する。そのため、電線や反射板等の材料として好適に使用できる。
【００２２】
また、Ｓｃに加えて、Ｆｅ：５〜６０ｐｐｍおよびＳｉ：５〜８０ｐｐｍが添加された合金では、さらに強度が向上する。
【００２３】
また、Ｓｃ、Ｆｅ、Ｓｉに加えて、Ｇａ：５〜５０ｐｐｍおよびＺｎ：５〜５０ｐｐｍのうちの１種以上が添加された合金では、さらに光沢性が向上する。
【００２４】
さらに、Ｓｃ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｚｎに加えて、Ｚｒ：５〜８００ｐｐｍが添加された合金では、さらに強度が向上する。