本申請是申請日為2012年4月3日、申請?zhí)枮?01280005144.5、發(fā)明名稱為“鋁合金線和使用其的鋁合金絞合線、包覆電線和線束”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及用作電線的導體的鋁合金線和鋁合金絞合線，具有所述鋁合金線、所述鋁合金絞合線或通過將所述鋁合金絞合線壓縮成形獲得的壓縮線材作為導體的包覆電線以及包含所述包覆電線的線束；且特別涉及超細、具有高強度和高電導率且同時伸長率優(yōu)異的鋁合金線。

背景技術：

迄今為止，在包括輸送裝置如汽車等和控制裝置如工業(yè)機器人等的電氣裝置的布線結構中，多根具有端子的電線捆扎在一起且以所謂的線束形式使用。作為線束的電線用導體的構成材料，主要使用導電性優(yōu)異的含銅材料如銅、銅合金等。

近來，伴隨著汽車的高性能化和高功能化的快速發(fā)展，安裝在汽車中的各種電氣裝置、控制裝置等增加，由此導致在所述裝置中使用的電線的增加傾向。同時，近年來，為了提高輸送裝置如汽車等的燃料效率以生態(tài)地應對環(huán)境問題，強烈期望使這種輸送裝置在重量上變輕。

作為電線的輕質化解決方案，已經考慮到使用其中將比重為銅的約1/3的鋁用作導體的鋁電線。然而，與含銅材料相比，純鋁在耐沖擊性和撓曲特性兩方面較差。因此，如果將純鋁電線用于例如動態(tài)位置如進行開關操作的門部、發(fā)動機周圍的經歷振動的部位等中，可能的是純鋁電線會比所預期的更早斷裂。由此，純鋁電線的應用限于在安裝之后基本上不動的靜態(tài)位置或具有室溫至不超過50℃溫度的低溫位置中的車內附件用布線。

同時，日本專利4646998號(專利文獻1)公開了通過在伸長之后對布線進行軟化處理而制造具有高強度和高電導率且耐沖擊性優(yōu)異的鋁合金線以及該具有高強度和高韌性的鋁合金線作為車載線束用電線的導體的應用。因為鋁合金線的耐沖擊性優(yōu)異，所以其可以用于上述動態(tài)位置。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利4646998號

技術實現要素：

技術問題

近年來，期望電線進一步輕質化。由此，期望開發(fā)如下鋁合金線，其為具有0.5mm以下的線直徑的超細線，具有高強度、高電導率和足夠的伸長率以提供優(yōu)異的耐沖擊性和撓曲特性。還期望當在高溫位置如發(fā)動機周圍的部位中使用時這種鋁合金線的高溫特性優(yōu)異，且更具體地，期望這種鋁合金線具有高強度(高溫強度優(yōu)異)且即使長時間暴露于高溫，也能夠保持高強度(長時間耐熱性優(yōu)異)。

已知6000系列的合金(al-mg-si合金)為高強度鋁合金。通常，通過對6000系列合金進行固溶化處理和時效處理，可以對其提供高強度。因此，本發(fā)明人由6000系列合金制造了具有0.5mm以下的線直徑的超細線。然而，在固溶化處理和時效處理之后，所獲得的導線具有高強度，但缺乏足夠的伸長率。

此外，迄今為止，還沒有制造出高溫強度和耐熱性兩者都優(yōu)異的超細鋁合金線。

因此，本發(fā)明的一個目的在于提供鋁合金線和鋁合金絞合線，所述鋁合金線為超細線、具有高強度和高電導率且同時伸長率優(yōu)異。本發(fā)明的另一目的在于提供高溫強度和耐熱性優(yōu)異的超細鋁合金線和鋁合金絞合線。

另外，本發(fā)明的另一目的在于提供包含導體的包覆電線和包含所述包覆電線的線束，所述導體為超細線、具有高強度和高電導率且同時伸長率優(yōu)異。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供包含導體的包覆電線和包含所述包覆電線的線束，所述導體超細、重量輕并且高溫強度和耐熱性優(yōu)異。

解決問題的手段

在對由al-mg-si合金制造的超細線進行研究之后，本發(fā)明人發(fā)現，在該超細線中存在大于100μm且甚至達約300μm的粗大晶粒。因為超細線的線直徑為0.5mm以下，所以粗大晶粒相對于該線材的線直徑的比率超過10％。認為粗大晶粒導致斷裂且由此導致小伸長率。因此，優(yōu)選的是，將超細線制造成其中導致斷裂的粗大晶粒減少且優(yōu)選基本不存在粗大晶粒的結構。

為了減少粗大晶粒，已經考慮添加在鑄造時對晶體結構具有微細化效果的ti和b中的至少一種元素。然而，如下文中所述的實施例所示出的，僅添加ti和b不對上述超細線提供足夠的伸長率。因此，本發(fā)明人由以al-mg-si合金作為基底材料、并向其中添加各種元素所得的鋁合金制造了超細線，且發(fā)現通過將特定元素的含量限制為特定范圍可以獲得具有最大晶粒度小的結構且伸長率優(yōu)異的鋁合金線。另外，本發(fā)明人發(fā)現，通過將特定元素的含量限制為特定范圍，也可以獲得高溫強度和耐熱性優(yōu)異的鋁合金線。基于上述發(fā)現完成了本發(fā)明。

本發(fā)明的鋁(al)合金線用作導體且是具有0.5mm以下線直徑的超細線。所述al合金線以質量％計含有0.03％～1.5％的mg、0.02％～2.0％的si、合計0.1％～1.0％的選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素，且其余為al和雜質。所述al合金線具有40％iacs以上的電導率、150mpa以上的拉伸強度、5％以上的伸長率和50μm以下的最大晶粒度。

上述本發(fā)明的al合金線因為由al-mg-si合金制造而具有高強度且因為添加元素的含量在特定范圍內而具有高電導率。通過將特定元素如zr、mn等的含量限制為特定范圍，如上所述，本發(fā)明的al合金線具有最大晶粒度小的結構，即微細結構，且其伸長率優(yōu)異。因為本發(fā)明的al合金線為具有特定微細結構的超細線且具有高強度和高電導率及足夠的伸長率，所以其可以優(yōu)選用作需要耐沖擊性和撓曲特性的電線的導體材料。如下文中所述的實施例所示出的，本發(fā)明的al合金線即使在高溫下也具有高強度且即使長時間暴露于高溫也能夠保持高強度，由此，其高溫強度和耐熱性優(yōu)異，這使得其能夠優(yōu)選用作布置在高溫位置的電線的導體材料。

作為本發(fā)明的一方面，所述al合金線含有0.01質量％以上的zr。

在研究之后，本發(fā)明人發(fā)現，即使在微量下，zr也具有大大提高伸長率的效果。由此，根據上述方面的al合金線具有更高的伸長率。此外，即使在微量下，zr也具有提高高溫特性的效果，由此，根據上述方面的al合金線的高溫強度和耐熱性也優(yōu)異。

作為本發(fā)明的一方面，所述al合金線含有0.01質量％以上的mn。

在研究之后，本發(fā)明人發(fā)現，即使在微量下，mn也具有大的伸長率提高效果。由此，根據上述方面的al合金線具有更高的伸長率。此外，即使在微量下，mn也具有提高高溫特性的效果，由此，根據上述方面的al合金線的高溫強度和耐熱性優(yōu)異。

作為本發(fā)明的一方面，所述al合金線在選自80℃～150℃的溫度范圍的任意溫度下保持1000小時之后的拉伸強度為150mpa以上。

因為即使在長時間暴露于高溫的環(huán)境下根據上述方面的al合金線也能夠保持高強度且耐熱性優(yōu)異，所以其可以優(yōu)選用作布置在高溫位置的電線的導體材料。

作為本發(fā)明的一方面，所述al合金線在選自80℃～150℃的溫度范圍的任意溫度下的拉伸強度為150mpa以上。

因為即使在高溫下根據上述方面的al合金線也具有高強度，所以其可以優(yōu)選用作布置在潛在高溫位置的電線的導體材料。

作為本發(fā)明的一方面，所述al合金線還含有ti和b中的至少一種元素，并且以質量％計，ti的含量為0.08％以下且b的含量為0.016％以下。

ti和b為具有結構微細化效果的元素。由此，除了zr、mn等元素之外，向本發(fā)明的al合金線中添加ti和b進一步提高結構微細化效果，這由此對本發(fā)明的al合金線提供更高的伸長率。

本發(fā)明的al合金線可以作為單線或絞合線的股線(strand)使用。例如，作為本發(fā)明的al合金絞合線，可以給出由多根上述本發(fā)明的al合金線絞合成的al合金絞合線。

因為構成股線的本發(fā)明al合金線基本上保持結構(最大晶粒度小的結構)和性能(拉伸強度、電導率、伸長率和高溫特性)，所以本發(fā)明的al合金絞合線具有高強度和高電導率且伸長率、高溫強度和耐熱性優(yōu)異。另外，與單線相比，通過將多根本發(fā)明的al合金線絞合在一起，可以進一步提高絞合線整體的機械特性如耐沖擊性和撓曲特性。

上述本發(fā)明的鋁合金線和鋁合金絞合線可以優(yōu)選用作電線的導體材料。例如，作為本發(fā)明的包覆電線的實例，可以給出包含導體和包裹所述導體的外周的絕緣包覆層的包覆電線，所述導體為本發(fā)明的鋁合金線、通過將多根本發(fā)明的鋁合金線絞合在一起獲得的鋁合金絞合線和通過將本發(fā)明的鋁合金絞合線壓縮成形獲得的壓縮線材中的任一種。

通過在導體中包含如上所述的具有高強度和高電導率且伸長率優(yōu)異的本發(fā)明al合金線或al合金絞合線或者由所述絞合線成形的壓縮線材，上述方面的包覆電線會具有高強度和高電導率且伸長率、耐沖擊性和撓曲特性優(yōu)異。此外，如上所述，因為本發(fā)明的al合金線等的高溫強度和耐熱性優(yōu)異，所以根據上述方面的包覆電線的高溫強度和耐熱性也優(yōu)異。

上述本發(fā)明的包覆電線可以優(yōu)選用作線束的電線。例如，作為本發(fā)明的線束的實例，可以給出包含上述本發(fā)明的包覆電線和安裝在所述包覆電線的末端部分的端子部的線束。

通過包含具有高強度、高電導率和高韌性的本發(fā)明的包覆電線，上述方面的線束會具有高強度和高電導率且伸長率、耐沖擊性和撓曲特性優(yōu)異。此外，根據上述方面的線束的高溫強度和耐熱性也優(yōu)異。

發(fā)明的有利效果

本發(fā)明的al合金線、本發(fā)明的al合金絞合線、本發(fā)明的包覆電線和本發(fā)明的線束具有高強度、高電導率和優(yōu)異的伸長率。

附圖說明

圖1(a)為1號樣品的顯微照片，圖1(b)為11號樣品的顯微照片，圖1(c)為16號樣品的顯微照片，以及圖1(d)為102號樣品的顯微照片。

具體實施方式

在下文中，將詳細描述本發(fā)明。元素的含量以質量％表示。

[al合金線]

<組成>

構成本發(fā)明al合金線的al合金為含有0.03％～1.5％的mg和0.02％～2.0％的si作為必要元素的al-mg-si合金，且包含選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素作為用于晶體微細化的元素。因為mg和si經由固溶或析出存在于al中，所以本發(fā)明的al合金線的強度優(yōu)異。由于更高含量的mg和si會提高al合金線的強度但會降低電導率和韌性如伸長率且會使得al合金線在伸長處理中易于斷裂的事實，將mg和si的含量分別設定為1.5％以下和2.0％以下。

mg為具有高的提高強度的效果的元素，且特別地，如果與si一起以特定的范圍包含，則預期由于時效硬化而有效地提高強度。優(yōu)選的是，mg的含量為0.2％～1.5％且si的含量為0.1％～1.5％，且更優(yōu)選的是，mg的含量為0.3％～0.9％且si的含量為0.3％～0.8％。

通過含有合計0.1％以上的選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素，可以獲得具有50μm以下的最大晶粒度的結構且伸長率優(yōu)異的超細線。更高總含量的上述元素傾向于使得易于使晶粒微細且提供更大的伸長率提高效果；然而，如果其總含量過大，則電導率會下降。由此，將上述元素的總含量設定為1.0％以下。

在cu、fe、cr、mn和zr中，特別地，zr和mn具有更大的微細化效果和伸長率提高效果，且即使在0.01％的微量下也能提高伸長率。因此，作為本發(fā)明的al合金線的優(yōu)選方面，將給出含有0.01％以上的zr的方面、含有0.01％以上的mn的方面和含有各自為0.1％以上的zr和mn的方面。如下文中所述，當含有zr和mn時，可以將經由連續(xù)鑄造-直接軋制獲得的材料(連續(xù)鑄造-直接軋制材料)的晶體結構充分地微細化，且在連續(xù)鑄造-直接軋制之后，盡管在制造步驟中對材料進行由中間熱處理、固溶化處理、時效處理等產生的熱歷史直至將其處理至最終線直徑，但是晶粒難以生長且由此易于將晶粒保持在微細狀態(tài)下。因此，容易獲得具有最大晶粒度小的結構的超細線。預期更大含量的zr和mn不僅可以由于微細化而增大伸長率提高效果，而且可以提高強度。如下文中在實施例中所述的，發(fā)現當含有zr和mn時，即使在80℃以上的高溫下，超細線也具有高強度，且即使在80℃以上的高溫下保持長時間之后，也可以保持高強度。換句話說，發(fā)現超細線不僅在制造期間的熱歷史中具有強度，而且在使用期間的熱歷史中也具有強度。因此，對于期望除了高強度、高電導率和高韌性以外高溫特性如高溫強度、耐熱性等也優(yōu)異的應用，優(yōu)選的是，含有zr和mn中的至少一種元素。特別地，當含有zr時，更優(yōu)選的是，其含量為0.02％～0.40％，以解決諸如防止由zr含量增加引起的電導率降低和在鑄造期間發(fā)生破裂等的問題。特別地，當含有mn時，更優(yōu)選的是，其含量為0.05％～0.40％，以解決諸如防止由mn含量增加引起的電導率降低、在伸長時發(fā)生斷裂和在溶解時產生熔渣的問題。

對于cu、fe、cr中的每一種，存在含量越大，由微細化引起的伸長率提高效果越大的傾向；由此，優(yōu)選的是，各元素的含量為0.05％以上。另外，cu、fe和cr可有效提高強度。更優(yōu)選的是，各元素的含量為：cu：0.05％～0.40％，fe：0.1％～0.6％且cr：0.05％～0.40％，以解決諸如防止由上述元素的含量增加引起的電導率降低、在伸長時發(fā)生斷裂和在溶解時產生熔渣的問題。此外，當在上述范圍內包含fe時，其高溫強度和耐熱性優(yōu)異。

含有cu、fe、cr、mn和zr中的僅一種元素是可以接受的；然而，如果含有多種元素，則如上所述，預期除了微細化效果之外，還可以提高強度。特別地，如果含有cu、fe和cr中的一種元素(優(yōu)選fe)以及mn和zr中的至少一種元素，則al合金線的高溫強度和耐熱性優(yōu)異。

另外，因為ti和b具有在鑄造al合金時微細化晶體結構的效果，所以優(yōu)選的是，含有ti和b中的至少一種元素。通過除了具有微細化效果的元素如zr、mn等之外，還含有ti和b中的至少一種元素，在鑄造之后在所獲得的材料(優(yōu)選連續(xù)鑄造材料或連續(xù)鑄造-直接軋制材料)中的晶?？梢允浅毜那以阼T造之后的制造步驟中易于將晶粒保持在微細狀態(tài)下(更易于抑制晶粒生長)。因此，含有ti和b中的至少一種元素的組成可以產生具有在最終線直徑中最大晶粒度小的晶體結構的超細線。僅含有b是可以接受的，且如果僅含有ti，則可以容易地獲得微細化效果；然而，如果含有ti和b兩者，則會進一步提高微細化效果。如果ti和b中的至少一種元素的含量過多，則電導率會下降；由此，優(yōu)選地，ti為0.08％(800ppm(質量分數且該表述在下文中保持相同))以下且b為0.016％(160ppm)以下，并且為了獲得足夠的微細化效果，優(yōu)選的是，ti為0.005％(50ppm)以上且b為0.0005％(5ppm)以上。

<結構>

具有如上所述特定組成的al合金的主要特征在于具有50μm以下的最大晶粒度。認為最大晶粒度越小，全部合金結構越易于變得超細且越難產生導致斷裂的粗大晶粒，且由此al合金的伸長率優(yōu)異。此外，對于具有如上所述的特定組成的al合金，即使在長時間暴露于高溫下仍易于將其晶粒保持在微細狀態(tài)下且難以產生導致斷裂的粗大晶粒，換句話說，可以保持具有50μm以下的最大晶粒度的結構；由此，其耐熱性優(yōu)異。因此，盡管最大晶粒度的下限不受特別限制，但優(yōu)選的是，最大晶粒度相對于線直徑的比率小于10％。根據組成和制造條件，作為一方面，可以將最大晶粒度設定為40μm以下，或作為另一方面，甚至可以將其設定為30μm以下。通過將晶?？刂浦翝M足最大晶粒度為50μm以下的范圍的程度，抑制了在高溫變形中占主導的晶界滑移；由此，具有如上所述的特定組成的al合金的高溫強度優(yōu)異。例如，當所述結構具有約25μm～約40μm的最大晶粒度時，具有所述特定組成的al合金傾向于在高溫強度和耐熱性方面優(yōu)異。隨后將描述最大晶粒度的測量方法。

<室溫特性>

由具有如上所述的特定組成和結構的al合金制造的本發(fā)明的al合金線不僅具有高強度，而且具有高電導率，從而滿足拉伸強度(室溫)為150mpa以上且電導率(室溫)為40％iacs以上的條件。拉伸強度和電導率可以根據添加元素的類型和含量以及制造條件(伸長程度、加熱處理(例如時效處理)中的溫度等)而變化。例如，如果以更大的含量加入添加元素和/或提高伸長程度(使線直徑更細)，則拉伸強度傾向于變大且電導率傾向于變小。此外，在進行時效處理時，如果將時效溫度設定得較低，則作為一方面可以獲得具有高強度的al合金線，其滿足拉伸強度(室溫)為240mpa以上且電導率(室溫)為45％iacs以上的條件，且如果將時效溫度設定得較高，則作為另一方面可以獲得具有高電導率的al合金線，其滿足拉伸強度(室溫)為200mpa以上且電導率(室溫)為50％iacs以上的條件。盡管優(yōu)選較大的拉伸強度和較大的電導率，但考慮到在韌性如伸長率與強度之間的平衡，拉伸強度的上限為約400mpa，且考慮到由添加元素的時效析出引起的電導率的增加界限，電導率的上限為約60％iacs。

此外，因為本發(fā)明的al合金線由含有在特定范圍內的選自特定元素cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素且具有最大晶粒度為50μm以下的特定結構的al合金制造，所以本發(fā)明的al合金線的伸長率優(yōu)異且其伸長率(室溫)為5％以上。更大的伸長率使得耐沖擊性和撓曲特性能夠優(yōu)異；由此伸長率的上限不受特別限制。如下文中所述，如果僅進行固溶化處理而不進行時效處理，則伸長率可以高達10％以上；且如果進行時效處理，則盡管伸長率傾向于下降，但通過含有在特定范圍內的選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素，仍然可以使得伸長率等于5％以上。

<高溫特性>

根據一方面，由具有如上所述的特定組成和結構的al合金制造的本發(fā)明的al合金線不僅在室溫下的機械特性可以優(yōu)異，而且在高溫下的強度也可以優(yōu)異。具體地，例如，作為一方面，所述al合金線在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度(例如，80℃、85℃、100℃、120℃、125℃、150℃等)下的拉伸強度(在下文中，將這種拉伸強度稱為“高溫強度”)可以為150mpa以上。根據組成，高溫強度可以為160mpa以上，優(yōu)選為180mpa以上且更優(yōu)選為190mpa以上。通常，高溫強度隨溫度更接近于上述溫度范圍中的80℃而增加，且高溫強度傾向于隨溫度更接近于150℃而減?。蝗欢?，如上所述，高溫強度仍然可以高達150mpa以上。例如，根據一方面的al合金線在80℃下的拉伸強度為220mpa以上，根據一方面的al合金線在100℃下的拉伸強度為215mpa以上，根據一方面的al合金線在120℃下的拉伸強度為210mpa以上且根據另一方面的al合金線在150℃下的拉伸強度為195mpa以上。預期根據各方面的al合金線可以優(yōu)選在其操作溫度可變?yōu)檫x自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度的情況下使用。根據一方面的高溫強度優(yōu)異的al合金線可以由含有0.01％以上的選自mn和zr的至少一種元素的al合金、或由含有0.1％以上的fe的al合金制造。

根據一方面，由具有如上所述的特定組成和結構的al合金制造的本發(fā)明的al合金線不僅在室溫下的機械特性可以優(yōu)異，而且在高溫下保持長時間之后的強度也可以優(yōu)異。具體地，例如，作為一方面，所述al合金線在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度(例如，80℃、85℃、100℃、120℃、125℃、150℃等)下保持1000小時之后的拉伸強度(在下文中，將這種拉伸強度稱為“高溫保持后的強度”)可以為150mpa以上。根據組成，高溫保持后的強度可以為180mpa以上，優(yōu)選為190mpa以上，更優(yōu)選為200mpa以上，進一步優(yōu)選為220mpa以上且特別優(yōu)選為240mpa以上。另外，根據組成，一方面的高溫保持后的強度可以等于或大于室溫下的拉伸強度。通常，高溫保持后的強度傾向于隨溫度更接近于上述溫度范圍中的80℃而增加，且高溫保持后的強度傾向于隨溫度更接近于150℃而減?。蝗欢?，如上所述，高溫保持后的強度仍然可以高達150mpa以上。例如，作為實例，可以給出在80℃下保持1000小時之后的高溫保持后的強度為250mpa的al合金線的方面、在100℃下保持1000小時之后的高溫保持后的強度為245mpa以上的al合金線的方面、在120℃下保持1000小時之后的高溫保持后的強度為240mpa以上的al合金線的方面和在150℃下保持1000小時之后的高溫保持后的強度為200mpa以上的al合金線的方面。預期根據各方面的al合金線可以優(yōu)選在其操作溫度可變?yōu)檫x自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度的情況下使用。在實際使用中期望強度提高。根據一方面，高溫保持后的強度優(yōu)異的al合金線可以由含有0.01％以上的選自mn和zr的至少一種元素的al合金、或由含有0.1％以上的fe的al合金制造。

<線直徑>

本發(fā)明的al合金線為具有0.5mm以下的線直徑的超細線。通過在進行伸長處理時適當調節(jié)伸長程度(截面積減少率)，可以改變線直徑。例如，當將本發(fā)明的al合金線用作車載線束的電線用導體時，線直徑可以為0.1mm～0.4mm。

<截面形狀>

本發(fā)明的al合金線可以根據伸長處理中的模具形狀而被加工成具有各種截面形狀。具有圓形截面形狀的圓形線是典型的。另外，截面形狀可以為諸如橢圓形狀，多邊形形狀如矩形形狀、六邊形形狀等的各種形狀中的任一種。當截面形狀為橢圓形狀或不規(guī)則形狀如六邊形形狀等時，將線直徑定義為跨越截面區(qū)域的最大長度(在橢圓的情況下為長軸，在矩形或六邊形的情況下為對角線)。

[al合金絞合線]

將各自為超細線的多根本發(fā)明的al合金線絞合成絞合線(本發(fā)明的“al合金絞合線”)提供耐沖擊性和撓曲特性更加優(yōu)異的導體。絞合成本發(fā)明的al合金絞合線的al合金線的數量不受特別限制。例如，要絞合的al合金線的例示性數量為7、11、19、37、49和133。如果經由壓縮成形將本發(fā)明的al合金絞合線形成為壓縮線材，則與絞合狀態(tài)下相比可以減小其線直徑，這有助于減小導體直徑。

[包覆電線]

本發(fā)明的al合金線、本發(fā)明的al合金絞合線和上述壓縮線材可以直接用作電線的導體，且如果在導體的外周上設置絕緣包覆層，則其各自可以用作本發(fā)明的包覆電線。作為構成絕緣包覆層的絕緣材料，可以給出阻燃性優(yōu)異的任何材料，例如聚氯乙烯(pvc)或無鹵素樹脂。絕緣包覆層的厚度可以根據期望的絕緣強度而適當選擇，由此其不受特別限制。

[線束]

本發(fā)明的包覆電線可以優(yōu)選用作本發(fā)明線束的構成構件。通常，本發(fā)明的線束具有多根電線和安裝在各電線的末端部分的端子部，所述多根電線包含至少一根本發(fā)明的包覆電線。所述各電線經由所述端子部連接至對象如電氣裝置等。除了其中一個端子部分別連接至各電線的本發(fā)明線束的方面之外，其中多根電線作為電線組共同連接至一個端子部的另一方面也可以接受。端子部的類型可以為各種類型如公型、母型、壓接型、焊接型等的任一種且不受特別限制。通過使用捆扎構件等將線束中包含的多根電線捆扎在一起提供優(yōu)異的處理能力。

[制造方法]

通常，本發(fā)明的al合金線可以根據以下制造方法制造。用于制造用作導體的鋁合金線的制造方法包括下文中所述的連續(xù)鑄造-直接軋制步驟、伸長步驟和固溶化步驟。

在連續(xù)鑄造-直接軋制步驟中，將熔融的al合金連續(xù)鑄造且此后連續(xù)軋制以提供連續(xù)鑄造-直接軋制材料，所述熔融al合金以質量％計含有0.03％～1.5％的mg、0.02％～2.0％的si、合計0.1％～1.0％的選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素且其余為al。

在伸長步驟中，對所述連續(xù)鑄造-直接軋制材料進行伸長處理以提供具有0.5mm以下線直徑的伸長線材。

在固溶化步驟中，對所述伸長線材進行固溶化處理以提供固溶線材。

具體地，在所述固溶化處理中，將加熱溫度設定為450℃以上，且在加熱之后的冷卻步驟中，將冷卻速度設定為100℃/分鐘以上。

包括其中對所述固溶線材進行時效處理以提供時效線材的步驟(時效步驟)對于上述制造方法是可以接受的。在所述時效處理中，將加熱溫度設定為100℃～300℃，且將保持時間設定為4小時以上。

包括其中對連續(xù)鑄造-直接軋制材料進行均質化處理以提供均質材料的步驟(均質化步驟)、且對所述均質材料進行所述伸長處理對于上述制造方法是可以接受的。在所述均質化處理中，將加熱溫度設定為450℃以上且將保持時間設定為1小時以上，且在加熱之后的冷卻步驟中，將冷卻速度設定為1℃/分鐘以下(緩慢冷卻)。

<連續(xù)鑄造-直接軋制步驟>

本發(fā)明人發(fā)現，為了制造超細且具有最大晶粒度小的晶體結構的al合金線，還優(yōu)選在制造過程的上游步驟制造具有微細晶體結構的al合金線。由此，在制造本發(fā)明的al合金線時提議應用連續(xù)鑄造-直接軋制。在連續(xù)鑄造中，因為熔融合金可以經由迅速凝固而凝固，所以可以獲得具有微細晶體結構的鑄造材料。可以適當地選擇鑄造時的冷卻速度；然而，優(yōu)選的是，在600℃～700℃的固-液共存溫度范圍內將冷卻溫度設定為5℃/秒以上。例如，在上述冷卻速度下的迅速凝固可以通過使用裝備有水冷銅模、強制水冷機構等的連續(xù)鑄造裝置而容易地實現。連續(xù)鑄造可以為使用帶輪型等的可動模具或使用框架狀固定模具的任何方面。

在鑄造之后，對由所述連續(xù)鑄造獲得的鑄造材料連續(xù)地進行直接軋制。因此，通過使用在鑄造材料中聚積的熱容易地進行熱軋以提高能量效率；且另外，通過立即對具有微細晶體結構的鑄造材料進行直接軋制，可以提供具有微細晶體結構的直接軋制材料(連續(xù)鑄造-直接軋制材料)。

如果添加ti和b，則優(yōu)選的是，在將熔融合金注入模具之前的即刻添加ti和b；由此，抑制ti等的局部沉積，這使得能夠制造其中ti等均勻混合的鑄造材料。

<均質化步驟>

本發(fā)明人發(fā)現，通過在所述伸長之后適當地進行固溶化處理且進一步進行時效處理，可以獲得具有最大晶粒度小的結構且伸長率優(yōu)異的al合金線，但如果對伸長之前的材料(連續(xù)鑄造-直接軋制材料)預先進行均質化處理，則相對易于獲得伸長率優(yōu)異的al合金。認為其原因在于，在鑄造時形成的粗大化合物(代表性的為mg和si的化合物)的均勻的微細分散使得元素能夠在伸長之后的固溶化步驟中充分且均勻地溶解。通過添加作為具有微細化效果的元素的選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素，在均質化處理時可以抑制晶粒變粗大，且也可以在下文中所述的伸長步驟的中間熱處理時和在伸長之后的固溶化處理和時效處理時抑制晶粒的生長，從而將結構保持在小的最大晶粒度下。

在上述均質化處理中，通過將加熱溫度設定為450℃以上且將保持時間設定為1小時以上，可以均勻并微細地分散在鑄造時形成的mg和si的化合物而使組成均質化。優(yōu)選地，加熱溫度為500℃～600℃且保持時間為3～10小時。如果在加熱之后緩慢地進行冷卻(冷卻速度為1℃/分鐘以下)，則可以進一步均勻且微細地分散上述mg和si的化合物。上述冷卻速度可以通過如下冷卻方法、即在加熱之后將用于進行均質化處理的加熱爐(例如，箱型加熱爐)自然冷卻的爐冷實現。通過經由適當加熱爐子內的氣氛或根據加熱爐的尺寸將冷卻氣體等引入爐子中而調節(jié)爐子內的溫度，可以調節(jié)冷卻速度。

在本發(fā)明中，通過包含特定范圍的具有微細化效果的元素如zr、mn等，即使在均質化處理之后，也可以保持微細狀態(tài)。

<伸長步驟>

對所述連續(xù)鑄造-直接軋制材料或所述均質材料進行(冷)伸長處理?？梢愿鶕谕木€直徑適當地選擇伸長程度。通過包含特定范圍的具有微細化效果的元素如zr、mn等，可以在伸長時抑制斷裂而連續(xù)地提供具有長的長度的伸長線材；由此，伸長線材的制造性優(yōu)異。

伸長處理期間的適當中間熱處理有助于除去在中間熱處理之前的處理中產生的扭曲，從而提高對中間熱處理之后的線材的伸長處理加工性。作為中間熱處理的條件，例如，加熱溫度可以為250℃～450℃且加熱時間可以為0.5小時以上。中間熱處理的條件可以與在下文中所述的固溶化處理的條件相同。在本發(fā)明中，通過包含特定范圍的具有微細化效果的元素如zr、mn等，即使在中間熱處理之后，也可以保持微細狀態(tài)。

<固溶化步驟>

在將具有上述最終線直徑的伸長線材形成為絞合線的情況下或者在將絞合之前的伸長線材或絞合之后的絞合線形成為壓縮線材的情況下，對絞合之前的伸長線材、壓縮之前的絞合線或壓縮之后的壓縮線材進行固溶化處理。固溶化處理的主要目的在于固溶化mg和si。在進行時效處理作為隨后的步驟的情況下，固溶化處理的進行幫助在時效處理中在晶粒之間將有助于強度的mg和si的化合物微細地分散。此外，因為在固溶化處理中選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素也經歷固溶，所以預期提高了強度。

在固溶化處理中，將加熱溫度設定為450℃以上以完全地溶解mg和si，且在加熱之后將線材迅速冷卻以防止固溶元素過度析出。具體地，將冷卻速度設定為100℃/分鐘以上。優(yōu)選更快的冷卻速度，且更優(yōu)選將冷卻速度設定為200℃/分鐘以上。上述冷卻速度可以經由強制冷卻如將線材浸漬在冷卻液體介質如水、液氮等中或者用風吹線材來實現。將加熱溫度設定為500℃～620℃且優(yōu)選600℃以下，并且將保持時間設定為0.005秒～5小時且優(yōu)選0.01秒～3小時。在進行上述均質化處理的情況下，即使縮短固溶化處理的保持時間，各添加元素也可以充分地固溶。在具有這種短保持時間的固溶化處理中可以優(yōu)選使用下文中所述的連續(xù)處理法。

作為固溶化處理中的氣氛，代表性地可以給出空氣氣氛。另外，如果使用含有較少氧氣的氣氛，例如非氧化性氣氛，則可以防止由于固溶化處理中的熱而在作為對象的線材的表面上產生氧化膜。非氧化性氣氛例如可以為真空氣氛(減壓氣氛)、惰性氣體氣氛和還原氣體氣氛。惰性氣體氣氛可以包含氮(n2)和氬(ar)。還原氣體氣氛可以包含含氫的氣體(例如，純氫(h2)以及惰性氣體如n2、ar或氦(he)與氫(h2)的混合氣體)和富含碳的氣體(例如，一氧化碳(co)與二氧化碳(co2)的混合氣體)。

在固溶化處理中可以使用連續(xù)處理法和下文中所述的分批處理法中的任一種。對固溶化處理應用連續(xù)處理法有助于對長的線材的全部長度容易且均勻地進行熱處理，從而減少特性的變化，且能對具有0.5mm以下的最終線直徑的超細線連續(xù)地進行加熱處理，這提高了生產率；且由此，這是優(yōu)選的。連續(xù)處理法為將加熱對象(如上所述的伸長線材、絞合線等)連續(xù)地供給到加熱容器中且在其中對其進行連續(xù)加熱的方法。作為連續(xù)處理法，例如，可以給出以下方法：直接通電法(歐姆加熱)，其根據電阻加熱來加熱加熱對象；間接通電法(高頻感應加熱)，其根據高頻電磁感應來加熱加熱對象；和爐式加熱法，其將加熱對象引入充當加熱氣氛的加熱容器(管式爐)中以根據熱傳導來加熱加熱對象?？梢哉{節(jié)線材的輸送速度、電流的值、氣氛的溫度等而將加熱對象加熱至450℃以上的溫度。

根據所述固溶化步驟，可以獲得本發(fā)明的al合金線，所述al合金線具有上述特定組成、0.5mm以下的線直徑、50μm以下的最大晶粒度、40％iacs以上的電導率(室溫)、150mpa以上的拉伸強度(室溫)和5％以上的伸長率(室溫)。通過將所述al合金線絞合在一起，獲得本發(fā)明的al合金絞合線。通過壓縮所述絞合線，獲得上述壓縮線材。如上所述，在固溶化步驟之前進行絞合和/或壓縮是可以接受的。

<時效步驟>

在所述固溶化處理之后進行時效處理有助于析出al合金中的添加元素如mg、si、zr等且使析出物分散在al合金中。由此，可以預期根據析出物的分散增強、即時效硬化而提高強度，且同時可以預期通過減少固溶元素的量而提高電導率。因此，在本發(fā)明中在時效步驟之后獲得的al合金線具有更高的強度和更高的電導率。另外，因為本發(fā)明的al合金線含有具有微細化效果的元素如zr、mn等，所以在時效步驟之后晶粒保持超細；由此，微細析出物易于均勻地分散在含有微細晶粒的結構中。微細結構還有助于進一步提高強度，這使得al合金線的強度和電導率兩者都能夠優(yōu)異。另外，因為即使在時效步驟之后，本發(fā)明的al合金線也具有最大晶粒度小的結構，由此其伸長率優(yōu)異。除了固溶化處理之外，如果進一步進行時效處理，則高溫強度和高溫保持后的強度傾向于變高。

可以在加熱溫度在100℃～300℃的范圍內且保持時間為4小時以上的條件下進行時效處理以充分且均勻地析出析出物。如果將加熱溫度在上述范圍內設定得比較低(180℃以下)，則傾向于獲得具有更高強度和更高伸長率的al合金線的方面(例如，拉伸強度為240mpa以上(根據組成和溫度，可以為300mpa以上)，電導率為45％iacs以上且伸長率為6％以上)；且如果將加熱溫度在上述范圍內設定得比較高(高于180℃)，則傾向于獲得具有更高電導率的al合金線的方面(例如，拉伸強度為200mpa以上，電導率為50％iacs以上且伸長率為5％以上)。由此，可以根據期望的特性選擇加熱溫度。優(yōu)選的是，將加熱溫度設定為140℃～250℃且將保持時間設定為4小時～16小時。時效處理中的保持時間越長，可以析出的析出物越多；由此，較長的保持時間有助于提高電導率。另外，即使不進行時效處理，如果使用環(huán)境處于一定程度的高溫下(特別是100℃以上)，則可以通過使用環(huán)境的溫度對al合金線進行事后的時效處理，這有助于提高強度。

與上述均質化處理類似，在時效處理中，對于冷卻步驟可以使用爐冷、大氣中的冷卻等。

在上述時效處理中可以使用上述連續(xù)處理法；然而，如果使用分批處理法，則可以提供足夠的熱處理時間以充分地析出析出物。分批處理法為將加熱對象密閉在加熱容器(氣氛爐，諸如箱型爐)中且在其中對其進行加熱的方法?？梢哉{節(jié)氣氛溫度以使得加熱溫度等于上述溫度。時效處理的氣氛可以為空氣氣氛或如上所述的含有較少氧氣的氣氛。

利用所述時效步驟，本發(fā)明提供具有上述特定組成、0.5mm以下的線直徑、50μm以下的最大晶粒度、40％iacs以上的電導率(室溫)、150mpa以上的拉伸強度(室溫)和5％以上的伸長率(室溫)的al合金線。如上所述，可以將所述al合金線絞合成絞合線或壓縮成壓縮線材。在時效步驟之前進行絞合和/或壓縮是可以接受的。

<包覆步驟>

準備已經進行了固溶化處理和適當的時效處理的固溶線材或時效線材(單線、絞合線和壓縮線材中的任一種)，且此后，通過進行在上述線材的外周上形成由上述絕緣材料制造的絕緣包覆層的步驟，可以獲得本發(fā)明的包覆電線。

<端子的安裝步驟>

將端子部安裝至獲得的包覆電線的末端部分且代表性地將安裝有端子部的多根包覆電線捆扎，提供了本發(fā)明的線束。

[實施例1]

制備al合金線且研究al合金線的各種特性。按熔融步驟、連續(xù)鑄造-直接軋制步驟、均質化步驟、伸長步驟(適當的中間熱處理)、固溶化步驟和時效步驟的順序制備al合金線。

準備且熔融純鋁(含有99.7質量％以上的al)作為基質，且以使得在獲得的熔融液中其含量匹配表1中列出的含量(質量％)的方式添加表1中列出的添加元素，以制備熔融al合金(含有添加元素，且其余為al)。優(yōu)選在調節(jié)其成分之后對熔融al合金適當地進行脫氫處理和/或異物除去處理。

表1

使用帶輪型的連續(xù)鑄造-直接軋制裝置對制備的熔融al合金進行連續(xù)鑄造一直接軋制，即連續(xù)地進行鑄造和熱軋，從而制備φ9.5mm的線棒(連續(xù)鑄造-直接軋制材料)。以使得含有ti和b的樣品具有表1中列出的含量(質量％)的方式，在鑄造之前的即刻將tib線供給到熔融al合金中。

對所述線棒進行均質化處理。通過使用箱型爐在530℃的加熱溫度下以5小時的保持時間進行均質化處理，且通過爐冷進行加熱之后的冷卻。冷卻步驟中的冷卻速度為0.89℃/分鐘(1℃/分鐘以下)。

在均質化處理之后對均質材料進行冷伸長處理以制備具有φ0.3mm的最終線直徑的伸長線材。在伸長處理的過程期間適當地進行中間熱處理(300℃×3小時)。

對獲得的具有φ0.3mm的最終線直徑的伸長線材進行固溶化處理以制備熔融線材。在箱型爐中在530℃的加熱溫度下將固溶化處理進行3小時的保持時間。在加熱之后，將材料迅速冷卻。通過將材料浸漬在水槽中而進行迅速冷卻，且冷卻步驟中的冷卻速度為675℃/分鐘(100℃/分鐘以上)。

對于獲得的熔融線材(al合金線)，在室溫(rt，25℃)下檢查拉伸強度(mpa)、伸長率(％)和電導率(％iacs)。將結果顯示在表2～4中。

通過基于jisz2241(金屬材料的拉伸試驗方法，1998)，使用通用拉伸試驗機對拉伸強度(mpa)和伸長率(％，斷裂伸長率)進行測量。根據電橋法對電導率(％iacs)進行測量。

在各種溫度下對獲得的固溶線材進行時效處理以制備時效線材。通過在表2～4中列出的溫度下使用箱型爐進行所述時效處理，且對于各溫度，保持時間都為8小時。在加熱之后，將線材在大氣中冷卻。

對于獲得的時效線材(al合金線)，與上述類似，在室溫(25℃)下檢查拉伸強度(mpa)、伸長率(％)和電導率(％iacs)。將結果顯示在表2～4中。

此后，對于獲得的時效線材(al合金線)中的1號、11號、16號和102號樣品，制備各樣品的橫截面且在光學顯微鏡下觀察。圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)和圖1(d)分別為1號樣品(3000倍)、11號樣品(1000倍)、16號樣品(3000倍)和102號樣品(250倍)的顯微照片?；谠陲@微鏡下觀察到的1號樣品、11號樣品、16號樣品和102號樣品的圖像，檢查最大晶粒度。具體地，基于jisg0551(鋼鐵-晶粒度的顯微鏡測定，2005)，在觀察到的圖像中畫出(draw)試驗線且將截開試驗線的長度確定為各晶粒的晶粒度(截面法)。在1個截面區(qū)域中限定3個視野且在各視野中畫出1條試驗線，并且在3個視野中，將最大的晶粒度確定為最大晶粒度。類似地，對于其他樣品，確定最大晶粒度。將結果顯示在表2～4中。對經歷160℃或180℃的時效溫度的線材測量最大晶粒度。對于15號樣品是在對線材進行固溶化處理之后測量最大晶粒度。

表2

拉伸強度(mpa)

表3

伸長率(％)

表4

電導率(％iacs)

顯然，在含有特定元素cu、fe、cr、mn和zr的1號～23號樣品中的各樣品的最大晶粒度為50μm以下，且如圖1(a)、圖1(b)和圖1(c)中所示，晶粒非常微細且尺寸變化很小。例如，對于圖1(a)中所示的1號樣品，各晶粒具有2μm～20μm的尺寸且最大晶粒度為20μm，對于圖1(b)中所示的11號樣品，各晶粒具有4μm～35μm的尺寸且最大晶粒度為35μm，并且對于圖1(c)中所示的16號樣品，各晶粒具有2μm～25μm的尺寸且最大晶粒度為25μm；顯然晶粒非常微細。另外，顯然，非常微細的析出物均勻地分散在微細晶粒中。另外，顯然，在固溶化處理之后或在時效處理之后1號～23號樣品中的各樣品的伸長率都為5％以上，其伸長率優(yōu)異。特別地，顯然，在時效處理之后含有zr的11號樣品的伸長率與含有zr和mn的16號樣品的伸長率分別為9％和11％，它們的伸長率非常優(yōu)異。

另一方面，顯然，不含cu、fe、cr、mn和zr的102號樣品的最大晶粒度為300μm，且如圖1d中所示，晶粒非常粗大且尺寸大大變化(各晶粒的尺寸為50μm～300μm)。如表3中所示，顯然，在時效處理之后102號樣品的伸長率非常小(0.3％)，基本上沒有任何伸長。

另外，顯然，在固溶化處理之后或在時效處理之后1號～23號樣品中的各樣品都具有高達150mpa以上的拉伸強度和高達40％iacs以上的電導率。特別地，如果時效處理中的溫度比較低(180℃以下)，則發(fā)現強度由于時效硬化而提高，且如果溫度比較高(高于180℃)，則發(fā)現電導率由于析出物的析出而提高。另一方面，在時效處理之后，不含cu、fe、cr、mn和zr的101號樣品和102號樣品兩者都具有可比得上1號樣品等的電導率，但強度更弱且伸長率更小。

從本實施例發(fā)現，可以通過調節(jié)時效處理中的溫度來提高強度和伸長率和/或提高電導率。然而，當對于1號樣品將時效處理中的溫度設定為350℃時，其軟化且其伸長率提高至11％；而拉伸強度減小至121mpa且沒有獲得足夠的強度。因此，時效處理中的溫度可以優(yōu)選在100℃～300℃的范圍內。

已經發(fā)現，由含有特定范圍內的cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素的al-mg-si合金制造al合金線可以對al合金線提供如下特征：具有最大晶粒度50μm以下的微細結構，為具有φ0.5mm以下的線直徑的超細線，具有高強度和高電導率且伸長率優(yōu)異。因為所述al合金線的伸長率、耐沖擊性和撓曲特性優(yōu)異，所以預期所述al合金可以優(yōu)選用作需要高強度和電導率的電線導體，例如車載線束的電線用導體。此外，當將上述超細線形成為絞合線或壓縮線材時，構成所述絞合線和所述壓縮線材的導線保持上述al合金線的組成、結構和機械特性，因此，所述絞合線和所述壓縮線材也具有高強度、高電導率和優(yōu)異的伸長率；且此外，將所述導線絞合在一起使得電線導體的撓曲特性更加優(yōu)異。

[實施例2]

制備al合金線且檢查al合金線的高溫特性。

在本實施例中，通過使用含有表5中列出的添加元素(含量：以質量％計)的熔融al合金，按與實施例1相同的順序制備al合金線。具體地，將從熔融步驟、連續(xù)鑄造-直接軋制步驟(φ9.5mm)、均質化步驟(530℃×5小時，且冷卻速度為0.89℃/分鐘)至伸長步驟(φ0.3mm)的條件設定得與實施例1相同。

表5

對于獲得的具有φ0.3mm最終直徑的伸長線材，進行根據歐姆加熱方法、高頻感應加熱方法和使用管式爐的爐式加熱方法中的任何連續(xù)處理法的固溶化處理以制備固溶線材。在下文中列出固溶化條件。將熔融期間線材的溫度始終設定為約600℃(不小于450℃)。在對線材進行加熱以使線材熔融之后，與實施例1類似，將其在水槽中迅速冷卻(冷卻速度：500℃/分鐘(不小于100℃/分鐘))。

(固溶化條件)

歐姆加熱方法：

●線輸送速度選自50～200m/分鐘

●電流值選自33～66a

●距水槽的距離：1.6m

高頻加熱方法：

●線輸送速度選自200～1000m/分鐘

●電流值：100a

●距水槽的距離：1.6m

爐式加熱方法：

●線輸送速度選自4～8m/分鐘

●管式爐內的溫度選自580～620℃

●距水槽的距離：2m

通過使用與實施例1類似的箱型爐在表6中列出的各種溫度下對獲得的固溶線材進行時效處理以制備時效線材(al合金線)。對于各溫度，將保持時間設定為12小時，且在加熱之后，將線材在大氣中冷卻。

作為比較線材，制備不含si的2～101號樣品。在伸長之后，利用軟化處理(350℃，3小時)而不用固溶化處理或時效處理來處理2～101號樣品。

對于獲得的時效線材(al合金線)和比較線材，與實施例1類似，在室溫(25℃)下檢查最大晶粒度(μm)、拉伸強度(mpa)、伸長率(％)和電導率(％iacs)。將結果顯示在表6中。下表7～9中列出的最大晶粒度表示時效線材(al合金線)和比較線材的測量結果。

表6

與實施例1類似，顯然，在含有選自cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素的2-1號～2-9號樣品中的各樣品都具有最大晶粒度50μm以下的微細結構，且因具有150mpa以上的拉伸強度(在本實施例中，各自不小于200mpa)和5％以上的伸長率而在室溫下的機械特性方面優(yōu)異。還顯然的是，2-1號～2-9號樣品中的各樣品都具有高達40％iacs以上的高電導率(在本實施例中，各自不小于48％iacs)。

對于獲得的時效線材(al合金線)和比較線材，根據表7～9分別檢查在選自80℃～150℃溫度范圍的溫度(℃)下的拉伸強度(mpa)、在選自80℃～150℃溫度范圍的溫度(℃)下保持1000小時之后的拉伸強度(mpa)和在選自80℃～150℃溫度范圍的溫度(℃)下保持3000小時之后的拉伸強度(mpa)。將結果顯示在表7～9中。通過使用能夠在選自上述溫度范圍的溫度下測量拉伸強度的通用拉伸試驗機(裝備有氣氛爐)進行測量?？梢詤⒖祭缛毡俱~和黃銅協(xié)會技術標準(japancopperandbrassassociationtechnicalstandards)jcbat313(2002)、jisg0567(鋼鐵和耐熱合金的高溫拉伸試驗方法(methodofelevatedtemperaturetensiletestforsteelsandheat-resistingalloys)1998)等進行表7中列出的高溫強度的測量。在預定的保持時間之后將樣品冷卻至室溫之后，測定在表8中列出的任意溫度(℃)下保持1000小時之后的拉伸強度和在表9中列出的任意溫度(℃)下保持3000小時之后的拉伸強度。

表7

表8

表9

如表7中所示，顯然，含有選自特定元素cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素的al合金線具有最大晶粒度為50μm以下的結構、室溫下的拉伸強度和伸長率優(yōu)異且具有高電導率、在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度下的拉伸強度也為150mpa以上，即高溫強度優(yōu)異。認為其原因在于，通過如上所述構造其結構具有在50μm以下的最大晶粒度范圍內的較大晶粒度(本實施例中的最大晶粒度為約30μm～約40μm)的晶粒的al合金線，可以抑制晶界滑移。本實施例揭示，al合金線在80℃下的拉伸強度大于200mpa，且隨著測量溫度增加，盡管拉伸強度在某種程度上減小，但在150℃的非常高的溫度下的拉伸強度仍然為150mpa以上。由此，可以推斷，高溫強度優(yōu)異的上述al合金線在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度(例如，80℃、85℃、100℃、120℃、125℃、150℃等)下且甚至在室溫～150℃的任意溫度下顯然也具有150mpa以上的拉伸強度。

如表8中所示，顯然，含有選自特定元素cu、fe、cr、mn和zr的至少一種元素的al合金線具有最大晶粒度為50μm以下的微細結構、在室溫下的拉伸強度和伸長率優(yōu)異且具有高電導率、在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度下保持1000小時之后的拉伸強度也為150mpa以上，換句話說，高溫保持后的強度優(yōu)異。認為其原因在于，通過含有上述特定元素，即使在長時間暴露于高溫之后，也抑制了晶粒生長，且由此可以保持微細結構(代表性地，具有50μm以下的最大晶粒度的結構)。特別地，顯然，盡管隨著溫度在80℃～150℃的溫度范圍內增加，2-2號樣品的拉伸強度在某種程度上減小，但是2-2號樣品在該溫度范圍內的任意溫度下的拉伸強度為150mpa以上(在本實施例中，超過200mpa)。由此，可以推斷，高溫優(yōu)異的該al合金線在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度(例如，80℃、85℃、100℃、120℃、125℃、150℃等)下保持長時間之后且甚至在室溫～150℃的任意溫度下保持1000小時之后顯然也具有150mpa以上的拉伸強度。

另外，如表9中所示，樣品2-2在保持3000小時之后的拉伸強度仍然基本上等于在保持1000小時之后的拉伸強度。由此，可以推斷，在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度下保持1000小時之后的強度為150mpa以上的al合金線即使在暴露于相同溫度更長的時間之后也可以保持高強度。認為其原因在于，通過含有如上所述的特定元素抑制了晶粒生長。

另外，通過將表7與表8進行比較，顯然，在150℃下保持1000小時之后的拉伸強度大于在150℃下的拉伸強度。其原因之一可能為在150℃下保持1000小時之后的拉伸強度是在經過預定時間之后冷卻至室溫之后測量的。另一重要原因可能為al合金線通過在長時間暴露于高溫、即經歷事后的時效處理之后的析出物均勻分散而增強。由此，預期在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度下的拉伸強度為150mpa以上的al合金線在其溫度升到高溫狀態(tài)或從高溫狀態(tài)降到室溫程度的低溫狀態(tài)的使用環(huán)境下隨著時間推移可以保持高強度，或者甚至進一步提高強度。

顯然，因為2-1號樣品和2-3號～2-9號樣品中的任意樣品在150℃下保持1000小時之后的拉伸強度為150mpa以上(在每個實施例中均為200mpa以上)，所以與2-2號樣品類似，它們的高溫保持后的強度優(yōu)異。此外，與2-2號樣品類似，預期2-1號樣品和2-3號～2-9號樣品中的任意樣品：(1)在選自80℃～150℃溫度范圍的任意溫度下和在室溫～150℃的任意溫度下保持1000小時之后的拉伸強度為150mpa以上，(2)在所選擇的任意溫度下進一步保持3000小時之后的拉伸強度為150mpa以上，且(3)在使用時在暴露于所選擇的任意溫度時具有提高的強度。

應注意，本發(fā)明不限于上述實施方式且可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍的情況下進行適當改變。例如，可以在特定范圍內改變al合金線的組成、al合金線的線直徑、固溶化處理條件等。

工業(yè)實用性

本發(fā)明的鋁合金線和本發(fā)明的鋁合金絞合線可以優(yōu)選應用于需要輕質、高強度和高電導率以及優(yōu)異的耐沖擊性和撓曲特性的應用，諸如在包括輸送裝置如汽車、飛機等和控制裝置如工業(yè)機器人等的各種電氣裝置的布線結構中的電線導體。此外，本發(fā)明的鋁合金線和本發(fā)明的鋁合金絞合線可以優(yōu)選用作需要優(yōu)異的高溫強度和耐熱性的應用中的電線導體。本發(fā)明的包覆電線可以優(yōu)選用作各種電氣裝置的布線結構如車載線束等中的電線。本發(fā)明的線束可以優(yōu)選用于需要輕質的各種領域的電氣裝置中、且特別用于需要輕質的汽車的布線結構中以提高燃料效率以及用于其溫度可能升高至高溫的布置在諸如發(fā)動機周圍的位置的汽車的布線結構中。