(57)【要約】【課題】組織の微細化及び残存ひずみの低減を行いながら引張強度、耐屈曲性、及び伸び性の向上を図って、ロボット又は各種装置の駆動部分の配線に使用することが可能なアルミニウム基導電材料及びそれを用いたケーブルを提供する。【解決手段】時効処理したアルミニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが４以上となる加工を行った後、残存するひずみを除去して得られるアルミニウム基導電材料１０であって、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム又はアルミニウム基合金の結晶粒１１と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１１の粒界１２に０．１質量％以上１質量％以下存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物１３とを有する金属組織で構成され、ビッカース硬度は５０以上７０以下であって、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度が少なくとも１８０ＭＰａである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時効処理したアルミニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが４以上となる加工を行った後、残存するひずみを除去して得られるアルミニウム基導電材料であって、
平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム又はアルミニウム基合金の結晶粒と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、前記結晶粒の粒界に０．１質量％以上１質量％以下存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物とを有する金属組織で構成され、
ビッカース硬度は５０以上７０以下であって、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度が少なくとも１８０ＭＰａであることを特徴とするアルミニウム基導電材料。
【請求項２】
請求項１記載のアルミニウム基導電材料において、前記結晶粒は前記アルミニウム基合金であって、前記アルミニウム基合金は０．１質量％以上０．２質量％以下のジルコニウムを含むことを特徴とするアルミニウム基導電材料。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアルミニウム基導電材料において、前記金属組織には、１μｍ以下の前記結晶粒が断面積率で１５％以上含まれていることを特徴とするアルミニウム基導電材料。
【請求項４】
請求項３記載のアルミニウム基導電材料において、前記金属組織には、１μｍ以下の前記結晶粒が断面積率で２０％以上含まれ、少なくとも１０００万回の繰り返し曲げを負荷する動的駆動試験に耐えることを特徴とするアルミニウム基導電材料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウム基導電材料を導体素線に使用し、該導体素線の線径は０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることを特徴とするケーブル。
【請求項６】
請求項５記載のケーブルにおいて、該ケーブルをロボット用ケーブル、急速充電スタンド機のコネクターケーブル、キャブタイヤケーブル、ブスバーケーブル、又は機器内配線用ケーブルに使用することを特徴とするケーブル。
【請求項７】
請求項５記載のケーブルにおいて、該ケーブルを自動車用ケーブル、航空機用ケーブル、ロケット用ケーブル、又は衛星用ケーブルに使用することを特徴とするケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、産業用ロボット、民生用ロボット、又は各種装置の配線において、特に駆動部分等の屈曲変形を繰り返し受ける配線に使用される耐屈曲性を備えたアルミニウム基導電材料及びそれを用いたケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットや民生用ロボットの駆動部分、例えば、アーム部分の配線に使用するケーブルには、アームの駆動時に繰り返し曲げが負荷される。また、自動車のドア部分の配線に使用するケーブルには、ドアの開閉時に繰り返し曲げが負荷される。このため、繰り返し曲げが負荷されるケーブルには、通常の導線ではなく耐屈曲性に優れる導線が使用されている。また、導線が細くなると、同材質であっても耐屈曲性が向上するので、ケーブルに使用する導線には、単線ではなく、複数本の細線から構成された縒り線が使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、常温におけるひずみ振幅が±０．１５％の繰り返し曲げを加えた場合の破断回数（疲労寿命）が５万回以上である導線として、鉄を０．１〜０．４質量％、銅を０．１〜０．３質量％、マグネシウムを０．０２〜０．２質量％、シリコンを０．０２〜０．２質量％、チタンとバナジウムを合わせて０．００１〜０．０１質量％含み、伸線方向の垂直断面における結晶粒径が５〜２５μｍであるアルミニウム合金線材が開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、軽量で耐熱性、引張強度、及び導電性に優れたアルミニウム系の導電材料として、スカンジウムを０．１〜０．３質量％（重量％）含むアルミニウム合金が開示されている。
更に、スカンジウムを含有するアルミニウム合金の耐熱性を更に向上させたものとして、例えば、特許文献３には、ジルコニウムを０．１〜０．５質量％、スカンジウムを０．０５〜０．５質量％含み、熱処理後に冷間加工を行って製造するアルミニウム合金が、特許文献４には、ジルコニウムを０．１〜０．４質量％、スカンジウムを０．０５〜０．３質量％含み、塑性加工後に熱処理を行って製造するアルミニウム合金が、特許文献５には、ジルコニウムを０．１〜０．５質量％、スカンジウムを０．０５〜０．５質量％含み、熱処理後に冷間加工を行って製造するアルミニウム合金が、特許文献６には、ジルコニウムを０．１〜０．５質量％、スカンジウムを０．０５〜０．５質量％含み、冷間加工した後に熱処理を行い、再度冷間加工を行って製造するアルミニウム合金がそれぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６３６７５号公報
【特許文献２】特開平７−３１６７０５号公報
【特許文献３】特開２００１−１３１７１９号公報
【特許文献４】特開２００１−３４８６３７号公報
【特許文献５】特開２００２−２６６０４３号公報
【特許文献６】特開２００２−３０２７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のアルミニウム合金線材は、疲労寿命を５万回以上としており、実際のロボットにおいて、一回の屈曲動作に２秒を要すると仮定すると、２日間の総屈曲回数は８６４００回となって、屈曲回数は最低寿命を超えてしまう。このため、特許文献１に記載のアルミニウム合金線材から形成した素線を用いて作製したケーブルをロボット用ケーブルとして適用した場合、ロボットを長期間に亘って安定して稼動させることができないという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２〜５に記載されたスカンジウムを含むアルミニウム合金から、例えば、線径が８０μｍの素線を形成し、この素線を用いて断面積が０．２ｍｍ２のケーブルを作製して、動的駆動試験（例えば、試験体に荷重１００ｇを負荷した状態で、曲げ半径が１５ｍｍ、折り曲げ角度範囲が±９０度となる左右屈曲（左右繰り返し曲げ）試験）を行うと、ケーブルの破断回数は、３０〜４００万回（アルミニウム合金の組成や素線の製造過程により異なる）となる。このため、特許文献２〜５に記載のアルミニウム合金を用いて作製したケーブルをロボット用ケーブルとして使用しても、ロボットを長期間に亘って安定して稼動させるには十分ではない。
【０００８】
また、特許文献２〜５において、アルミニウム合金を冷間加工（塑性加工）し、熱処理して線材とする場合、冷間加工で形成された微細組織には、熱処理時に微細組織を構成している結晶粒に粒成長が生じるため、粒成長の進行に伴って線材の引張強度が低下するという問題がある。また、粒成長により線材を構成する組織に不均一性が生じることになると、この線材を用いて作製したケーブルでは屈曲試験における破断回数が低下すると共に、破断回数のばらつきが増大するという問題がある。更に、特許文献３、５、６において、アルミニウム合金を冷間加工して線材を形成する場合、線材中には冷間加工時のひずみが蓄積されているため、線材の硬度及び引張強度は上昇するが、線材の伸び性は低下している。このため、ケーブル製造時における線材の断線頻度が高くなって製造歩留が低下するという問題がある。しかも、ケーブルに使用されている線材にはひずみが残存しており伸び性は低下した状態であるため、このケーブルを実使用した場合、耐屈曲性が低下するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、組織の微細化及び残存ひずみの低減を行いながら引張強度、耐屈曲性、及び伸び性の向上を図って、ロボット又は各種装置の駆動部分の配線に使用することが可能なアルミニウム基導電材料及びそれを用いたケーブル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】
【００１０】
前記目的に沿う第１の発明に係るアルミニウム基導電材料は、時効処理したアルミニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが小数点以下を四捨五入して４以上となる加工を行った後、残存するひずみを除去して得られるアルミニウム基導電材料であって、
平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム又はアルミニウム基合金の結晶粒と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、前記結晶粒の粒界に０．１質量％以上１質量％以下存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物とを有する金属組織で構成され、
ビッカース硬度は５０以上７０以下であって、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度が少なくとも１８０ＭＰａである。
【００１１】
第１の発明に係るアルミニウム基導電材料において、前記結晶粒は前記アルミニウム基合金であって、前記アルミニウム基合金は０．１質量％以上０．２質量％以下のジルコニウムを含むことが好ましい。
【００１２】
第１の発明に係るアルミニウム基導電材料において、前記金属組織には、１μｍ以下の前記結晶粒が断面積率で１５％以上含まれていることが好ましい。
また、前記金属組織に、１μｍ以下の前記結晶粒が断面積率で２０％以上含まれると、少なくとも１０００万回の繰り返し曲げを負荷する動的駆動試験に耐える（即ち、破断しない）ことができる。
【００１３】
前記目的に沿う第２の発明に係るケーブルは、第１の発明に係るアルミニウム基導電材料を導体素線に使用し、該導体素線の線径は、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
そして、該ケーブルをロボット用ケーブル、急速充電スタンド機のコネクターケーブル、キャブタイヤケーブル、ブスバーケーブル、又は機器内配線用ケーブルに使用することができる。
また、該ケーブルを自動車用ケーブル、航空機用ケーブル、ロケット用ケーブル、又は衛星用ケーブルに使用することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明に係るアルミニウム基導電材料は、時効処理したアルミニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが４以上となる加工を行って、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム又はアルミニウム基合金の結晶粒と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒の粒界に０．１質量％以上１質量％以下存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物とを有する金属組織を構成し、更に、この金属組織のビッカース硬度を５０以上７０以下となるように調整することで、形成された金属組織の粒成長を防止して（結晶粒の平均粒径が２μｍ以下であることを維持して）、結晶粒内に存在するひずみを除去することができ、伸び性を向上させることができる。このため、金属組織に繰り返し曲げが加えられて、金属組織内にひずみが蓄積され難くなる。
【００１５】
ここで、金属組織を構成している結晶粒の平均粒径が２μｍ以下のため、き裂が発生しても、き裂は伝播する際に結晶粒と頻繁に衝突し、き裂の偏向とき裂の分岐が促進され、き裂が一方向に進展する際の速度が低下する。また、結晶粒とナノ析出物との間のミスマッチが小さいため、発生したき裂の先端をナノ析出物により効果的にピン止めすることができ、き裂の進展停止又はき裂の進展速度低下が更に促進される。これにより、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を少なくとも１８０ＭＰａとすることができ、例えば、１０００万回以上の動的駆動に耐えることを保証できる。その結果、アルミニウム基導電材料を、ロボット又は各種装置の配線において、特に駆動部分等の耐屈曲性が要求される部位の配線に使用することができる。
【００１６】
第１の発明に係るアルミニウム基導電材料において、アルミニウム基合金が０．１質量％以上０．２質量％以下のジルコニウムを含む場合、ジルコニウムが結晶粒内及び粒界に存在し、アルミニウム基導電材料が高温の熱履歴を受けても引張強度の低下を防止できる。ここで、ジルコニウム含有量が０．１質量％未満では、引張強度の低下防止が図れず、ジルコニウムの含有量が０．２質量％を超えると導電性が低下するので好ましくない。
【００１７】
第１の発明に係るアルミニウム基導電材料において、金属組織に、１μｍ以下の結晶粒が断面積率で１５％以上含まれている場合、疲労き裂がアルミニウム基導電材料の金属組織内を伝播する際に、結晶粒との衝突頻度が向上し、疲労き裂の偏向、き裂分岐を促進することができ、疲労き裂の進展に伴う抵抗が大きくなって、疲労き裂の進展速度を低下させることができる。
また、金属組織に、１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％以上含まれている場合、発生したき裂が金属組織内を伝播する際に、結晶粒との衝突頻度を更に向上させ、き裂の偏向、き裂の分岐を更に促進することができる。これにより、き裂の進展に伴う抵抗が更に大きくなって、き裂の進展速度を更に低下させることができ、少なくとも１０００万回の動的駆動試験に耐えることが可能になる。
【００１８】
第２の発明に係るケーブルにおいては、第１の発明に係るアルミニウム基導電材料を導体素線に使用し、導体素線の線径は０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であるので、ケーブルに繰り返し曲げが負荷された際に導体素線に生じるひずみを小さくすることができ、耐屈曲性を有するケーブルを容易に作製することができる。これにより、ケーブル使用時の早期断線を防止して、このケーブルを使用した各種装置の信頼性を向上させることができると共に、各種装置のメンテナンス負担を軽減することができる。
【００１９】
第２の発明に係るケーブルにおいて、ケーブルをロボット用ケーブルに使用する場合、アルミニウム基導電材料で構成されているためケーブルが軽量となって、駆動性、操作性、及び作業性を向上できる。
また、ケーブルを急速充電スタンド機のコネクターケーブルに使用する場合、コネクターケーブルが軽量となって、操作性を向上できる。
更に、ケーブルをキャブタイヤケーブル、例えば、電気溶接機のキャブタイヤケーブルに使用する場合、キャブタイヤケーブルが軽量となって、大型構造物の作製を行う際にキャブタイヤケーブルが長尺になっても、キャブタイヤケーブルの移動を比較的容易に行うことができ、溶接の作業性を向上させることができる。
そして、ケーブルをブスバーケーブル又は機器内配線用ケーブルに使用する場合及びケーブルを自動車用ケーブル、航空機用ケーブル、ロケット用ケーブル、又は衛星用ケーブルに使用する場合、ケーブルが軽量なため配線作業性が向上すると共に、機器や被配線対象物の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施例に係るアルミニウム基導電材料の組織の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るアルミニウム基導電材料の組織の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の第１の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１０は、図１に示すように、時効処理したアルミニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが４以上となる加工を行った後、残存するひずみを除去して得られ、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウムの結晶粒１１と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１１の粒界１２に０．１質量％以上１質量％以下存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物１３とを有する金属組織で構成され、ビッカース硬度は５０以上７０以下であって、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度が少なくとも１８０ＭＰａである。以下、詳細に説明する。
【００２２】
アルミニウム−スカンジウム系合金を時効処理することにより、アルミニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウムとアルミニウムは反応して、アルミニウム−スカンジウム系の金属間化合物であるＡｌ３Ｓｃをナノ析出物１３として生成し、生成したナノ析出物１３は、アルミニウムの結晶粒の粒界に存在する。ここで、アルミニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウム量は、ナノ析出物１３が０．１質量％以上１質量％以下生成するように予め調節されている。
【００２３】
そして、ナノ析出物１３が生成したアルミニウム−スカンジウム系合金に、相当ひずみが４以上となる加工を加えると、アルミニウムの結晶粒内に転位が蓄積され、亜結晶粒界の形成を経て結晶粒の微細化が生じ、平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１１が形成される。ここで、時効処理後のアルミニウムの結晶粒の粒界に存在しているナノ析出物１３と結晶粒との格子定数のミスマッチは小さいので、ナノ析出物１３の粗大化が抑制され、ナノ析出物１３はアルミニウムの結晶粒の粒界に分散する。このため、相当ひずみが４以上となる加工を加えて結晶粒が微細化される際に、結晶粒の異常粒成長が抑制され、アルミニウム−スカンジウム系合金は、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウムの結晶粒１１と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１１の粒界１２に０．１質量％以上１質量％以下存在するナノ析出物１３とを有する金属組織となる。
【００２４】
相当ひずみが４以上となる加工を行った際に結晶粒内に導入された転位は、結晶粒が微細化して平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１１を形成する過程で結晶粒の粒界に吸収されるが、平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１１内には、加工時に導入された転位の一部が残存し、結晶粒１１内にはひずみが存在している。このため、微細化直後の金属組織の有するビッカース硬度は、アルミニウム−スカンジウム系合金の組成から予測される本来の値よりも高い値を示し、加工後のアルミニウム−スカンジウム系合金の伸び性（変形性）は低下している。
【００２５】
ここで、加工後のアルミニウム−スカンジウム系合金に、例えば、熱処理を行って結晶粒内に残存するひずみを除去すると、アルミニウム−スカンジウム系合金の伸び性を回復させることができるが、熱処理により結晶粒１１に粒成長が生じるので、引張強度及び耐屈曲性が大幅に低下する。そこで、加工後のアルミニウム−スカンジウム系合金のビッカース硬度が５０以上７０以下となるように熱処理条件を設定すると、結晶粒１１の成長を抑えて、結晶粒１１内に存在する転位を粒界に吸収させて結晶粒１１内に残存するひずみを除去することができる。その結果、加工後のアルミニウム−スカンジウム系合金の伸び性（変形性）を回復させることができる。
【００２６】
なお、転位が粒界で吸収されることに伴って、粒界角度が高角化し、例えば、平均粒界角度は１５度以上３０度以下となる。このため、繰り返し曲げを負荷する疲労試験において結晶粒１１内に導入される転位は、粒界が高角化しているため粒界に吸収され易く、結晶粒内にひずみが蓄積されることが抑制される。
【００２７】
以上のように、ナノ析出物１３が生成したアルミニウム−スカンジウム系合金に、相当ひずみ４以上の加工を施すことにより形成される金属組織（平均粒径が２μｍ以下のアルミニウムの結晶粒１１と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１１の粒界に存在するナノ析出物１３とを有する金属組織）を熱処理して結晶粒１１内に残存するひずみを除去することにより、繰り返し曲げが負荷された際に金属組織内に疲労き裂が発生することを抑制できる。
【００２８】
そして、金属組織内に疲労き裂が発生しても、平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１１を有する金属組織では、疲労き裂は、伝播する際に結晶粒１１と頻繁に衝突し、疲労き裂の偏向とき裂分岐が促進されて、疲労き裂が一方向に進展する際の速度が低下し、更に、ナノ析出物１３に疲労き裂が衝突すると、疲労き裂はナノ析出物１３によりピン止めされるため、疲労き裂の進展速度が更に低下する。
【００２９】
ここで、結晶粒１１の平均粒径を２μｍに制御した場合、金属組織の顕微鏡観察から、金属組織は、最大粒径が４μｍの結晶粒１１から構成され、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を１８０ＭＰａにすることができる。そして、金属組織中に１μｍ以下の結晶粒１１が断面積率で１５％含まれるようにすることで、結晶粒１１の平均粒径を１．６μｍにすることができ、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を１９０ＭＰａとすることができる。また、金属組織中に１μｍ以下の結晶粒１１が断面積率で２０％含まれるようにすることで、結晶粒１１の平均粒径を１．５μｍにすることができ、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を２００ＭＰａとすることができる。更に、１μｍ以下の結晶粒１１が断面積率で５０％含まれるようにすることで、結晶粒１１の平均粒径を１．２μｍにすることができ、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を２２０ＭＰａとすることができる。
従って、金属組織には、１μｍ以下の結晶粒１１が断面積率で１５％以上（好ましくは、２０％以上）含まれているのがよい。
【００３０】
ナノ析出物１３を０．１質量％以上１質量％以下存在させることにより、アルミニウム基導電材料１０の導電性の低下を抑制しながら、き裂のピン止め効果を達成することができる。ここで、ナノ析出物１３が０．１質量％未満では、ナノ析出物１３が少なくなって、き裂のピン止め効果が低下し、ナノ析出物１３が１．０質量％を超えると、粒界に存在するナノ析出物１３が多くなって疲労き裂のピン止め効果は向上するが、導電性が低下するため好ましくない。このため、ナノ析出物１３の含有量を０．１〜１．０質量％の範囲とした。
【００３１】
生成するナノ析出物１３の総量は、アルミニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウムの含有量で決まるので、ナノ析出物１３の個数が増加するとナノ析出物１３の粒径は減少し、ナノ析出物１３の個数が減少するとナノ析出物１３の粒径は増加することになる。一方、金属組織中に発生した疲労き裂が進展する際に、疲労き裂がナノ析出物１３によりピン止めされる効果は、ナノ析出物１３の個数が多くなるほど、ナノ析出物１３の粒径が大きくなるほど増加する。
【００３２】
ここで、ナノ析出物１３の平均粒径が１ｎｍ未満では、ナノ析出物１３の個数が多くなって疲労き裂のピン止め発生の頻度は高まるが、ナノ析出物１３による疲労き裂のピン止め作用は大きくなく、疲労き裂のピン止め効果は顕著とならない。一方、ナノ析出物１３の平均粒径が６０ｎｍを超えると、ナノ析出物１３による疲労き裂のピン止め作用は大きくなるが、ナノ析出物１３の個数が少なくなって疲労き裂のピン止め発生の頻度は低下し、疲労き裂のピン止め効果は顕著とならない。このため、ナノ析出物１３の総量が一定の場合、ナノ析出物１３の平均粒径を１〜６０ｎｍにすることで、疲労き裂のピン止め発生の頻度を高位に維持しながらナノ析出物１３による疲労き裂のピン止め作用も高位に維持することができ、ナノ析出物１３による疲労き裂のピン止め効果を向上させることができる。
【００３３】
また、加工後のアルミニウム−スカンジウム系合金を熱処理した際、熱処理後のビッカース硬度が７０を超える状態ではひずみの除去が不十分で、金属組織の有する伸び性が、アルミニウム−スカンジウム系合金の組成から予測される本来の値まで回復しない。また、粒界角度の高角化も達成されない。一方、熱処理後のビッカース硬度が５０未満の状態では、ひずみの除去が十分に行われて金属組織の有する伸び性が、アルミニウム−スカンジウム系合金の組成から予測される本来の値まで回復するが、同時に結晶粒１１の成長が生じ、引張強度及び耐屈曲性の大幅な低下が生じる。
【００３４】
続いて、アルミニウム基導電材料１０からなる導体素線の製造方法について説明する。
純度が９９．９質量％以上のアルミニウムと、純度が９９質量％以上のスカンジウムを用いて、スカンジウムが０．２７〜０．３２質量％含有されるアルミニウム−スカンジウム系合金からなる導電材料ブロックを鋳造する。次いで、２５０〜４５０℃で０．５〜３０時間の時効処理を行い、時効処理後の導電材料ブロックから、例えば、直径が１０ｍｍのロッドを切削加工により作製する。
【００３５】
アルミニウム−スカンジウム系合金を時効処理することにより、アルミニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウムとアルミニウムは反応して、アルミニウム−スカンジウム系の金属間化合物であるＡｌ３Ｓｃがナノ析出物１３として、アルミニウムの結晶粒の粒界に生成する。なお、金属組織中に存在するナノ析出物１３の調査から、添加したスカンジウムのほぼ全量がアルミニウムと反応してＡｌ３Ｓｃを生成していることが確認できた。
ここで、時効処理の条件（加熱温度と加熱時間）を調節することで、ナノ析出物の平均粒径を１ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲に設定できる。例えば、加熱温度を３５０℃、加熱時間を０．１時間とすると、ナノ析出物１３の最大粒径は３ｎｍとなって、平均粒径は１ｎｍとなる。また、加熱温度を３５０℃、加熱時間を３時間とすると、ナノ析出物１３の最大粒径は１０ｎｍとなって、平均粒径は５ｎｍとなる。更に、加熱温度を３５０℃、加熱時間を４０時間とすると、ナノ析出物１３の最大粒径は１００ｎｍとなって、平均粒径は６０ｎｍとなる。
【００３６】
次いで、スエージング機を用いてロッドを、例えば、外径が１．５〜２ｍｍ程度となるように圧延してワイヤを形成する。そして、ワイヤのダイス伸線加工を行って、線径が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の原導体素線を形成する。ここで、ロッドの圧延によりワイヤを形成する際の加工度（相当ひずみ）を３〜４とした後に、等軸晶形成を促進するための熱処理（例えば、熱処理温度はロッドの融点の３０〜７０％）を行い、その後、ダイス伸線加工によりワイヤから原導体素線を形成する。ここで、原導体素線を形成する際の加工度（相当ひずみ）を、例えば、４〜６、好ましくは５〜６とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１１の平均粒径が２μｍとなる。なお、ワイヤの金属組織を構成している結晶粒の粒界にナノ析出物１３が存在していることにより、加工に伴ってワイヤを構成している金属組織に再結晶が生じて結晶粒１１が形成される際、粒成長が抑制され、結晶粒１１の平均粒径を２μｍ以下にすることが容易となる。
【００３７】
なお、ロッドからワイヤを形成する加工度を３〜４とし、ダイス伸線加工の加工度を４〜６．５、好ましくは６〜６．５とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１１の平均粒径が１．６μｍで、１μｍ以下の結晶粒１１が存在する割合が断面積率で１５％となり、ロッドからワイヤを形成する加工度を３〜４とし、ダイス伸線加工の加工度を４〜７、好ましくは６．５〜７とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１１の平均粒径が１．５μｍで、１μｍ以下の結晶粒１１が存在する割合が断面積率で２０％となる。また、ロッドからワイヤを形成する加工度を３〜４とし、ダイス伸線加工の加工度を５〜８（又は９）、好ましくは７を超え８以下とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１１の平均粒径が１．２μｍで、１μｍ以下の結晶粒１１が存在する割合が断面積率で５０％となる。
【００３８】
続いて、原導体素線の熱処理を行って、原導体素線の金属組織を構成している結晶粒１１内に残存するひずみを除去することにより導体素線が得られる。なお、熱処理の温度は、原導体素線の金属組織を構成している結晶粒１１の再結晶温度未満の温度である。例えば、原導体素線を形成する際の加工度を４〜６として、金属組織を構成する結晶粒１１の平均粒径を２μｍとした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７２〜８０であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜３５０℃とし処理時間を０．１〜３時間に設定する。
【００３９】
また、原導体素線を形成する際の加工度を４〜６．５として、金属組織を構成する結晶粒１１の１μｍ以下の存在割合を断面積率で１５％（結晶粒１１の平均粒径を１．６μｍ）とした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７２〜８０であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜３５０℃とし処理時間を０．１〜３時間に設定する。更に、原導体素線を形成する際の加工度を４〜７として、１μｍ以下の存在割合を断面積率で２０％（結晶粒１１の平均粒径を１．５μｍ）とした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７２〜８５であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜３５０℃とし処理時間を０．１〜３時間に設定する。そして、原導体素線を形成する際の加工度を５〜８として、１μｍ以下の存在割合を断面積率で５０％（結晶粒１１の平均粒径を１．２μｍ）とした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７２〜９０であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜３５０℃とし処理時間を０．１〜３時間に設定する。
【００４０】
本発明の第１の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１０からなり、導体素線径が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の導体素線を使用したケーブルを、ロボット用ケーブルとしてロボットのアーム部分等の駆動部の配線に使用することにより、あるいは、機器内配線用ケーブルとしてエレベータの昇降部に使用することにより、ケーブルに繰り返し曲げが負荷されても、導体素線に生じるひずみを小さくすることができ、導体素線（ケーブル）の早期断線を防止することができる。その結果、アルミニウム基導電材料の特徴である軽量化及び高柔軟性に加えて、高耐久性（ケーブルの早期断線防止）を達成することができ、装置を長期間に亘って安定して稼動させることができ、装置の信頼性を向上させると共に、メンテナンスの負担を軽減することができる。
【００４１】
本発明の第２の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１４は、図２に示すように、時効処理したアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが４以上となる加工を行った後、残存するひずみを除去して得られ、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム基合金の結晶粒１５と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１５の粒界１６に０．１質量％以上１質量％以下存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物１７とを有する金属組織で構成され、ビッカース硬度は５０以上７０以下であって、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度が少なくとも１８０ＭＰａである。以下、詳細に説明する。
【００４２】
アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金を時効処理することにより、アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウムとアルミニウムは反応して、アルミニウム−スカンジウム系の金属間化合物であるＡｌ３Ｓｃをナノ析出物１７として生成し、生成したナノ析出物１７は、アルミニウム基合金の結晶粒の粒界に存在する。ここで、アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウム量は、ナノ析出物１７が０．１質量％以上１質量％以下生成するように予め調節されている。なお、ジルコニウムの一部はアルミニウム基合金の結晶粒内に固溶し、残部は粒界に存在している。
【００４３】
そして、ナノ析出物１７が生成したアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金に、相当ひずみが４以上となる加工を加えると、アルミニウム基合金の結晶粒内に転位が蓄積され、亜結晶粒界の形成を経て結晶粒の微細化が生じ、平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１５が形成される。ここで、時効処理後のアルミニウム基合金の結晶粒の粒界に存在しているナノ析出物１７と結晶粒との格子定数のミスマッチは小さいので、ナノ析出物１７の粗大化が抑制され、ナノ析出物１７はアルミニウム基合金の結晶粒の粒界に分散する。このため、相当ひずみが４以上となる加工を加えて結晶粒が微細化される際に、結晶粒の異常粒成長が抑制され、アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金は、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム基合金の結晶粒１５と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１５の粒界１６に存在するナノ析出物１７とを有する金属組織となる。なお、ジルコニウムの一部は結晶粒１５内に固溶し、残部は粒界１６に存在している。
【００４４】
相当ひずみが４以上となる加工を行った際にアルミニウム基合金の結晶粒内に導入された転位は、結晶粒が微細化して平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１５を形成する過程で結晶粒の粒界に吸収されるが、平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１５内には、加工時に導入された転位の一部が残存し、結晶粒１５内にはひずみが存在している。このため、微細化直後の金属組織の有するビッカース硬度は、アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金の組成から予測される本来の値よりも高い値を示し、加工後のアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金の伸び性（変形性）は低下している。
【００４５】
ここで、加工後のアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金に、例えば、熱処理を行って結晶粒内に残存するひずみを除去すると、アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金の伸び性を回復させることができるが、熱処理により結晶粒１５に粒成長が生じるので、引張強度及び耐屈曲性が大幅に低下する。そこで、加工後のアルミニウム−ジルコニウムースカンジウム系合金のビッカース硬度が５０以上７０以下となるように熱処理条件を設定すると、結晶粒１５の成長を押えて、結晶粒１５内に存在する転位を粒界１６に吸収させて結晶粒１５内に残存するひずみを除去することができる。その結果、加工後のアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金の伸び性（変形性）を回復させることができる。
【００４６】
なお、転位１６が粒界で吸収されることに伴って、粒界角度が高角化し、例えば、平均粒界角度は１５度以上３０度以下となる。このため、繰り返し曲げを負荷する疲労試験において結晶粒１５内に導入される転位は、粒界１６が高角化しているため粒界１６に吸収され易く、結晶粒１５内にひずみが蓄積されることが抑制される。
【００４７】
ナノ析出物１７が生成したアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金に、相当ひずみ４以上の加工を施すことにより形成される金属組織（平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム基合金の結晶粒１５と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１５の粒界１６に存在するナノ析出物１７とを有する金属組織）を熱処理して結晶粒１５内に残存するひずみを除去することにより、繰り返し曲げが負荷された際に金属組織内に疲労き裂が発生することを抑制できる。そして、金属組織内に疲労き裂が発生しても、平均粒径が２μｍ以下の結晶粒１５を有する金属組織では、疲労き裂は、伝播する際に結晶粒１５と頻繁に衝突し、疲労き裂の偏向とき裂分岐が促進されて、疲労き裂が一方向に進展する際の速度が低下し、更に、ナノ析出物１７に疲労き裂が衝突すると、疲労き裂はナノ析出物１７によりピン止めされるため、疲労き裂の進展速度が更に低下する。
【００４８】
ここで、結晶粒１５の平均粒径を２μｍに制御した場合、金属組織の顕微鏡観察から、金属組織は、最大粒径が４μｍの結晶粒１５から構成され、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を１８０ＭＰａにすることができる。そして、金属組織中に１μｍ以下の結晶粒１５が断面積率で１５％含まれるようにすることで、結晶粒１１の平均粒径を１．６μｍにすることができ、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を１９０ＭＰａとすることができる。また、金属組織中に１μｍ以下の結晶粒１５が断面積率で２０％含まれるようにすることで、結晶粒１５の平均粒径を１．５μｍにすることができ、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を２００ＭＰａとすることができる。更に、１μｍ以下の結晶粒１５が断面積率で５０％含まれるようにすることで、結晶粒１５の平均粒径を１．２μｍにすることができ、疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度を２２０ＭＰａとすることができる。
【００４９】
アルミニウム基導電材料１４において、時効処理したアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金に相当ひずみが４以上となる加工を行って、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウム基合金の結晶粒１５と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒１５の粒界１６に存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物１７とを有する金属組織を構成し、ビッカース硬度が５０以上７０以下となるように熱処理して残存するひずみを除去することによる作用効果は、第１の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１０における作用効果と同一であるので説明は省略する。以下、第２の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１４の特徴であるジルコニウムを０．１質量％以上０．２質量％以下含有することに関する作用効果について説明する。
【００５０】
例えば、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織を有する線材の常温における引張強度σＲＴは３００ＭＰａであり、この線材を２６０℃で１時間加熱した直後における引張強度σ２６０は２９４ＭＰａとなって、耐熱性を、（σ２６０／σＲＴ）×１００で評価すると、耐熱性は９８％となる。一方、ジルコニウムが０．０１質量％固溶したアルミニウム基合金の結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織を有する線材の常温における引張強度σＲＴは３００ＭＰａであり、この線材を２６０℃で１時間加熱した直後における引張強度σ２６０は２９４ＭＰａとなって耐熱性は９８％となる。また、ジルコニウムが０．０５質量％固溶したアルミニウム基合金の結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織を有する線材の常温における引張強度σＲＴは３０５ＭＰａであり、この線材を２６０℃で１時間加熱した直後における引張強度σ２６０は３０３ＭＰａとなって耐熱性は９９％となる。更に、ジルコニウムが０．１質量固溶したアルミニウム基合金の結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織を有する線材の常温における引張強度σＲＴは３１０ＭＰａであり、この線材を２６０℃で１時間加熱した直後における引張強度σ２６０は３０９ＭＰａとなって耐熱性は１００％となる。
【００５１】
以上のように、アルミニウム基導電材料１４の金属組織を構成している結晶粒１５の粒内及び粒界１６にジルコニウムが存在することで、アルミニウム基導電材料１４が高温の熱履歴を受けても粒成長等の組織変化が生じることを防止でき、引張強度の低下を防止できることが解る。ここで、ジルコニウムの固溶量（含有量）が０．２質量％を超えると、熱履歴後の引張強度改善効果は増大するが、導電性が低下し、導電材料としての機能が低下する。このため、ジルコニウムの含有量は０．１質量％以上０．２質量％以下とすることが好ましい。したがって、アルミニウム基導電材料１４がジルコニウムを、０．１質量％以上０．２質量％以下含有するようにすることで、アルミニウム基導電材料１４が高温の熱履歴を受けても、アルミニウム基導電材料１４の引張強度の低下が防止できるため、アルミニウム基導電材料１４としての強度が維持できる。
【００５２】
続いて、アルミニウム基導電材料１４からなる導体素線の製造方法について説明する。
純度が９９．９質量％以上のアルミニウムと、純度が９９質量％以上のスカンジウムと、純度が９９質量％以上のジルコニウムを用いて、スカンジウムが０．２７〜０．３２質量％、ジルコニウムが０．１質量％以上０．２質量％以下それぞれ含有されるアルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金からなる導電材料ブロックを鋳造する。次いで、２５０〜４５０℃で０．５〜３０時間の時効処理を行い、時効処理後の導電材料ブロックから、例えば、直径が１０ｍｍのロッドを切削加工により作製する。
【００５３】
アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金を時効処理することにより、アルミニウム−ジルコニウム−スカンジウム系合金中のスカンジウムとアルミニウムは反応して、アルミニウム−スカンジウム系の金属間化合物であるＡｌ３Ｓｃがナノ析出物１７として、アルミニウム基合金の結晶粒の粒界に生成する。なお、金属組織中に存在するナノ析出物１７の調査から、添加したスカンジウムのほぼ全量がアルミニウムと反応してＡｌ３Ｓｃを生成していることが確認できた。
ここで、時効処理の条件（加熱温度と加熱時間）を調節することで、ナノ析出物１７の平均粒径を１ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲に設定できる。例えば、加熱温度を３５０℃、加熱時間を０．１時間とすると、ナノ析出物１７の最大粒径は２ｎｍとなって、平均粒径は１ｎｍとなる。また、加熱温度を３５０℃、加熱時間を３時間とすると、ナノ析出物１３の最大粒径は１０ｎｍとなって、平均粒径は５ｎｍとなる。更に、加熱温度を３５０℃、加熱時間を４０時間とすると、ナノ析出物１３の最大粒径は９０ｎｍとなって、平均粒径は６０ｎｍとなる。
【００５４】
次いで、スエージング機を用いてロッドを、例えば、外径が１．５〜２ｍｍ程度となるように圧延してワイヤを形成する。そして、ワイヤのダイス伸線加工を行って、線径が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の原導体素線を形成する。ここで、ロッドの圧延によりワイヤを形成する際の加工度（相当ひずみ）を３〜４とした後に、等軸晶形成を促進するための熱処理（例えば、熱処理温度はロッドの融点の３０〜７０％）を行い、その後、ダイス伸線加工によりワイヤから原導体素線を形成する。ここで、原導体素線を形成する際の加工度（相当ひずみ）を、例えば、４〜６、好ましくは５〜６とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１５の平均粒径が２μｍとなる。なお、ワイヤの金属組織を構成している結晶粒の粒界にナノ析出物１７が存在していることにより、加工に伴ってワイヤを構成している金属組織に再結晶が生じて結晶粒１５が形成される際、粒成長が抑制され、結晶粒１５の平均粒径を２μｍ以下にすることが容易となる。
【００５５】
なお、ロッドからワイヤを形成する加工度を３〜４とし、ダイス伸線加工の加工度を４〜６．５、好ましくは６〜６．５とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１５の平均粒径が１．６μｍで、１μｍ以下の結晶粒１５が存在する割合が断面積率で１５％となり、ロッドからワイヤを形成する加工度を３〜４とし、ダイス伸線加工の加工度を４〜７、好ましくは６．５〜７とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１５の平均粒径が１．５μｍで、１μｍ以下の結晶粒１５が存在する割合が断面積率で２０％となる。また、ロッドからワイヤを形成する加工度を３〜４とし、ダイス伸線加工の加工度を５〜８、好ましくは７を超え８以下とすることにより、金属組織を構成する結晶粒１５の平均粒径が１．２μｍで、１μｍ以下の結晶粒１５が存在する割合が断面積率で５０％となる。
【００５６】
続いて、原導体素線の熱処理を行って、原導体素線の金属組織を構成している結晶粒１５内に残存するひずみを除去することにより導体素線が得られる。なお、熱処理の温度は、原導体素線の金属組織を構成している結晶粒１５の再結晶温度未満の温度である。例えば、原導体素線を形成する際の加工度を４〜６として、金属組織を構成する結晶粒１５の平均粒径を２μｍとした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７５〜８５であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜４００℃とし処理時間を０．１〜５時間に設定する。
【００５７】
また、原導体素線を形成する際の加工度を４〜６．５として、金属組織を構成する結晶粒１５の１μｍ以下の存在割合を断面積率で１５％（結晶粒１５の平均粒径を１．６μｍ）とした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７５〜８５であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜４００℃とし処理時間を０．１〜５時間に設定する。更に、原導体素線を形成する際の加工度を４〜７として、１μｍ以下の存在割合を断面積率で２０％（結晶粒１５の平均粒径を１．５μｍ）とした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は７５〜９０であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜４００℃とし処理時間を０．１〜５時間に設定する。そして、原導体素線を形成する際の加工度を５〜８として、１μｍ以下の存在割合を断面積率で５０％（結晶粒１５の平均粒径を１．２μｍ）とした場合、原導体素線を形成している金属組織のビッカース硬度は８０〜９５であり、ビッカース硬度を５０〜７０に低下させるには、熱処理温度を２５０〜４００℃とし処理時間を０．１〜５時間に設定する。
【００５８】
本発明の第２の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１４からなり、導体素線径が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の導体素線を使用したケーブルを、ロボット用ケーブルとして工場や災害現場等の高温環境下に曝される可能性のあるロボットのアーム部分等の駆動部の配線に使用すると、ロボットが一時的高熱下に曝されてもケーブルの引張強度ひいては耐久性を維持することができるので、ロボットを、例えば、ケーブルの疲労寿命データから推定される設計稼動期間に亘って安定して稼動させることができ、ロボットの信頼性を向上させると共に、メンテナンスの負担を軽減することができる。
【００５９】
本発明の第２の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１４からなり、導体素線径が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の導体素線を使用したケーブルを、電気自動車の急速充電スタンド機のコネクターケーブルや電気溶接機のキャブタイヤケーブルとして使用すると、使用時に大きな電流が流れて一時的にケーブルの温度が上昇しても、ケーブルの引張強度ひいては耐久性を維持することができるので、ケーブルを、ケーブルの疲労寿命データから推定される設計稼動期間に亘って安定して使用することができ、急速充電スタンド機や電気溶接機の信頼性を向上させると共に、メンテナンスの負担を軽減することができる。
【００６０】
本発明の第２の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料１４からなり、導体素線径が０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の導体素線を使用したケーブルを、機器内配線用ケーブルとして太陽光発電モジュールの接続用ケーブルに使用すると、環境変化によりケーブルの温度が大きく変化しても、ケーブルの引張強度ひいては耐久性を維持することができ、ケーブルを、ケーブルの疲労寿命データから推定される設計稼動期間に亘って安定して使用することができ、太陽光発電モジュールの信頼性を向上させると共に、メンテナンスの負担を軽減することができる。
【００６１】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例、比較例について、以下に説明する。
（実施例１〜１８）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線１、２、３と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線４、５、６と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線７、８、９をそれぞれ作製し、得られた導体複合素線１〜９を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブル１〜９を作製した。
【００６２】
また、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線１０、１１、１２と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線１３、１４、１５と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線１６、１７、１８をそれぞれ作製し、得られた導体素線１０〜１８を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブル１０〜１８を作製した。
【００６３】
そして、常温でケーブル１〜１８に荷重１００ｇを負荷した状態で、曲げ半径が１５ｍｍ、折り曲げ角度範囲が±９０度の左右繰り返し曲げを加える屈曲試験（動的駆動試験）を行って破断回数を求めた。また、作製したケーブル１〜１８を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表１に示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
導体素線１〜１８と、平均的にほぼ同様の断面組織を有し、長さ３０ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの部材をそれぞれ作製し、部材の一端から長手方向に２４ｍｍ離れた部位の幅方向中央位置に、直径が０．５ｍｍの円孔を形成した。次いで、円孔が形成された部材の表面を鏡面仕上げして試験片１〜１８を作製した。続いて、試験片１〜１８の他端側にホルダーを、ホルダーの先端が円孔中心から１ｍｍの位置になるように取り付け、試験片１〜１８の一端を下方にしてホルダーを音響用スピーカのボイスコイル部に固定し、ボイスコイルを振動させて試験片１〜１８が１次共振状態になるようにして、疲労試験を行った。なお、試験片１〜１８のホルダー付け根に生じる最大応力を片持ち梁の曲げ応力の式から求め、疲労試験時の応力振幅とした。そして、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求め、疲労強度とした。得られた疲労強度を表１に示す。
【００６６】
（比較例Ｒ１〜Ｒ２４）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．０５質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６と、平均粒径が１．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．０５質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９と、平均粒径が１．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２をそれぞれ作製し、得られた導体素線Ｒ１〜Ｒ１２を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ１〜Ｒ１２を作製した。
【００６７】
また、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．０５質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍのＲ２２、Ｒ２３、Ｒ２４をそれぞれ作製し、得られた導体素線Ｒ１３〜Ｒ２４を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ１３〜Ｒ２４を作製した。
【００６８】
そして、常温でケーブルＲ１〜Ｒ２４に実施例１と同様の屈曲試験を行って破断回数を求めると共に、作製したケーブルＲ１〜Ｒ２４を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表２に示す。また、実施例１と同様に、導体素線Ｒ１〜Ｒ２４と、平均的にほぼ同様の断面組織を有する試験片Ｒ１〜Ｒ２４を作製して疲労試験を行い、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求めて疲労強度とした。得られた疲労強度を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2016035079.tif 000004
【００７０】
（比較例Ｒ２５〜Ｒ４６）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ２５、Ｒ２６と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ２７、Ｒ２８と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ２９、Ｒ３０をそれぞれ作製し、得られた導体複合素線Ｒ２５〜Ｒ３０を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ２５〜Ｒ３０を作製した。
【００７１】
また、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ３１、Ｒ３２と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ３３、Ｒ３４と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ３５、Ｒ３６をそれぞれ作製し、得られた導体素線Ｒ３１〜Ｒ３６を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ３１〜Ｒ３６を作製した。
【００７２】
また、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．０５質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ３７、Ｒ３８、と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ３９、Ｒ４０と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ４１、Ｒ４２と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ４３、Ｒ４４と、平均粒径が２．５μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ４５、７５に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ４５、Ｒ４６をそれぞれ作製し、得られた導体素線Ｒ３７〜Ｒ４６を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ３７〜Ｒ４６を作製した。
【００７３】
そして、常温でケーブルＲ２５〜Ｒ４６に実施例１と同様の屈曲試験を行って破断回数を求めると共に、作製したケーブルＲ２５〜Ｒ４６を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表３に示す。また、実施例１と同様に、導体素線Ｒ２５〜Ｒ４６と、平均的にほぼ同様の断面組織を有する試験片Ｒ２５〜Ｒ４６を作製して疲労試験を行い、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求めて疲労強度とした。得られた疲労強度を表３に示す。
【００７４】
【表３】
2016035079.tif 000005
【００７５】
（実施例１９〜３６）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が１ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線１９、２０、２１と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が１ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線２２、２３、２４と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が１ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線２５、２６、２７をそれぞれ作製し、得られた導体複合素線１９〜２７を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブル１９〜２７を作製した。
【００７６】
また、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が１ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線２８、２９、３０と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が１ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線３１、３２、３３と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が１ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線３４、３５、３６をそれぞれ作製し、得られた導体素線２８〜３６を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブル２８〜３６を作製した。
【００７７】
そして、常温でケーブル１９〜３６に実施例１と同様の屈曲試験を行って破断回数を求めると共に、作製したケーブル１９〜３６を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表４に示す。また、実施例１と同様に、導体素線１９〜３６と、平均的にほぼ同様の断面組織を有する試験片１９〜３６を作製して疲労試験を行い、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求めて疲労強度とした。得られた疲労強度を表４に示す。
【００７８】
【表４】
2016035079.tif 000006
【００７９】
（実施例３７〜５４）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６０ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線３７、３８、３９と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６０ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線４０、４１、４２と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６０ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線４３、４４、４５をそれぞれ作製し、得られた導体複合素線３７〜４５を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブル３７〜４５を作製した。
【００８０】
また、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６０ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線４６、４７、４８と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６０ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線４９、５０、５１と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６０ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線５２、５３、５４をそれぞれ作製し、得られた導体素線４６〜５４を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブル４６〜５４を作製した。
【００８１】
そして、常温でケーブル３７〜５４に実施例１と同様の屈曲試験を行って破断回数を求めると共に、作製したケーブル３７〜５４を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表５に示す。また、実施例１と同様に、導体素線３７〜５４と、平均的にほぼ同様の断面組織を有する試験片３７〜５４を作製して疲労試験を行い、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求めて疲労強度とした。得られた疲労強度を表５に示す。
【００８２】
【表５】
2016035079.tif 000007
【００８３】
（比較例Ｒ４７〜Ｒ６４）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が０．５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ４７、Ｒ４８、Ｒ４９と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が０．５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ５０、Ｒ５１、Ｒ５２と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が０．５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ５３、Ｒ５４、Ｒ５５をそれぞれ作製し、得られた導体複合素線Ｒ４７〜Ｒ５５を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ４７〜Ｒ５５を作製した。
【００８４】
また、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が０．５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ５６、Ｒ５７、Ｒ５８と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が０．５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ５９、Ｒ６０、Ｒ６１と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が０．５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ６２、Ｒ６３、Ｒ６４をそれぞれ作製し、得られた導体素線Ｒ５６〜Ｒ６４を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ５６〜Ｒ６４を作製した。
【００８５】
そして、常温でケーブルＲ４７〜Ｒ６４に実施例１と同様の屈曲試験を行って破断回数を求めると共に、作製したケーブルＲ４７〜Ｒ６４を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表６に示す。また、実施例１と同様に、導体素線Ｒ４７〜Ｒ６４と、平均的にほぼ同様の断面組織を有する試験片Ｒ４７〜Ｒ６４を作製して疲労試験を行い、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求めて疲労強度とした。得られた疲労強度を表６に示す。
【００８６】
【表６】
2016035079.tif 000008
【００８７】
（比較例Ｒ６５〜Ｒ８２）
平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ６５、Ｒ６６、Ｒ６７と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ６８、Ｒ６９、Ｒ７０と、平均粒径が２μｍのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ７１、Ｒ７２、Ｒ７３をそれぞれ作製し、得られた導体複合素線Ｒ６５〜Ｒ７３を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ６５〜Ｒ７３を作製した。
【００８８】
また、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ７４、Ｒ７５、Ｒ７６と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が０．３質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ７７、Ｒ７８、Ｒ７９と、平均粒径が１．５μｍ（１μｍ以下の結晶粒が断面積率で２０％存在）のアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界に、平均粒径が６５ｎｍであるアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が１質量％存在する金属組織で構成され、ビッカース硬度がそれぞれ５０、６０、７０に調整されたアルミニウム基導電材料で作製された線径８０μｍの導体素線Ｒ８０、Ｒ８１、Ｒ８２をそれぞれ作製し、得られた導体素線Ｒ７４〜Ｒ８２を用いて縒り線を形成し断面積が０．２ｍｍ２のケーブルＲ７４〜Ｒ８２を作製した。
【００８９】
そして、常温でケーブルＲ６５〜Ｒ８２に実施例１と同様の屈曲試験を行って破断回数を求めると共に、作製したケーブルＲ６５〜Ｒ８２を用いて、導電率をそれぞれ求めた。得られた破断回数及び導電率を表７に示す。また、実施例１と同様に、導体素線Ｒ６５〜Ｒ８２と、平均的にほぼ同様の断面組織を有する試験片Ｒ６５〜Ｒ８２を作製して疲労試験を行い、応力繰り返し数が１０６回の破断応力を求めて疲労強度とした。得られた疲労強度を表７に示す。
【００９０】
【表７】
2016035079.tif 000009
【００９１】
表１〜表７に示す結果から、平均粒径が２μｍ以下のアルミニウムの結晶粒と、平均粒径が１ｎｍ以上６０ｎｍ以下であって、結晶粒の粒界に０．１〜１質量％存在するアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物とを有する金属組織で構成され、ビッカース硬度が５０以上７０以下であって、繰り返し曲げを負荷する疲労試験における繰り返し回数１０６回時の疲労強度が少なくとも１８０ＭＰａの場合、導電率が５６％ＩＡＣＳ以上、かつ、破断回数が１０００万回以上となることが確認できる。
従って、このアルミニウム基導電材料を用いて作製したケーブルを、例えば、産業用ロボットの駆動部の配線用の電線に使用すると、ロボットの信頼性を向上させることができると共に、メンテナンス負担を軽減することができる。
【００９２】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
例えば、第１の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料を用いたケーブルをロボット用ケーブルとして、エレベータの昇降部の配線用のケーブル（機器内配線用ケーブルの一例）としてそれぞれ使用する場合を説明したが、キャブタイヤケーブル、ブスバーケーブル、自動車用ケーブル、航空機用ケーブル、ロケット用ケーブル、又は衛星用ケーブルに使用することができる。
また、第２の実施の形態に係るアルミニウム基導電材料を用いたケーブルをロボット用ケーブルとして、電気自動車の急速充電スタンド機のコネクターケーブルとして、電気溶接機のキャブタイヤケーブルとして、太陽光発電モジュールの接続用ケーブル（機器内配線用ケーブルの一例）としてそれぞれ使用する場合を説明したが、キャブタイヤケーブル、ブスバーケーブル、自動車用ケーブル、航空機用ケーブル、ロケット用ケーブル、又は衛星用ケーブルに使用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０：アルミニウム基導電材料、１１：結晶粒、１２：粒界、１３：ナノ析出物、１４：アルミニウム基導電材料、１５：結晶粒、１６：粒界、１７：ナノ析出物
【図１】
2016035079.tif 000010
【図２】
2016035079.tif 000011