铝电线和线束制造技术

一种包括铝线的铝电线。在铝线的垂直于纵向截面的径向截面中，铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于其外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。因此该铝线具有高机械强度和断裂伸长率，以及对高频疲劳和高温蠕变的耐性。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于2015年6月1日提交的在先日本专利申请号2015-111070并且要求其优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及一种铝电线和一种线束。更具体地，涉及具有提高的机械性质的铝电线和线束。
技术介绍
近来减轻车辆重量的趋势增加了对于更细的铝电线的需求。具体地，近年来，铝电线在车辆中的配线日益增多，并且在每个车辆中占据了更大的比例。需要更细并且轻量化的铝电线。另外，需要提高铝电线在车载环境下的可靠性。通常作为细电线使用的铝电线主要是JIS C3108规定的电气用冷拉铝线。然而，铝线的弯曲性明显低于铜线。所以难以将铝线应用于反复弯折的部分，诸如车辆的门铰链附近的部分。因此，已经进行了多种向铝中添加金属元素以提高弯曲性的尝试。例如，日本专利号4927366公开了一种用于车辆布线的铝导体，其包含预定含量的Fe、Cu和Mg，其余还包含铝以及不可避免的杂质，并且具有0.07～1.50mm的直径。日本专利号4330005公开了一种用于车辆线束的铝导体，其通过预定方法获得，并且包含预定含量的Fe、Zr和Cu。其余还包含铝以及不可避免的杂质。该铝导体具有0.07～1.50mm的直径。专利技术概述但是，专利文献1和2的电线的拉伸强度不足。因此难以将专利文献1和2应用于径向截面积小于0.75sq(mm2)，例如0.5sq或0.35sq，的电线尺寸。鉴于传统技术的问题，作出本专利技术。本专利技术的目标是提供一种铝电线，该铝电线具有提高的机械性质和耐弯折性并且能够做得更细，以及提供一种使用该铝电线的线束。根据本专利技术的第一方面的铝电线包括铝线。在铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。根据本专利技术的第二方面的铝电线是根据第一方面所述的铝电线，其中，铝线包括大晶粒区域和小晶粒区域，并且在铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，大晶粒区域位于中心，同时小晶粒区域位于大晶粒区域的周围。构成大晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸大于构成小晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸。根据本专利技术的第三方面的铝电线是根据第二方面所述的铝电线，其中，在铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，小晶粒区域的径向截面积(Asmall)相对于大晶粒区域的径向截面积(Alarge)和小晶粒区域的径向截面积(Asmall)的总和(Atotal)满足以下关系：0.10≤Asmall/Atotal≤0.99。根据本专利技术的第四方面的铝电线是根据第一至第三方面的任一项所述的铝电线，其中，构成铝线的外周的金属微结构的晶粒主要具有与垂直于铝电线的纵向截面的铝电线的横向截面平行的(111)、(211)和(311)纹理(textures)。根据本专利技术的第五方面的铝电线是根据第二或第三方面的所述的铝电线，其中构成小晶粒区域的金属微结构的晶粒主要具有与垂直于铝电线的纵向截面的铝电线的横向截面平行的(111)、(211)和(311)纹理。根据本专利技术的第六方面的线束包括根据第一方面所述的铝电线。本专利技术的铝电线包括铝线，其中中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸，并且具有高机械性质和耐弯折性。因此，该铝电线适用于截面积小于0.75sq(mm2)的电线尺寸，例如0.5sq、0.35sq或者更细的尺寸。附图说明图1是示出根据本专利技术的实施方式的铝电线的实例的示意性径向截面图。图2是示出根据本专利技术的实施方式的铝电线的另一实例的示意性径向截面图。图3是示出根据本专利技术的实施方式的线缆的实例的示意性截面图。图4A至4C是通过观察实施例1的通过在250℃、300℃和350℃下的最终热处理后获得的铝电线的径向截面获得的SEM(扫描电子显微镜)图像。图5是实施例1的图表，示出：通过在300℃和350℃下的最终热处理后获得的铝电线的截面的SEM图像；以及小晶粒区域的截面积与每个铝线的径向截面积的比率。图6是实施例1的图表，示出通过在300℃的最终热处理后获得的铝电线的SEM图像，以及金属微结构的晶粒尺寸与径向位置之间的关系。图7A是实施例1的图表，示出通过电子背散射衍射(EBSD)测定通过在250℃、300℃和400℃下的最终热处理后获得的铝电线的径向截面中金属微结构的定向的结果。图7B是以立体投影三角形(反极图)示出实施例1中的位置和晶体定向之间的对应关系的图表。图8A至8C是通过观察实施例2的通过在200℃、250℃和300℃下的最终热处理后度获得的铝电线的径向截面获得的SEM图像。图9是实施例2的图表，示出通过在300℃下的最终热处理后获得的铝电线的径向截面的SEM图像，以及小晶粒区域的径向截面积和铝线的径向截面积的比率。图10是示出实施例1的铝线的最终热处理温度和电导率之间的关系的图表。图11A至11C是用于解释弯折试验方法的示意性图表。图12是示出实施例1的铝线的弯折应变和弯折循环次数之间的关系的图表。图13是示出实施例1的铝线的最终热处理温度与拉伸强度或0.2％保证应力之间的关系的图表。图14是示出实施例1的铝线的最终热处理温度和断裂伸长率之间的关系的图表。具体实施方式在下文的详细描述中，出于解释的目的陈述了大量的具体细节，以提供本公开的实施方式的深入了解。但是显然可以在不包含这些具体细节的情况下，实施一个以上实施方式。在其他情况下，为了简化附图，示意性地示出公知的结构和设备。在下文中，将通过参考附图，对本专利技术的实施方式进行描述。需要注意，在附图中相同或相似的部分和部件以相同或相似的参考标记标注，将省略或简化对这样的部分和部件的描述。除此之外，需要注意附图是示意性的，因此可以与实际不同。[铝电线]一般来说，材料强度和断裂伸长率呈负相关。据称，强度更高的材料更能耐受高频疲劳，而延展性更高的材料更能耐受低频疲劳。基本上难以同时实现高延展性和高频疲劳耐性两者。另外，铝和铝合金一般在100℃～200℃显著地发生高温形变(蠕变)。为了提高室温下的电线强度，通常使电线材料的晶粒更精细。然而，由精细晶粒组成的电线材料在蠕变方面是不利的。为了提高上述材料特性，根据本实施方式的铝电线10包括铝线1，如图1所示。在铝线1的垂直于其纵向截面的径向截面中，金属微结构中心处的平均晶粒尺寸大于其周部的平均晶粒尺寸。优选地，铝线1包括大晶粒区域2和小晶粒区域3。在铝线1的垂直于纵向截面的径向截面中，大晶粒区域2位于其中心，并且小晶粒区域3位于大晶粒区域2的周围。构成大晶粒区域2的金属微结构的平均晶粒尺寸大于构成小晶粒区域3的金属微结构的平均晶粒尺寸。图1所示的铝线1具有同心结构，其中垂直于纵向截面的径向截面的微观结构由作为内层的大晶粒区域2和作为外层的小晶粒区域3组成。具体来说，大晶粒区域2位于截面中心，大体上为圆形。小晶粒区域3与大晶粒区域2相接触，并且以环状形式围绕大晶粒区域2的整个圆周。高频疲劳是金属材料在弹性范围内反复形变时发生的疲劳现象。在金属材料反复形变的过程中，内部形成的滑移带从材料表面挤出或挤入材料表面，从而开始由于高频疲劳的断裂。因此，通过减少滑移带的形成，能够使高频疲劳不易于发生。还能够通过减少金属材料内的位错(dislocation)的增加，来使高频疲劳不易于发生。一般地，在由小晶粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电线，包括：铝线，其中，在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。

【技术特征摘要】
2015.06.01 JP 2015-1110701.一种铝电线，包括：铝线，其中，在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述铝线中心的金属微结构的平均晶粒尺寸大于外周的金属微结构的平均晶粒尺寸。2.根据权利要求1所述的铝电线，其中，所述铝线包括大晶粒区域和小晶粒区域，在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述大晶粒区域位于中心，同时所述小晶粒区域位于所述大晶粒区域的周围，并且构成所述大晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸大于构成所述小晶粒区域的金属微结构的平均晶粒尺寸。3.根据权利要求2所述的铝电线，其中，在所述铝线的垂直于其纵向截面的径向截面中，所述小...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本佑树，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP