特許 6112437 アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6112437

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20170403BHJP

   C22C 21/08 20060101ALI20170403BHJP

   C22C 21/02 20060101ALI20170403BHJP

   H01B 1/02 20060101ALI20170403BHJP

   H01B 5/02 20060101ALI20170403BHJP

   H01B 5/08 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   C22C21/00 A

   C22C21/08

   C22C21/02

   H01B1/02 B

   H01B5/02 Z

   H01B5/08

【請求項の数】12

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2016-213153(P2016-213153)

(22)【出願日】2016年10月31日

【審査請求日】2016年10月31日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100147

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 宏

(72)【発明者】

【氏名】草刈 美里

(72)【発明者】

【氏名】桑原 鉄也

(72)【発明者】

【氏名】中井 由弘

(72)【発明者】

【氏名】西川 太一郎

(72)【発明者】

【氏名】大塚 保之

(72)【発明者】

【氏名】大井 勇人

【審査官】 高木 康晴

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／０８８８８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１６６４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２４４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２４６４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９５９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 アルミニウムの組織と性質，日本，軽金属学会，１９９１年１１月３０日，pp.376-396

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ２１／００−２１／０８

Ｈ０１Ｂ １／０２

Ｈ０１Ｂ ５／０２

Ｈ０１Ｂ ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金線であって、
前記アルミニウム合金は、Ｍｇを０．０３質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉを０．０２質量％以上２．０質量％以下含有し、質量比でＭｇ／Ｓｉが０．５以上３．５以下であり、残部がＡｌ及び不可避不純物からなり、
前記アルミニウム合金線の横断面において、その表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域から、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の表層気泡測定領域をとり、前記表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積が２μｍ^２以下であり、
前記アルミニウム合金線の線径が０．１ｍｍ以上３．６ｍｍ以下であり、
引張強さが１５０ＭＰａ以上であり、
０．２％耐力が９０ＭＰａ以上であり、
破断伸びが５％以上であり、
導電率が４０％ＩＡＣＳ以上であるアルミニウム合金線。

【請求項2】

前記アルミニウム合金線の横断面において、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の内部気泡測定領域をこの長方形の中心が前記アルミニウム合金線の中心に重なるようにとり、前記表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積に対する前記内部気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積の比が１．１以上４４以下である請求項１に記載のアルミニウム合金線。

【請求項3】

前記アルミニウム合金は、更に、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｚｎ、及びＧａから選択される１種以上の元素をそれぞれ以下の範囲で、合計で１．０質量％以下含有する請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム合金線。
Ｆｅ：０．０１質量％以上０．２５質量％以下
Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｚｎのそれぞれ：０．０１質量％以上０．５質量％以下
Ｇａ：０．００５質量％以上０．１質量％以下

【請求項4】

前記アルミニウム合金は、更に、０質量％以上０．０５質量％以下のＴｉ及び０質量％以上０．００５質量％以下のＢの少なくとも一方を含有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線。

【請求項5】

前記アルミニウム合金の平均結晶粒径が５０μｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線。

【請求項6】

加工硬化指数が０．０５以上である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線。

【請求項7】

前記アルミニウム合金線の表面酸化膜の厚さが１ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線。

【請求項8】

水素の含有量が８．０ｍｌ／１００ｇ以下である請求項７に記載のアルミニウム合金線。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のアルミニウム合金線を複数撚り合わせてなるアルミニウム合金撚線。

【請求項10】

撚りピッチが前記アルミニウム合金撚線の層心径の１０倍以上４０倍以下である請求項９に記載のアルミニウム合金撚線。

【請求項11】

導体と、前記導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える被覆電線であって、
前記導体は、請求項９又は請求項１０に記載のアルミニウム合金撚線を備える被覆電線。

【請求項12】

請求項１１に記載の被覆電線と、前記被覆電線の端部に装着された端子部とを備える端子付き電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線に関する。

【背景技術】

【0002】

電線用導体に適した線材として、特許文献１は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金から構成される極細線であって、高強度で導電率も高く、伸びにも優れるアルミニウム合金線を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−２２９４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電線に備える導体などに利用される線材として、耐衝撃性に優れる上に、疲労特性にも優れるアルミニウム合金線が望まれている。

【0005】

自動車や飛行機などの機器に載置されるワイヤーハーネス、産業用ロボットなどといった各種の電気機器の配線、建築物などの配線といった各種の用途の電線には、機器の使用時や布設時などに衝撃や繰り返しの曲げなどが与えられることがある。具体的には以下の（１）から（３）などが挙げられる。
（１）自動車用ワイヤーハーネスに備える電線では、電線を接続対象に取り付ける際などで端子部近傍に衝撃が与えられること（特許文献１）、その他、自動車の走行状態によって突発的な衝撃が与えられること、自動車の走行時の振動によって繰り返しの曲げが与えられることなどが考えられる。
（２）産業用ロボットに配線される電線では、繰り返しの曲げや捻回などが与えられることなどが考えられる。
（３）建築物に配線される電線では、布設時に作業者が突発的に強く引っ張ったり、誤って落下させたりして衝撃が与えられること、コイル状に巻き取られた線材から巻き癖を除去するために波打つように振ることで繰り返しの曲げが与えられることなどが考えられる。
従って、電線に備える導体などに利用されるアルミニウム合金線には、衝撃だけでなく、繰り返しの曲げが与えられた場合でも、断線し難いことが望まれる。

【0006】

そこで、耐衝撃性及び疲労特性に優れるアルミニウム合金線を提供することを目的の一つとする。また、耐衝撃性及び疲労特性に優れるアルミニウム合金撚線、被覆電線、端子付き電線を提供することを別の目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係るアルミニウム合金線は、
アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金線であって、
前記アルミニウム合金は、Ｍｇを０．０３質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉを０．０２質量％以上２．０質量％以下含有し、質量比でＭｇ／Ｓｉが０．５以上３．５以下であり、残部がＡｌ及び不純物からなり、
前記アルミニウム合金線の横断面において、その表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域から、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の表層気泡測定領域をとり、前記表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積が２μｍ^２以下である。

【0008】

本開示の一態様に係るアルミニウム合金撚線は、
上記の本開示の一態様に係るアルミニウム合金線を複数撚り合わせてなる。

【0009】

本開示の一態様に係る被覆電線は、
導体と、前記導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える被覆電線であって、
前記導体は、上記の本開示の一態様に係るアルミニウム合金撚線を備える。

【0010】

本開示の一態様に係る端子付き電線は、
上記の本開示の一態様に係る被覆電線と、前記被覆電線の端部に装着された端子部とを備える。

【発明の効果】

【0011】

上記のアルミニウム合金線、上記のアルミニウム合金撚線、上記の被覆電線、上記の端子付き電線は、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態のアルミニウム合金線を導体に含む被覆電線を示す概略斜視図である。

【図2】実施形態の端子付き電線について、端子部近傍を示す概略側面図である。

【図3】気泡の測定方法を説明する説明図である。

【図4】アルミニウム合金線の製造工程を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明者らは、種々の条件でアルミニウム合金線を製造して、耐衝撃性、疲労特性（繰り返しの曲げに対する断線し難さ）に優れるアルミニウム合金線を検討した。Ｍｇ及びＳｉを特定の範囲で含むという特定の組成のアルミニウム合金から構成され、特に時効処理が施された線材は、高強度（例えば、引張強さや０．２％耐力が高い）であり、導電率が高く導電性にも優れる。この線材において、特に表層に気泡が少ないと、耐衝撃性に優れる上に、繰り返しの曲げによっても断線し難いとの知見を得た。表層に気泡が少ないアルミニウム合金線は、例えば鋳造に供するアルミニウム合金の溶湯温度を特定の範囲に制御することで製造できる、との知見を得た。本発明は、これらの知見に基づくものである。最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

【0014】

［本発明の実施形態の説明］
（１）本発明の一態様に係るアルミニウム合金線は、
アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金線であって、
前記アルミニウム合金は、Ｍｇを０．０３質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉを０．０２質量％以上２．０質量％以下含有し、質量比でＭｇ／Ｓｉが０．５以上３．５以下であり、残部がＡｌ及び不純物からなり、
前記アルミニウム合金線の横断面において、その表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域から、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の表層気泡測定領域をとり、前記表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積が２μｍ^２以下である。
アルミニウム合金線の横断面とは、アルミニウム合金線の軸方向（長手方向）に直交する面で切断した断面をいう。

【0015】

上記のアルミニウム合金線（以下、Ａｌ合金線と呼ぶことがある）は、特定の組成のアルミニウム合金（以下、Ａｌ合金と呼ぶことがある）から構成されており、製造過程で時効処理などが施されることで、高強度であり、繰り返しの曲げが与えられた場合でも断線し難く、疲労特性に優れる。破断伸びが高く、高靭性である場合には耐衝撃性にも優れる。特に、上記のＡｌ合金線は、表層に存在する気泡が少ない。そのため、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などでも、気泡が割れの起点になり難く、気泡に起因する割れが生じ難い。表面割れが生じ難いことで、線材の表面から内部に割れが進展したり、破断に至ったりすることも低減できる。従って、上記のＡｌ合金線は、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。また、上記のＡｌ合金線は、気泡に起因する割れが生じ難いことから、組成や熱処理条件などにもよるが、引張試験を行った場合に引張強さ、０．２％耐力、及び破断伸びから選択される少なくとも一つがより高い傾向にあり、機械的特性にも優れる。

【0016】

（２）上記のＡｌ合金線の一例として、
前記アルミニウム合金線の横断面において、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の内部気泡測定領域をこの長方形の中心が前記アルミニウム合金線の中心に重なるようにとり、前記表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積に対する前記内部気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積の比が１．１以上４４以下である形態が挙げられる。

【0017】

上記形態は、上述の合計断面積の比が１．１以上であるため、Ａｌ合金線の表層に比較して内部に存在する気泡が多いものの、上述の合計断面積の比が特定の範囲を満たすため、内部も気泡が少ないといえる。従って、上記形態は、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などでも、気泡を介して線材の表面から内部に割れが進展し難く、より破断し難いため、耐衝撃性及び疲労特性により優れる。

【0018】

（３）上記のＡｌ合金線の一例として、
水素の含有量が８．０ｍｌ／１００ｇ以下である形態が挙げられる。

【0019】

本発明者らは、気泡を含有するＡｌ合金線について含有ガス成分を調べたところ、水素を含むとの知見を得た。従って、Ａｌ合金線内の気泡の一要因は、水素であると考えられる。上記形態は、水素の含有量が少ないことからも気泡が少ないといえ、気泡に起因する断線が生じ難く、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。

【0020】

（４）上記のＡｌ合金線の一例として、
前記アルミニウム合金は、更に、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｚｎ、及びＧａから選択される１種以上の元素をそれぞれ０質量％以上０．５質量％以下、合計で０質量％以上１．０質量％以下含有する形態が挙げられる。

【0021】

上記形態は、Ｍｇ及びＳｉに加えて上述の元素を特定の範囲で含有することで、更なる強度の向上や、結晶の微細化による靭性の向上などが期待できる。

【0022】

（５）上記のＡｌ合金線の一例として、
引張強さが１５０ＭＰａ以上であること、０．２％耐力が９０ＭＰａ以上であること、破断伸びが５％以上であること、導電率が４０％ＩＡＣＳ以上であることから選択される一つ以上を満たす形態が挙げられる。

【0023】

上記形態において、引張強さが１５０ＭＰａ以上であれば高強度であり、疲労特性に優れる。０．２％耐力が９０ＭＰａ以上であれば、特に端子部を圧着などして取り付けた場合に端子部との固着性により優れる。破断伸びが５％以上であれば可撓性、靭性に優れ、耐衝撃性に優れる。導電率が４０％ＩＡＣＳ以上であれば導電性に優れて、各種の電線の導体に好適に利用できる。

【0024】

（６）上記のＡｌ合金線の一例として、
前記アルミニウム合金の平均結晶粒径が５０μｍ以下である形態が挙げられる。

【0025】

上記形態は、気泡が少ないことに加えて、結晶粒が微細であり柔軟性に優れるため、耐衝撃性及び疲労特性により優れる。

【0026】

（７）上記のＡｌ合金線の一例として、
加工硬化指数が０．０５以上である形態が挙げられる。

【0027】

上記形態は、加工硬化指数が特定の範囲を満たすため、端子部を圧着などして取り付けた場合に加工硬化による端子部の固着力の向上が期待できる。従って、上記形態は、端子付き電線などの端子部が取り付けられる導体に好適に利用できる。

【0028】

（８）上記のＡｌ合金線の一例として、
前記アルミニウム合金線の表面酸化膜の厚さが１ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である形態が挙げられる。

【0029】

上記形態は、表面酸化膜の厚さが特定の範囲を満たすことで、端子部を取り付けた場合に端子部との間に介在する酸化物（表面酸化膜を構成するもの）が少なく、過度の酸化物の介在による接続抵抗の増大を防止できる上に、耐食性にも優れる。従って、上記形態は、端子付き電線などの端子部が取り付けられる導体に好適に利用できる。この場合、耐衝撃性及び疲労特性に優れる上に、低抵抗で耐食性にも優れる接続構造を構築できる。

【0030】

（９）本発明の一態様に係るアルミニウム合金撚線は、
上記（１）から（８）のいずれか一つに記載のアルミニウム合金線を複数撚り合わせてなる。

【0031】

上記のアルミニウム合金撚線（以下、Ａｌ合金撚線と呼ぶことがある）を構成する各素線は、上述のように特定の組成のＡｌ合金で構成されると共に、表層に存在する気泡が少ないことで、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。また、撚線は、一般に、同じ導体断面積を有する単線と比較して可撓性に優れ、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などでも、各素線が破断し難く、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。これらの点から、上記のＡｌ合金撚線は、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。各素線が上述のように機械的特性に優れることから、上記のＡｌ合金撚線は、引張強さ、０．２％耐力、及び破断伸びから選択される少なくとも一つがより高い傾向にあり、機械的特性にも優れる。

【0032】

（１０）上記のＡｌ合金撚線の一例として、
撚りピッチが前記アルミニウム合金撚線の層心径の１０倍以上４０倍以下である形態が挙げられる。
層心径とは、撚線が多層構造である場合、各層に含まれる全ての素線の中心を連ねる円の直径をいう。

【0033】

上記形態は、撚りピッチが特定の範囲を満たすことで、曲げなどを行った際に素線同士が捻じれ難いため破断し難い上に、端子部を取り付ける場合にはばらけ難いため端子部を取り付け易い。従って、上記形態は、特に疲労特性に優れる上に、端子付き電線などの端子部が取り付けられる導体に好適に利用できる。

【0034】

（１１）本発明の一態様に係る被覆電線は、
導体と、前記導体の外周を覆う絶縁被覆とを備える被覆電線であって、
前記導体は、上記（９）又は上記（１０）に記載のアルミニウム合金撚線を備える。

【0035】

上記の被覆電線は、上述の耐衝撃性及び疲労特性に優れるＡｌ合金撚線によって構成される導体を備えるため、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。

【0036】

（１２）本発明の一態様に係る端子付き電線は、
上記（１１）に記載の被覆電線と、前記被覆電線の端部に装着された端子部とを備える。

【0037】

上記の端子付き電線は、上述の耐衝撃性及び疲労特性に優れるＡｌ合金線やＡｌ合金撚線によって構成される導体を備える被覆電線を構成要素とするため、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。

【0038】

［本発明の実施形態の詳細］
以下、適宜、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。以下の説明において元素の含有量は、質量％を示す。

【0039】

［アルミニウム合金線］
（概要）
実施形態のアルミニウム合金線（Ａｌ合金線）２２は、アルミニウム合金（Ａｌ合金）から構成される線材であり、代表的には、電線の導体２などに利用される（図１）。この場合、Ａｌ合金線２２は、単線、又は複数のＡｌ合金線２２が撚り合わされてなる撚線（実施形態のＡｌ合金撚線２０）、又は撚線が所定の形状に圧縮成形されてなる圧縮撚線（実施形態のＡｌ合金撚線２０の別例）の状態で利用される。図１では７本のＡｌ合金線２２が撚り合わされたＡｌ合金撚線２０を例示する。実施形態のＡｌ合金線２２は、Ａｌ合金がＭｇ及びＳｉを特定の範囲で含むという特定の組成を有すると共に、Ａｌ合金線２２の表層に存在する気泡が少ないという特定の組織を有する。詳しくは、実施形態のＡｌ合金線を構成するＡｌ合金は、Ｍｇを０．０３％以上１．５％以下、Ｓｉを０．０２％以上２．０％以下含有し、質量比でＭｇ／Ｓｉが０．５以上３．５以下であり、残部がＡｌ及び不純物からなるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金である。また、実施形態のＡｌ合金線２２は、その横断面において、その表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域からとった以下の領域（表層気泡測定領域と呼ぶ）に存在する気泡の合計断面積が２μｍ^２以下である。表面気泡測定領域は、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の領域とする。上述の特定の組成を有すると共に特定の組織を有する実施形態のＡｌ合金線２２は、製造過程で時効処理などを受けることで高強度である上に、気泡に起因する破断も低減できるため、耐衝撃性、疲労特性にも優れる。
以下、より詳細に説明する。なお、気泡の大きさなどといった各パラメータの測定方法の詳細、上述の効果の詳細は試験例で説明する。

【0040】

（組成）
実施形態のＡｌ合金線２２は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金で構成されて、Ｍｇ及びＳｉが固溶して存在すると共に、晶出物及び析出物として存在することで強度に優れる。Ｍｇは強度の向上効果が高い元素であり、Ｓｉと同時に特定の範囲で含有することで、具体的にはＭｇを０．０３％以上かつＳｉを０．０２％以上含有することで、時効硬化による強度の向上を効果的に図ることができる。Ｍｇ及びＳｉの含有量が高いほど、Ａｌ合金線の強度を高められ、Ｍｇを１．５％以下かつＳｉを２．０％以下の範囲で含むことで、Ｍｇ及びＳｉの含有に起因する導電率や靭性の低下を招き難く、高い導電率や高い靭性などを有したり、伸線加工時に断線し難く、製造性にも優れたりする。強度、靭性、導電率のバランスを考慮して、Ｍｇの含有量を０．１％以上２．０％以下、更に０．２％以上１．５％以下、０．３％以上０．９％以下、Ｓｉの含有量を０．１％以上２．０％以下、更に０．１％以上１．５％以下、０．３％以上０．８％以下とすることができる。

【0041】

Ｍｇ及びＳｉの含有量を上述の特定の範囲とすると共に、ＭｇとＳｉとの質量比を特定の範囲とすると、一方の元素が過剰にならず、Ｍｇ及びＳｉが晶出物や析出物の状態で適切に存在できることで、強度や導電性に優れて好ましい。具体的には、Ｓｉの質量に対するＭｇの質量の比（Ｍｇ／Ｓｉ）が０．５以上３．５以下であることが好ましく、０．８以上３．５以下、更に０．８以上２．７以下であることがより好ましい。

【0042】

実施形態のＡｌ合金線２２を構成するＡｌ合金は、Ｍｇ，Ｓｉに加えて、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｚｎ、及びＧａから選択される１種以上の元素（以下、まとめて元素αと呼ぶことがある）を含有することができる。Ｆｅ，Ｃｕは、導電率の低下が少なく、強度を向上できる。Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｃｒは、導電率の低下が大きいものの、強度の向上効果が高い。Ｚｎは、導電率の低下が少なく、強度の向上効果をある程度有する。Ｇａは強度の向上効果を有する。強度の向上により、疲労特性に優れる。また、Ｆｅ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｃｒは、結晶の微細化効果がある。微細な結晶組織を有すると、破断伸びといった靭性に優れたり、柔軟性に優れて曲げなどを行い易くなったりするため、耐衝撃性、疲労特性の向上が期待できる。列挙した各元素の含有量は０％以上０．５％以下、列挙した元素の合計含有量は０％以上１．０％以下が挙げられる。特に、各元素の含有量が０．０１％以上０．５％以下、列挙した元素の合計含有量が０．０１％以上１．０％以下であると、上述の強度の向上効果、耐衝撃性、疲労特性の向上効果などを得易い。各元素の含有量は、例えば以下が挙げられる。上記の合計含有量の範囲、及び以下の各元素の含有量の範囲において、多いほど強度を向上し易く、少ないほど導電率を高め易い傾向にある。
（Ｆｅ）０．０１％以上０．２５％以下、更に０．０１％以上０．２％以下
（Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｚｎのそれぞれ）０．０１％以上０．５％以下、更に０．０１％以上０．３％以下
（Ｇａ）０．００５％以上０．１％以下、更に０．００５％以上０．０５％以下

【0043】

なお、原料に用いる純アルミニウムの成分分析を行い、原料に不純物としてＭｇ，Ｓｉ，元素αなどの元素を含む場合、これらの元素の含有量が所望の量となるように各元素の添加量を調整するとよい。即ち、上述の各添加元素における含有量は、原料に用いるアルミニウム地金自体に含まれる元素を含む合計量であり、必ずしも、添加量を意味しない。

【0044】

実施形態のＡｌ合金線２２を構成するＡｌ合金は、Ｍｇ及びＳｉに加えて、Ｔｉ及びＢの少なくとも一方の元素を含有することができる。ＴｉやＢは、鋳造時において、Ａｌ合金の結晶を微細にする効果がある。微細な結晶組織を有する鋳造材を素材にすることで、鋳造以降に圧延や伸線などの加工や時効処理を含む熱処理などを受けても、結晶粒が微細になり易い。微細な結晶組織を有するＡｌ合金線２２は、粗大な結晶組織を有する場合に比較して、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などに破断し難く、耐衝撃性や疲労特性に優れる。Ｂ単独の含有、Ｔｉ単独の含有、Ｔｉ及びＢの双方の含有、という順に微細化効果が高い傾向にある。Ｔｉを含む場合、その含有量が０％以上０．０５％以下、更に０．００５％以上０．０５％以下であると、Ｂを含む場合、その含有量が０％以上０．００５％以下、更に０．００１％以上０．００５％以下であると、結晶微細化効果が得られると共に、ＴｉやＢの含有に起因する導電率の低下を低減できる。結晶微細化効果と導電率とのバランスを考慮して、Ｔｉの含有量を０．０１％以上０．０４％以下、更に０．０３％以下、Ｂの含有量を０．００２％以上０．００４％以下とすることができる。

【0045】

Ｍｇ及びＳｉに加えて、上述の元素αなどを含有する組成の具体例を以下に示す。以下の具体例において、質量比でＭｇ／Ｓｉは０．５以上３．５以下が好ましい。
（１）Ｍｇを０．０３％以上１．５％以下、Ｓｉを０．０２％以上２．０％以下、Ｆｅを０．０１％以上０．２５％以下含有し、残部がＡｌ及び不純物。
（２）Ｍｇを０．０３％以上１．５％以下、Ｓｉを０．０２％以上２．０％以下、Ｆｅを０．０１％以上０．２５％以下、Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｚｎ，及びＧａから選択される１種以上の元素を合計で０．０１％以上０．３％以下含有し、残部がＡｌ及び不純物。
（３）上記（１）又は（２）において、０．００５％以上０．０５％以下のＴｉ及び０．００１％以上０．００５％以下のＢの少なくとも一方の元素を含有する。

【0046】

（組織）
・気泡
実施形態のＡｌ合金線２２は、その表層に存在する気泡が少ない。具体的にはＡｌ合金線２２の横断面において、図３に示すようにその表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域２２０、即ち厚さ３０μｍの環状の領域をとる。この表層領域２２０から、短辺長さＳが３０μｍであり、長辺長さＬが５０μｍである長方形の表層気泡測定領域２２２をとる。短辺長さＳは表層領域２２０の厚さに相当する。詳しくは、Ａｌ合金線２２の表面の任意の点（接点Ｐ）について接線Ｔをとる。接点ＰからＡｌ合金線２２の内部に向かって、表面の法線方向に長さが３０μｍである直線Ｃをとる。Ａｌ合金線２２が丸線であれば、この円の中心に向かって直線Ｃをとる。直線Ｃと平行な直線であって長さが３０μｍの直線を短辺２２Ｓとする。接点Ｐを通り、接線Ｔに沿った直線であって、接点Ｐが中間点となるように長さが５０μｍである直線をとり、この直線を長辺２２Ｌとする。表層気泡測定領域２２２にＡｌ合金線２２が存在しない微小な空隙(ハッチング部分)ｇが生じることを許容する。この表層気泡測定領域２２２に存在する気泡の合計断面積が２μｍ^２以下である。表層に気泡が少ないことで、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などに気泡を起点とする割れを低減し易く、ひいては表層から内部への割れの進展も低減できて、気泡に起因する破断を低減できる。そのため、実施形態のＡｌ合金線２２は、耐衝撃性や疲労特性に優れる。一方、気泡の合計面積が大きければ、粗大な気泡が存在したり、微細な気泡が多数存在したりして、気泡が割れの起点となったり、割れが進展し易くなったりして、耐衝撃性や疲労特性に劣る。他方、気泡の合計断面積は、小さいほど気泡が少なく、気泡に起因する破断を低減して耐衝撃性や疲労特性に優れることから、１．９μｍ^２以下、更に１．８μｍ^２以下、１．２μｍ^２以下であることが好ましく、０に近いほど好ましい。気泡は、例えば、鋳造過程で湯温を低めにすると少なくなり易い。加えて鋳造時の冷却速度、特に後述する特定の温度域の冷却速度を速めるとより少なく、小さくなり易い。

【0047】

実施形態のＡｌ合金線２２の一例として、表層に加えて内部に存在する気泡も少ないものが挙げられる。具体的にはＡｌ合金線２２の横断面において、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の領域（内部気泡測定領域と呼ぶ）をとる。この内部気泡測定領域は、この長方形の中心がＡｌ合金線２２の中心に重なるようにとる。Ａｌ合金線２２が異形線の場合には、内接円の中心をＡｌ合金線２２の中心とする（以下同様）。表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積Ｓｆｂに対する内部気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積Ｓｉｂの比（Ｓｉｂ／Ｓｆｂ）が１．１以上４４以下である。ここで、鋳造過程では、一般に、金属の表層から内部に向かって凝固が進む。そのため、溶湯に雰囲気中のガスが溶解すると、金属の表層ではガスが金属外部に逃げ易いものの、金属の内部ではガスが閉じ込められて残存し易い。このような鋳造材を素材に用いて製造された線材では、その表層に比較して内部に存在する気泡が多くなり易いと考えられる。上述のように表層の気泡の合計断面積Ｓｆｂが小さいため、上記比Ｓｉｂ／Ｓｆｂが小さい形態は、内部に存在する気泡も少ないため、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などに割れの発生や割れの進展などを低減し易く、気泡に起因する破断を低減して、耐衝撃性や疲労特性に優れる。上記比Ｓｉｂ／Ｓｆｂは、小さいほど内部に存在する気泡が少なく、耐衝撃性や疲労特性に優れることから、４０以下、更に３０以下、２０以下、１５以下であることがより好ましい。上記比Ｓｉｂ／Ｓｆｂが１．１以上であれば、湯温を過度に低くしなくても、気泡が少ないＡｌ合金線２２を製造でき、量産に適すると考えられる。上記比Ｓｉｂ／Ｓｆｂが１．３から６．０ぐらいであると、量産し易いと考えられる。

【0048】

・結晶粒径
実施形態のＡｌ合金線２２の一例として、Ａｌ合金の平均結晶粒径が５０μｍ以下であるものが挙げられる。微細な結晶組織を有するＡｌ合金線２２は曲げなどを行い易く、柔軟性に優れて、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などで破断し難い。実施形態のＡｌ合金線２２は、その表層に気泡が少ないことも相俟って、この形態は耐衝撃性、疲労特性に優れる。上記平均結晶粒径は、小さいほど曲げなどを行い易く、耐衝撃性、疲労特性に優れることから、４５μｍ以下、更に４０μｍ以下、３０μｍ以下であることが好ましい。結晶粒径は、組成や製造条件にもよるが、例えば上述のようにＴｉやＢ、元素αのうち微細化効果がある元素を含むと、微細になり易い。

【0049】

（水素含有量）
実施形態のＡｌ合金線２２の一例として、水素の含有量が８．０ｍｌ／１００ｇ以下であるものが挙げられる。気泡の一要因は、上述のように水素であると考えられる。Ａｌ合金線２２について質量１００ｇあたりに対する水素の含有量が８．０ｍｌ以下であれば、このＡｌ合金線２２は気泡が少なく、上述のように気泡に起因する破断を低減できる。水素の含有量は少ないほど、気泡が少ないと考えられることから、７．８ｍｌ／１００ｇ以下、更に７．６ｍｌ／１００ｇ以下、７．０ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましく、０に近いほど好ましい。Ａｌ合金線２２中の水素は、大気雰囲気などの水蒸気を含む雰囲気で鋳造を行うことで雰囲気中の水蒸気が溶湯に溶解し、この溶存水素が残存していると考えられる。そのため、水素の含有量は、例えば、湯温を低めにして雰囲気からのガスの溶解を低減すると少なくなり易い。また、水素の含有量は、Ｃｕを含有すると少なくなる傾向にある。

【0050】

（表面酸化膜）
実施形態のＡｌ合金線２２の一例として、Ａｌ合金線２２の表面酸化膜の厚さが１ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であるものが挙げられる。時効処理などの熱処理が施されると、Ａｌ合金線２２の表面に酸化膜が存在し得る。表面酸化膜の厚さが１２０ｎｍ以下と薄いことで、Ａｌ合金線２２から構成される導体２の端部に端子部４（図２）を取り付けた場合に導体２と端子部４間に介在される酸化物を少なくできる。導体２と端子部４間に電気絶縁物である酸化物の介在量が少ないことで、導体２と端子部４間の接続抵抗の増大を低減できる。一方、表面酸化膜が１ｎｍ以上であれば、Ａｌ合金線２２の耐食性を高められる。上記範囲で薄いほど上記接続抵抗の増大を低減でき、厚いほど耐食性を高められる。接続抵抗の増大抑制と耐食性とを考慮すると、表面酸化膜は、２ｎｍ以上１１５ｎｍ以下、更に５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下、更に１００ｎｍ以下とすることができる。表面酸化膜の厚さは、例えば、熱処理条件によって調整できる。例えば、雰囲気中の酸素濃度が高いと（例えば大気雰囲気）表面酸化膜を厚くし易く、酸素濃度が低いと（例えば不活性ガス雰囲気、還元ガス雰囲気など）表面酸化膜を薄くし易い。

【0051】

（特性）
・加工硬化指数
実施形態のＡｌ合金線２２の一例として、加工硬化指数が０．０５以上であるものが挙げられる。加工硬化指数が０．０５以上と大きいことで、例えば複数のＡｌ合金線２２を撚り合わせた撚線を圧縮成形した圧縮撚線としたり、Ａｌ合金線２２から構成される導体２（単線、撚線、圧縮撚線のいずれでもよい）の端部に端子部４を圧着したりするといった塑性加工を施した場合に、Ａｌ合金線２２は加工硬化し易い。圧縮成形や圧着などの塑性加工によって断面積が減少した場合でも、加工硬化によって強度を高められ、導体２に端子部４を強固に固着できる。このように加工硬化指数が大きいＡｌ合金線２２は、端子部４の固着性に優れる導体２を構成できる。加工硬化指数は大きいほど、加工硬化による強度の向上が期待できることから、０．０８以上、更に０．１以上が好ましい。加工硬化指数は、破断伸びが大きいほど大きくなり易い。そのため、加工硬化指数を大きくするには、例えば添加元素の種類や含有量、熱処理条件などを調整して破断伸びを高めることが挙げられる。晶出物が微細であり、平均結晶粒径が上述の特定の範囲を満たすという特定の組織を有するＡｌ合金線２２は、加工硬化指数が０．０５以上を満たし易い。そのため、Ａｌ合金の組織を指標として、添加元素の種類や含有量、熱処理条件などを調整することでも、加工硬化指数を調整できる。

【0052】

・機械的特性、電気的特性
実施形態のＡｌ合金線２２は、上述した特定の組成のＡｌ合金で構成され、代表的には時効処理などの熱処理を施されることで、引張強さや０．２％耐力が高く強度に優れる上に導電率が高く導電性にも優れる。組成や製造条件などによっては、破断伸びが高く靭性にも優れるものとすることができる。定量的には、Ａｌ合金線２２は、引張強さが１５０ＭＰａ以上であること、０．２％耐力が９０ＭＰａ以上であること、破断伸びが５％以上であること、導電率が４０％ＩＡＣＳ以上であることから選択される一つ以上を満たすものが挙げられる。列挙する事項のうち二つの事項、更に三つの事項、特に四つ全ての事項を満たすＡｌ合金線２２は、耐衝撃性、疲労特性により優れたり、導電性にも優れたりする。このようなＡｌ合金線２２は、電線の導体として好適に利用できる。

【0053】

引張強さが上記範囲で高いほど強度に優れ、上記の範囲で低いほど破断伸びや導電率を高め易い。これらのことから、上記引張強さを１６０ＭＰａ以上、更に１８０ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上とすることができる。

【0054】

破断伸びが上記範囲で高いほど可撓性、靭性に優れて曲げなどを行い易いため、上記破断伸びを６％以上、更に７％以上、１０％以上とすることができる。

【0055】

Ａｌ合金線２２は、代表的には導体２に利用されることから導電率が高いほど好ましく、４５％ＩＡＣＳ以上、更に４８％ＩＡＣＳ以上、５０％ＩＡＣＳ以上であることがより好ましい。

【0056】

Ａｌ合金線２２は、０．２％耐力も高いことが好ましい。引張強さが同じである場合、０．２％耐力が高いほど端子部４との固着性に優れる傾向にあるからである。０．２％耐力を９５ＭＰａ以上、更に１００ＭＰａ以上、１３０ＭＰａ以上とすることができる。

【0057】

Ａｌ合金線２２は、引張強さに対する０．２％耐力の比が０．５以上であると、０．２％耐力が十分に大きく、高強度で破断し難い上に上述のように端子部４との固着性にも優れる。この比は大きいほど、高強度で、端子部４との固着性にも優れることから、０．５５以上、更に０．６以上であることが好ましい。

【0058】

引張強さ、０．２％耐力、破断伸び、導電率は、例えば、添加元素の種類や含有量、製造条件（伸線条件、熱処理条件など）を調整することで変更できる。例えば、添加元素が多いと引張強さや０．２％耐力が高くなる傾向にあり、添加元素が少ないと導電率が高くなる傾向にある。

【0059】

（形状）
実施形態のＡｌ合金線２２の横断面形状は、用途などに応じて適宜選択できる。例えば、横断面形状が円形である丸線が挙げられる（図１参照）。その他、横断面形状が長方形などの四角形である角線などが挙げられる。Ａｌ合金線２２が上述の圧縮撚線の素線を構成する場合には、代表的には円形が押し潰された異形状である。Ａｌ合金線２２の横断面形状が所望の形状となるように、伸線ダイスの形状、圧縮成形用のダイスの形状などを選択するとよい。

【0060】

（大きさ）
実施形態のＡｌ合金線２２の大きさ（横断面積、丸線の場合には線径（直径）など）は、用途などに応じて適宜選択できる。例えば、自動車用ワイヤーハーネスなどの各種のワイヤーハーネスに備えられる電線の導体に利用する場合、Ａｌ合金線２２の線径は０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが挙げられる。例えば、建築物などの配線構造を構築する電線の導体に利用する場合、Ａｌ合金線２２の線径は０．１ｍｍ以上３．６ｍｍ以下であることが挙げられる。Ａｌ合金線２２は高強度線材であることから、線径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下といったより細径の用途などにも好適に利用できると期待される。

【0061】

［Ａｌ合金撚線］
実施形態のＡｌ合金線２２は、図１に示すように撚線の素線に利用できる。実施形態のＡｌ合金撚線２０は、複数のＡｌ合金線２２を撚り合わせてなる。Ａｌ合金撚線２０は、同じ導体断面積を有する単線のＡｌ合金線と比較して断面積が小さい複数の素線（Ａｌ合金線２２）を撚り合わせて構成されるため、可撓性に優れ、曲げなどを行い易い。また、撚り合せられることで、各素線であるＡｌ合金線２２が細くても、撚線全体として強度に優れる。更に、実施形態のＡｌ合金撚線２０は、気泡が少ないという特定の組織を有するＡｌ合金線２２を素線とする。これらのことからＡｌ合金撚線２０は、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合などでも、各素線であるＡｌ合金線２２が破断し難く、耐衝撃性及び疲労特性に優れる。各素線であるＡｌ合金線２２が上述した水素の含有量、結晶粒径の大きさなどの事項が上述の特定の範囲を満たすと、耐衝撃性、疲労特性に更に優れる。

【0062】

Ａｌ合金撚線２０の撚り合せ本数は適宜選択でき、例えば、７，１１，１６，１９，３７本などが挙げられる。Ａｌ合金撚線２０の撚りピッチは適宜選択できるが、撚りピッチをＡｌ合金撚線２０の層心径の１０倍以上とすると、Ａｌ合金撚線２０から構成される導体２の端部に端子部４を取り付ける際にばらけ難く、端子部４の取付作業性に優れる。一方、撚りピッチを上記層心径の４０倍以下とすると、曲げなどを行った際に素線同士が捻じれ難いため破断し難く、疲労特性に優れる。ばらけ防止と捻じれ防止とを考慮すると、撚りピッチは上記層心径の１５倍以上３５倍以下、更に２０倍以上３０倍以下とすることができる。

【0063】

Ａｌ合金撚線２０は、更に圧縮成形が施された圧縮撚線とすることができる。この場合、単に撚り合わせた状態よりも線径を小さくしたり、外形を所望の形状（例えば円形）にしたりなどすることができる。各素線であるＡｌ合金線２２の加工硬化指数が上述のように大きい場合には、強度の向上、ひいては耐衝撃性、疲労特性の向上も期待できる。

【0064】

Ａｌ合金撚線２０を構成する各Ａｌ合金線２２の組成、組織、表面酸化膜の厚さ、水素の含有量、機械的特性及び電気的特性などの仕様は、撚り合せ前に用いたＡｌ合金線２２の仕様を実質的に維持する。撚り合せ後に熱処理を施すことなどによっては、表面酸化膜の厚さ、機械的特性及び電気的特性が変化する場合がある。Ａｌ合金撚線２０の仕様が所望の値となるように、撚り合せ条件を調整するとよい。

【0065】

［被覆電線］
実施形態のＡｌ合金線２２や実施形態のＡｌ合金撚線２０（圧縮撚線でもよい）は、電線用導体に好適に利用できる。絶縁被覆を備えていない裸導体、絶縁被覆を備える被覆電線の導体のいずれにも利用できる。実施形態の被覆電線１は、導体２と、導体２の外周を覆う絶縁被覆３とを備え、導体２として、実施形態のＡｌ合金線２２、又は実施形態のＡｌ合金撚線２０を備える。この被覆電線１は、耐衝撃性、疲労特性に優れるＡｌ合金線２２やＡｌ合金撚線２０から構成される導体２を備えるため、耐衝撃性、疲労特性に優れる。絶縁被覆３を構成する絶縁材料は、適宜選択できる。上記絶縁材料は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やノンハロゲン樹脂、難燃性に優れる材料などが挙げられ、公知のものが利用できる。絶縁被覆３の厚さは所定の絶縁強度を有する範囲で適宜選択できる。

【0066】

［端子付き電線］
実施形態の被覆電線１は、自動車や飛行機などの機器に載置されるワイヤーハーネス、産業用ロボットなどといった各種の電気機器の配線、建築物などの配線など、各種の用途の電線に利用できる。ワイヤーハーネスなどに備えられる場合、代表的には、被覆電線１の端部には端子部４が取り付けられる。実施形態の端子付き電線１０は、図２に示すように実施形態の被覆電線１と、被覆電線１の端部に装着された端子部４とを備える。この端子付き電線１０は、耐衝撃性、疲労特性に優れる被覆電線１を備えるため、耐衝撃性、疲労特性に優れる。図２では、端子部４として、一端に雌型又は雄型の嵌合部４２を備え、他端に絶縁被覆３を把持するインシュレーションバレル部４４を備え、中間部に導体２を把持するワイヤバレル部４０を備える圧着端子を例示する。その他の端子部４として、導体２を溶融して接続する溶融型のものなどが挙げられる。

【0067】

圧着端子は、被覆電線１の端部において絶縁被覆３が除去されて露出された導体２の端部に圧着されて、導体２と電気的及び機械的に接続される。導体２を構成するＡｌ合金線２２やＡｌ合金撚線２０が、上述のように加工硬化指数が高いものであると、導体２における圧着端子の取付箇所は、その断面積が局所的に小さくなっているものの、加工硬化によって強度に優れる。そのため、例えば端子部４と、被覆電線１の接続対象との接続時などに衝撃を受けても、更に接続後に繰り返しの曲げを受けても、導体２が端子部４近傍で破断することを低減でき、この端子付き電線１０は耐衝撃性、疲労特性に優れる。

【0068】

導体２を構成するＡｌ合金線２２やＡｌ合金撚線２０について上述のように表面酸化膜を薄くするなどすると、導体２と端子部４間に介在される電気絶縁物（表面酸化膜を構成する酸化物など）を低減でき、導体２と端子部４間の接続抵抗を小さくできる。従って、この端子付き電線１０は、耐衝撃性、疲労特性に優れる上に、接続抵抗も小さい。

【0069】

端子付き電線１０は、図２に示すように、被覆電線１ごとに一つの端子部４が取り付けられた形態の他、複数の被覆電線１に対して一つの端子部（図示せず）を備える形態が挙げられる。複数の被覆電線１を結束具などによって束ねると、端子付き電線１０を取り扱い易い。

【0070】

［Ａｌ合金線の製造方法、Ａｌ合金撚線の製造方法］
（概要）
実施形態のＡｌ合金線２２は、代表的には、鋳造、（熱間）圧延や押出などの中間加工、伸線という基本工程に加えて、適宜な時期に熱処理（時効処理を含む）を行うことで製造できる。基本工程や時効処理の条件などは公知の条件などを参照できる。実施形態のＡｌ合金撚線２０は、複数のＡｌ合金線２２を撚り合わせることで製造できる。撚り合せ条件などは公知の条件を参照できる。

【0071】

（鋳造工程）
特に、表層に気泡が少ない実施形態のＡｌ合金線２２は、例えば、鋳造過程において湯温を低めにすると製造し易い。溶湯に雰囲気中のガスが溶解することを低減でき、溶存ガスが少ない溶湯で鋳造材を製造できる。溶存ガスとしては、上述のように水素が挙げられ、この水素は雰囲気中の水蒸気が分解したもの、雰囲気中に含まれていたものと考えられる。溶存水素などの溶存ガスが少ない鋳造材を素材とすることで、圧延や伸線などの塑性加工、時効処理などの熱処理を施しても、鋳造以降においてＡｌ合金に溶存ガスに起因する気泡が少ない状態を維持し易い。その結果、最終線径のＡｌ合金線２２の表層や内部に存在する気泡を上述の特定の範囲にすることができる。また、上述のように水素の含有量が少ないＡｌ合金線２２を製造できる。鋳造過程以降の工程、例えば、皮剥ぎ、塑性変形を伴う加工（圧延、押出、伸線など）を行うことで、Ａｌ合金の内部に閉じ込められた気泡の位置が変化したり、気泡の大きさがある程度小さくなったりすると考えられる。しかし、鋳造材に存在する気泡の合計含有量が多ければ、位置変動や大きさ変動があっても、最終線径のＡｌ合金線において、表層や内部に存在する気泡の合計含有量や、水素の含有量が多くなり易い（実質的に維持されたままである）と考えられる。そこで、湯温を低くして、鋳造材自体に含まれる気泡を十分に少なくすることを提案する。

【0072】

具体的な湯温として、例えばＡｌ合金における液相線温度以上７５０℃未満が挙げられる。湯温が低いほど溶存ガスを低減でき、鋳造材の気泡を低減できることから、７４８℃以下、更に７４５℃以下が好ましい。一方、湯温がある程度高いと、添加元素を固溶し易いため、湯温を６７０℃以上、更に６７５℃以上とすることができる。このように湯温を低くすることで、大気雰囲気などの水蒸気を含む雰囲気で鋳造を行っても、溶存ガスを少なくでき、ひいては溶存ガスに起因する気泡の合計含有量や、水素の含有量を低減できる。

【0073】

湯温を低くすることに加えて、鋳造過程の冷却速度、特に湯温から６５０℃までという特定の温度域の冷却速度をある程度速くすると、雰囲気中からの溶存ガスの増大を防止し易い。上記の特定の温度域は、主として液相域であり、水素などが溶解し易く、溶存ガスが増大し易いからである。一方、上記の特定の温度域における冷却速度が速過ぎないことで、凝固途中の金属内部の溶存ガスを外部である雰囲気中に排出し易いと考えられる。溶存ガスの増大抑制を考慮すると上記冷却速度は、１℃／秒以上、更に２℃／秒以上、４℃／秒以上が好ましい。上記金属内部の溶存ガスの排出促進を考慮すると、上記冷却速度は、３０℃／秒以下、更に２５℃／秒未満、２０℃／秒以下、２０℃／秒未満、１５℃／秒以下、１０℃／秒以下とすることができる。上記冷却速度が速過ぎないことで、量産にも適する。冷却速度によっては、過飽和固溶体とすることができる。この場合、鋳造以降の工程で溶体化処理を省略してもよいし、別途行ってもよい。

【0074】

上述のように鋳造過程における特定の温度域の冷却速度をある程度速めにすると、微細な晶出物をある程度含むＡｌ合金線２２を製造できるとの知見を得た。ここで、上述のように上記の特定の温度域は、主として液相域であり、液相域での冷却速度を速くすれば、凝固時に生成される晶出物を小さくし易い。しかし、上述のように湯温を低くした場合に上記冷却速度が速過ぎると、特に２５℃／秒以上であると、晶出物が生成され難くなり、添加元素の固溶量が多くなって導電率の低下を招いたり、晶出物による結晶粒のピン止め効果を得難くなったりすると考えられる。これに対し、上述のように湯温を低めにし、かつ上記温度域の冷却速度をある程度速めにすることで、粗大な晶出物を含み難く、微細で比較的均一的な大きさの晶出物をある程度の量含み易い。最終的に、表層に気泡が少なく、微細な晶出物をある程度含むＡｌ合金線２２を製造できる。晶出物の微細化を考慮すると、Ｍｇ及びＳｉ，元素αなどの添加元素の含有量などにもよるが、上記冷却速度は１℃／秒超、更に２℃／秒以上が好ましい。

【0075】

以上のことから、湯温を６７０℃以上７５０℃未満、かつ湯温から６５０℃までの冷却速度を２０℃／秒未満とすることが好ましい。

【0076】

更に、鋳造過程の冷却速度を上述の範囲で速めにすると、微細な結晶組織を有する鋳造材を得易い、添加元素をある程度固溶させ易い、ＤＡＳ（Ｄｅｎｄｒｉｔｅ Ａｒｍ Ｓｐａｃｉｎｇ）を小さくし易い（例えば、５０μｍ以下、更に４０μｍ以下）、といった効果も期待できる。

【0077】

鋳造は、連続鋳造、金型鋳造（ビレット鋳造）のいずれも利用することができる。連続鋳造は、長尺な鋳造材を連続的に製造できる上に冷却速度を速め易く、上述のように気泡の低減、粗大な晶出物の抑制、結晶粒やＤＡＳの微細化、添加元素の固溶、冷却速度によっては過飽和固溶体の形成などの効果が期待できる。

【0078】

（伸線までの工程）
鋳造材に、代表的には（熱間）圧延や押出などの塑性加工（中間加工）を施した中間加工材を伸線に供することが挙げられる。連続鋳造に連続して熱間圧延を行って、連続鋳造圧延材（中間加工材の一例）を伸線に供することもできる。上記塑性加工の前後に皮剥ぎや熱処理を行うことができる。皮剥ぎを行うことで、気泡や表面キズなどが存在し得る表層を除去できる。ここでの熱処理は、例えば、Ａｌ合金の均質化や溶体化などを目的とするものが挙げられる。均質化処理の条件は、例えば、雰囲気が大気又は還元雰囲気、加熱温度が４５０℃以上６００℃以下程度（好ましくは５００℃以上）、保持時間が１時間以上１０時間以下（好ましくは３時間以上）、冷却速度が１℃／分以下の徐冷、が挙げられる。伸線前の中間加工材に上記の条件で均質化処理を行うと、破断伸びが高く、靭性に優れるＡｌ合金線２２を製造し易く、特に中間加工材を連続鋳造圧延材とすると、靭性により優れるＡｌ合金線２２を製造し易い。溶体化処理の条件は、後述の条件を利用できる。

【0079】

（伸線工程）
上述の圧延などの塑性加工を経た素材（中間加工材）に、所定の最終線径になるまで（冷間）伸線加工を施し、伸線材を形成する。伸線加工は、代表的には伸線ダイスを用いて行う。伸線加工度は、最終線径に応じて適宜選択するとよい。

【0080】

（撚合工程）
Ａｌ合金撚線２０を製造する場合には、複数の線材（伸線材、又は伸線後に熱処理を施した熱処理材）を用意し、これらを所定の撚りピッチ（例えば、層心径の１０倍〜４０倍）で撚り合わせる。Ａｌ合金撚線２０を圧縮撚線とする場合には、撚り合せ後に所定の形状に圧縮成形する。

【0081】

（熱処理）
伸線途中及び伸線工程以降の任意の時期の伸線材などに熱処理を行うことができる。伸線途中に行う中間熱処理は、例えば、伸線加工時に導入された歪みを除去し、加工性を高めることを目的とするものが挙げられる。伸線工程以降の熱処理は、溶体化処理を目的とするもの、時効処理を目的とするものなどが挙げられる。少なくとも時効処理を目的とする熱処理を行うことが好ましい。時効処理によって、Ａｌ合金中のＭｇやＳｉ、組成によっては元素α（例えばＺｒなど）といった添加元素を含む析出物をＡｌ合金中に分散させて、時効硬化による強度の向上、及び固溶元素の低減による導電率の向上を図ることができるからである。その結果、高強度及び高靭性で、耐衝撃性、疲労特性にも優れるＡｌ合金線２２やＡｌ合金撚線２０を製造できる。熱処理を行う時期は、伸線途中、伸線後（撚線前）、撚線後（圧縮成形前）、圧縮成形後の少なくとも一つの時期が挙げられる。複数の時期に熱処理を行ってもよい。溶体化処理を行う場合、溶体化処理は、時効処理よりも前（直前でなくてもよい）に行う。伸線途中や撚線前に上述の中間熱処理や溶体化処理などを行うと、加工性を高められて、伸線加工や撚り合せなどを行い易い。熱処理後の特性が所望の範囲を満たすように熱処理条件を調整するとよい。例えば破断伸びが５％以上を満たすように熱処理を行うことで、加工硬化指数が上述の特定の範囲を満たすＡｌ合金線２２を製造することもできる。

【0082】

熱処理は、パイプ炉や通電炉などの加熱容器に熱処理対象を連続的に供給して加熱する連続処理でも、雰囲気炉などの加熱容器に熱処理対象を封入した状態で加熱するバッチ処理でもいずれも利用できる。連続処理では、例えば、非接触式の温度計によって線材の温度を測定し、熱処理後の特性が所定の範囲となるように制御パラメータを調整することが挙げられる。バッチ処理の具体的な条件は、例えば、以下が挙げられる。
（溶体化処理）加熱温度が４５０℃以上６２０℃以下程度（好ましくは５００℃以上６０００℃以下）、保持時間が０．００５秒以上５時間以下（好ましくは０．０１秒以上３時間以下）、冷却速度が１００℃／分以上、更に２００℃／分以上の急冷
（中間熱処理）加熱温度が２５０℃以上５５０℃以下、加熱時間が０．０１秒以上５時間以下
（時効処理）加熱温度が１００℃以上３００℃以下、更に１４０℃以上２５０℃以下、保持時間が４時間以上２０時間以下、更に１６時間以下

【0083】

熱処理中の雰囲気は、例えば、大気雰囲気といった酸素含有量が比較的多い雰囲気、又は酸素含有量が大気よりも少ない低酸素雰囲気が挙げられる。大気雰囲気とすると、雰囲気制御が不要であるものの、表面酸化膜が厚く形成され易い（例えば、５０ｎｍ以上）。そのため、大気雰囲気とする場合には、保持時間を短くし易い連続処理とすると、表面酸化膜の厚さが上述の特定の範囲を満たすＡｌ合金線２２を製造し易い。低酸素雰囲気は、真空雰囲気（減圧雰囲気）、不活性ガス雰囲気、還元ガス雰囲気などが挙げられる。不活性ガスは、窒素やアルゴンなどが挙げられる。還元ガスは、水素ガス、水素と不活性ガスとを含む水素混合ガス、一酸化炭素と二酸化炭素との混合ガスなどが挙げられる。低酸素雰囲気では雰囲気制御が必要であるものの、表面酸化膜を薄くし易い（例えば、５０ｎｍ未満）。そのため、低酸素雰囲気とする場合には、雰囲気制御を行い易いバッチ処理とすると、表面酸化膜の厚さが上述の特定の範囲を満たすＡｌ合金線２２、好ましくは表面酸化膜の厚さがより薄いＡｌ合金線２２を製造し易い。

【0084】

上述のようにＡｌ合金の組成を調整すると共に（好ましくはＴｉ及びＢの双方、元素αのうち微細化効果がある元素などを添加）、連続鋳造材又は連続鋳造圧延材を素材に用いると、結晶粒径が上述の範囲を満たすＡｌ合金線２２を製造し易い。特に、連続鋳造材に圧延などの塑性加工を施した素材又は連続鋳造圧延材から最終線径の伸線材となるまでの伸線加工度を８０％以上とし、最終線径の伸線材、又は撚線、又は圧縮撚線に破断伸びが５％以上となるように熱処理（特に時効処理）を行うと、結晶粒径が５０μｍ以下であるＡｌ合金線２２を更に製造し易い。この場合に、伸線途中にも熱処理を行ってもよい。このような結晶組織の制御及び破断伸びの制御を行うことで、加工硬化指数が上述の特定の範囲を満たすＡｌ合金線２２を製造することもできる。

【0085】

（その他の工程）
その他、表面酸化膜の厚さの調整方法として、最終線径の伸線材を高温高圧の熱水の存在下に曝すこと、最終線径の伸線材に水を塗布すること、大気雰囲気の連続処理で熱処理後に水冷する場合に水冷後に乾燥工程を設けることなどが挙げられる。熱水に曝したり、水を塗布したりすることで表面酸化膜が厚くなる傾向にある。上記の水冷後に乾燥させることで、水冷に起因するベーマイト層の形成を防止して、表面酸化膜が薄くなる傾向にある。

【0086】

［被覆電線の製造方法］
実施形態の被覆電線１は、導体２を構成する実施形態のＡｌ合金線２２又はＡｌ合金撚線２０（圧縮撚線でもよい）を用意し、導体２の外周に絶縁被覆３を押出などによって形成することで製造できる。押出条件などは公知の条件を参照できる。

【0087】

［端子付き電線の製造方法］
実施形態の端子付き電線１０は、被覆電線１の端部において、絶縁被覆３を除去して導体２を露出させ、端子部４を取り付けることで製造できる。

【0088】

［試験例１］
Ａｌ合金線を種々の条件で作製して特性を調べた。また、このＡｌ合金線を用いてＡｌ合金撚線を作製し、更にこのＡｌ合金撚線を導体とする被覆電線を作製し、その端部に圧着端子を取り付けて得られた端子付き電線の特性を調べた。

【0089】

この試験では、図４に示すように製法Ａから製法Ｇに示す工程を順に行い、ワイヤーロッド（ＷＲ）を作製して最終的に時効材を製造する。具体的な工程は以下の通りである。各製法は、図４の第一欄に示す工程に対して、チェック印を付した工程を行う。
（製法Ａ）ＷＲ⇒伸線⇒熱処理（溶体化）⇒時効
（製法Ｂ）ＷＲ⇒熱処理（溶体化）⇒伸線⇒時効
（製法Ｃ）ＷＲ⇒熱処理（溶体化）⇒伸線⇒熱処理（溶体化）⇒時効
（製法Ｄ）ＷＲ⇒皮剥ぎ⇒伸線⇒中間熱処理⇒伸線⇒熱処理（溶体化）⇒時効
（製法Ｅ）ＷＲ⇒熱処理（溶体化）⇒皮剥ぎ⇒伸線⇒中間熱処理⇒伸線⇒熱処理（溶体化）⇒時効
（製法Ｆ）ＷＲ⇒伸線⇒時効
（製法Ｇ）ＷＲ⇒熱処理（溶体化、バッチ）⇒伸線⇒時効

【0090】

試料Ｎｏ．１からＮｏ．７１，Ｎｏ．１０１からＮｏ．１０６，Ｎｏ．１１１からＮｏ．１１５は製法Ｃで製造した試料である。試料Ｎｏ．７２からＮｏ．７７は順に、製法Ａ，Ｂ，ＤからＧで製造した試料である。以下、製法Ｃの具体的な製造過程を説明する。製法Ｃ以外の各製法において、製法Ｃと同じ工程は同様の条件とする。製法Ｄ，Ｅの皮剥ぎは、線材表面から厚さ１５０μｍ程度を除去、中間熱処理は、高周波誘導加熱方式の連続処理である（線材温度：３００℃程度）。製法Ｇの溶体化処理の条件は、５４０℃×３時間のバッチ処理である。

【0091】

ベースとして純アルミニウム（９９．７質量％以上Ａｌ）を用意して溶解し、得られた溶湯（溶融アルミニウム）に表１から表４に示す添加元素の含有量が、表１から表４に示す量（質量％）となるように投入して、Ａｌ合金の溶湯を作製する。成分調整を行ったＡｌ合金の溶湯は、水素ガス除去処理や異物除去処理を行うと、水素の含有量を低減したり、異物を低減したりし易い。

【0092】

用意したＡｌ合金の溶湯を用いて、連続鋳造圧延材、又はビレット鋳造材を作製する。連続鋳造圧延材は、ベルト−ホイール式の連続鋳造圧延機と、用意したＡｌ合金の溶湯とを用いて鋳造及び熱間圧延を連続的に行って作製し、φ９．５ｍｍのワイヤーロッドとする。ビレット鋳造材は、所定の固定鋳型にＡｌ合金の溶湯を注湯して冷却して作製する。ビレット鋳造材に均質化処理を施した後、熱間圧延を行って、φ９．５ｍｍのワイヤーロッド（圧延材）を作製する。表５から表８に、鋳造法の種別（連続鋳造圧延材は「連続」、ビレット鋳造材は「ビレット」と示す）、溶湯温度（℃）、鋳造過程の冷却速度（湯温から６５０℃までの平均冷却速度、℃／秒）を示す。冷却速度は、水冷機構などを用いて、冷却状態を調整することで変化させた。

【0093】

上記のワイヤーロッドに５３０℃×５時間の条件で溶体化処理（バッチ処理）を施した後、冷間伸線加工を施して、線径φ０．３ｍｍの伸線材、線径φ０．２５ｍｍの伸線材、線径φ０．３２ｍｍの伸線材を作製する。

【0094】

得られた線径φ０．３ｍｍの伸線材に溶体化処理を施した後、時効処理を施して時効材（Ａｌ合金線）を作製する。溶体化処理は、高周波誘導加熱方式の連続処理であり、非接触式の赤外温度計にて線材温度を測定し、線材温度が３００℃以上となるように通電条件を制御する。時効処理は、箱型炉を用いたバッチ処理であり、表５から表８に示す温度（℃）、時間（時間（Ｈ））、雰囲気で行う。試料Ｎｏ．１１３は、大気雰囲気での時効処理後にベーマイト処理（１００℃×１５分）を行う（表８では雰囲気の欄に「＊」を付している）。

【0095】

【表1】

【0096】

【表2】

【0097】

【表3】

【0098】

【表4】

【0099】

【表5】

【0100】

【表6】

【0101】

【表7】

【0102】

【表8】

【0103】

（機械的特性、電気的特性）
得られた線径φ０．３ｍｍの時効材について、引張強さ（ＭＰａ）、０．２％耐力（ＭＰａ）、破断伸び（％）、加工硬化指数、導電率（％ＩＡＣＳ）を測定した。また、引張強さに対する０．２％耐力の比「耐力／引張」を求めた。これらの結果を表９から表１２に示す。

【0104】

引張強さ（ＭＰａ）、０．２％耐力（ＭＰａ）、破断伸び（％）は、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（金属材料引張試験方法、１９９８年）に準拠して、汎用の引張試験機を用いて測定した。加工硬化指数とは、引張試験の試験力を単軸方向に適用したときの塑性ひずみ域における真応力σと真ひずみεとの式σ＝Ｃ×ε^ｎにおいて、真ひずみεの指数ｎとして定義される。上記式において、Ｃは強度定数である。上記の指数ｎは、上記の引張試験機を用いて引張試験を行ってＳ−Ｓ曲線を作成することで求められる（ＪＩＳ Ｇ ２２５３、２０１１年も参照）。導電率（％ＩＡＣＳ）は、ブリッジ法により測定した。

【0105】

（疲労特性）
得られた線径φ０．３ｍｍの時効材について、屈曲試験を行い、破断までの回数を測定した。屈曲試験は、市販の繰り返し曲げ試験機を用いて測定した。ここでは、各試料の線材に０．３％の曲げ歪みが加えられる治具を使用して、１２．２ＭＰａの負荷を印加した状態で繰り返しの曲げを行う。試料ごとに３本以上の屈曲試験を行い、その平均（回）を表９から表１２に示す。破断までの回数が多いほど、繰り返しの曲げによって破断し難く、疲労特性に優れるといえる。

【0106】

【表9】

【0107】

【表10】

【0108】

【表11】

【0109】

【表12】

【0110】

得られた線径φ０．２５ｍｍ又は線径φ０．３２ｍｍの伸線材（上述の時効処理、及び時効直前の溶体化処理を施してないもの、製法Ｂ，Ｆ，Ｇは時効処理を施していないもの）を用いて撚線を作製する。ここでは、線径φ０．２５ｍｍの線材を７本用いた撚線を作製する。また、線径φ０．３２ｍｍの線材を７本用いた撚線を更に圧縮成形した圧縮撚線を作製する。撚線の断面積、及び圧縮撚線の断面積はいずれも、０．３５ｍｍ^２（０．３５ｓｑ）である。撚りピッチは、２０ｍｍ（線径φ０．２５ｍｍの伸線材を用いた場合では層心径の約４０倍、線径φ０．３２ｍｍの伸線材を用いた場合では層心径の約３２倍）である。

【0111】

得られた撚線、圧縮撚線に溶体化処理、時効処理を順に施す（製法Ｂ，Ｆ，Ｇは時効処理のみ）。いずれの熱処理条件も上述の０．３ｍｍの伸線材に施した熱処理条件と同様とし、溶体化処理は高周波誘導加熱方式の連続処理、時効処理は表５から表８に示す条件で行うバッチ処理である（試料Ｎｏ．１１３の＊は上述参照）。得られた時効撚線を導体とし、導体の外周に絶縁材料（ここでは、ハロゲンフリー絶縁材料）によって絶縁被覆（厚さ０．２ｍｍ）を形成して、被覆電線を作製する。試料Ｎｏ．１１２は、時効温度を３００℃、保持時間を５０時間とし、他の試料よりも高温長時間の時効とする。

【0112】

（組織観察）
・気泡
得られた各試料の被覆電線について、横断面をとり、導体（Ａｌ合金線から構成される撚線又は圧縮撚線、以下同様）を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して、表層及び内部の気泡、結晶粒径を調べた。ここでは、導体を構成する各Ａｌ合金線について、その表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域から、短辺長さ３０μｍ×長辺長さ５０μｍである長方形の表層気泡測定領域をとる。つまり、一つの試料について、撚線を構成していた７本のＡｌ合金線のそれぞれから、一つの表層気泡測定領域をとり、合計７個の表層気泡測定領域をとる。そして、各表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積を求める。試料ごとに、合計７個の表層気泡測定領域における気泡の合計断面積を調べる。この合計７個の測定領域における気泡の合計断面積を平均した値を合計面積（μｍ^２）として、表１３から表１６に示す。
なお、気泡の合計断面積の測定は、観察像に二値化処理などの画像処理を施して、処理像から気泡を抽出すると容易に行える。

【0113】

上記横断面において、導体を構成する各Ａｌ合金線について、短辺長さ３０μｍ×長辺長さ５０μｍである長方形の内部気泡測定領域をとる。内部気泡測定領域は、上記長方形の中心が各Ａｌ合金線の中心に重なるようにとる。そして、表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積に対する内部気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積の比「内部／表層」を求める。試料ごとに、合計７個の表層気泡測定領域及び内部気泡測定領域をとって比「内部／表層」を求める。この合計７個の測定領域における比「内部／表層」を平均した値を比「内部／表層」として、表１３から表１６に示す。

【0114】

・結晶粒径
また、上記横断面において、ＪＩＳ Ｇ ０５５１（鋼−結晶粒度の顕微鏡試験方法、２０１３年）に準拠して、ＳＥＭ観察像に試験線を引き、各結晶粒において、試験線を分断する長さを結晶粒径とする（切断法）。試験線の長さは、この試験線によって１０個以上の結晶粒が分断される程度とする。一つの横断面に対して、３本の試験線を引いて、各結晶粒径を求め、これらの結晶粒径を平均した値を平均結晶粒径（μｍ）として、表１３から表１６に示す。

【0115】

（水素含有量）
得られた各試料の被覆電線について、絶縁被覆を除去して導体のみとし、導体１００ｇあたりの水素の含有量（ｍｌ／１００ｇ）を測定した。その結果を表１３から表１６に示す。水素の含有量は、不活性ガス溶融法によって測定する。詳しくは、アルゴン気流中で黒鉛るつぼ中に試料を投入し、加熱溶融して水素を他のガスと共に抽出する。抽出したガスを分離カラムに通して水素を他のガスと分離し、熱伝導度検出器で測定して、水素の濃度を定量することで水素の含有量を求める。

【0116】

（表面酸化膜）
得られた各試料の被覆電線について、絶縁被覆を除去して導体のみとし、導体を構成する撚線又は圧縮撚線を解いて、各素線の表面酸化膜を以下のようして測定した。ここでは、各素線（Ａｌ合金線）の表面酸化膜の厚さを調べる。試料ごとに合計７本の素線における表面酸化膜の厚さを調べ、この合計７本の素線における表面酸化膜の厚さを平均した値を表面酸化膜の厚さ（ｎｍ）として、表１３から表１６に示す。クロスセクションポリッシャー（ＣＰ）加工を施して、各素線の断面をとり、断面をＳＥＭ観察する。５０ｎｍ程度を超える比較的厚い酸化膜については、このＳＥＭ観察像を用いて厚さを測定する。ＳＥＭ観察において、５０ｎｍ程度以下の比較的薄い酸化膜を有する場合には、別途、Ｘ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ）によって深さ方向の分析（スパッタリングとエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）による分析とを繰り返す）を行って測定する。

【0117】

（耐衝撃性）
得られた各試料の被覆電線について、特許文献１を参照して、耐衝撃性（Ｊ／ｍ）を評価した。概略を述べると、評点間距離が１ｍである試料の先端に錘を取り付け、この錘を１ｍ上方に持ち上げた後、自由落下させ、試料が断線しない最大の錘の質量（ｋｇ）を測定する。この錘の質量に重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）と落下距離１ｍとをかけた積値を落下距離（１ｍ）で除した値を耐衝撃性の評価パラメータ（Ｊ／ｍ又は（Ｎ・ｍ）／ｍ）とする。求めた耐衝撃性の評価パラメータを導体断面積（ここでは０．３５ｍｍ^２）で除した値を単位面積当たりの耐衝撃性の評価パラメータ（Ｊ／ｍ・ｍｍ^２）として、表１３から表１６に示す。

【0118】

（端子固着力）
得られた各試料の端子付き電線について、特許文献１を参照して、端子固着力（Ｎ）を評価した。概略を述べると、端子付き電線の一端に取り付けられた端子部を端子チャックで挟持し、被覆電線の他端の絶縁被覆を除去して、導体部分を導体チャックで挟持する。両チャックで両端を挟持した各試料の端子付き電線について、汎用の引張試験機を用いて破断時の最大荷重（Ｎ）を測定し、この最大荷重（Ｎ）を端子固着力（Ｎ）として評価する。求めた最大荷重を導体断面積（ここでは０．３５ｍｍ^２）で除した値を単位面積当たりの端子固着力（Ｎ／ｍｍ^２）として、表１３から表１６に示す。

【0119】

【表13】

【0120】

【表14】

【0121】

【表15】

【0122】

【表16】

【0123】

Ｍｇ及びＳｉを特定の範囲で含み、適宜特定の元素αなどを特定の範囲で含むという特定の組成のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金から構成され、時効処理が施された試料Ｎｏ．１からＮｏ．７７（以下、まとめて、時効試料群と呼ぶことがある）のＡｌ合金線は、特定の組成外である試料Ｎｏ．１０１からＮｏ．１０６（以下、まとめて比較試料群と呼ぶことがある）のＡｌ合金線に比較して、表１３から表１５に示すように耐衝撃性の評価パラメータ値が高く、４Ｊ／ｍ以上である。かつ、時効試料群のＡｌ合金線は、表９から表１１に示すように破断伸びが高く、屈曲回数も高い水準にある。このことから、時効試料群のＡｌ合金線は、比較試料群のＡｌ合金線に比較して、優れた耐衝撃性と優れた疲労特性とをバランスよく有することが分かる。また、時効試料群は、機械的特性や電気的特性に優れること、即ち引張強さが高く、導電率も高い上に、破断伸びも高いこと、ここでは更に０．２％耐力も高い。定量的には、時効試料群のＡｌ合金線は、引張強さが１５０ＭＰａ以上、０．２％耐力が９０ＭＰａ以上、破断伸びが５％以上、導電率が４０％ＩＡＣＳ以上を満たす。その上、引張強さと０．２％耐力との比「耐力／引張」も高く、０．５以上である。更に、時効試料群のＡｌ合金線は、表１３から表１５に示すように、端子部との固着性にも優れることが分かる（４０Ｎ以上）。この理由の一つとして、時効試料群のＡｌ合金線は、加工硬化指数が０．０５以上と大きいため（表９から表１１）、圧着端子を圧着した際の加工硬化による強度向上効果を良好に得られたためと考えられる。

【0124】

特に、表１３から表１５に示すように時効試料群のＡｌ合金線は、表層に存在する気泡の合計面積が２．０μｍ^２以下であり、表１６に示す試料Ｎｏ．１１１，Ｎｏ．１１４，Ｎｏ．１１５のＡｌ合金線に比較して少ない。この表層の気泡に着目して、同じ組成である試料Ｎｏ．２０と試料Ｎｏ．１１１、試料Ｎｏ．４７と試料Ｎｏ．１１４、試料Ｎｏ．７１と試料Ｎｏ．１１５とを比較する。気泡が少ない試料Ｎｏ．２０，Ｎｏ．４７，Ｎｏ．７１の方が、耐衝撃性に優れる上に（表１４，表１５）、屈曲回数が多く疲労特性にも優れることが分かる（表１０，表１１）。この理由の一つとして、表層に気泡が多い試料Ｎｏ．１１１，Ｎｏ．１１４，Ｎｏ．１１５のＡｌ合金線では、衝撃や繰り返しの曲げを受けた場合に気泡が割れの起点となって破断し易くなったと考えられる。このことから、Ａｌ合金線の表層において、気泡を低減することで、耐衝撃性及び疲労特性を向上できるといえる。また、表１３から表１５に示すように時効試料群のＡｌ合金線は、水素の含有量が表１６に示す試料Ｎｏ．１１１，Ｎｏ．１１４，Ｎｏ．１１５のＡｌ合金線に比較して少ない。このことから、気泡の一要因は水素であると考えられる。試料Ｎｏ．１１１，Ｎｏ．１１４，Ｎｏ．１１５では湯温が高く、溶湯中の溶存ガスが多く存在し易いと考えられ、この溶存ガスに由来する水素が多くなったと考えられる。これらのことから、上記表層の気泡を低減するには、鋳造過程で湯温を低めにすること（ここでは７５０℃未満）が効果的であるといえる。
その他、試料Ｎｏ．１０（表１３）と試料Ｎｏ．２２からＮｏ．２４（表１４）との比較などによって、Ｃｕを含有すると、水素を低減し易いことが分かる。

【0125】

更に、この試験から以下のことがいえる。
（１）表１３から表１５に示すように、時効試料群のＡｌ合金線は、表層だけでなく内部に存在する気泡も少ない。定量的には、気泡の合計面積の比「内部／表層」が４４以下、ここでは３５以下であり、多くの試料が２０以下、更に１０以下である。同じ組成である試料Ｎｏ．２０と試料Ｎｏ．１１１とを比較すると、比「内部／表層」が小さい試料Ｎｏ．２０の方が屈曲回数が多く（表１０，表１２）、耐衝撃性のパラメータ値も高い（表１４，表１６）。この理由の一つとして、内部に気泡が多い試料Ｎｏ．１１１のＡｌ合金線では、繰り返しの曲げなどを受けた場合に気泡を介して、表層から内部に割れが進展して破断し易くなったと考えられる。このことから、Ａｌ合金線の表層及び内部において、気泡を低減することで、耐衝撃性や疲労特性を向上できるといえる。また、この試験から、冷却速度が大きいほど比「内部／表層」が小さくなり易いといえる。従って、上記内部の気泡を低減するには、鋳造過程で湯温を低めにすると共に６５０℃までの温度域における冷却速度をある程度速めにすること（ここでは０．５℃／秒超、更に１℃／秒以上、好ましくは２５℃／秒未満、更に２０℃／秒未満）が効果的であるといえる。

【0126】

（２）表１３から表１５に示すように時効試料群のＡｌ合金線は、結晶粒径が小さい。定量的には、平均結晶粒径が５０μｍ以下であり、多くの試料は３５μｍ以下であり、更に３０μｍ以下であり、２０μｍ以下の試料もあり、試料Ｎｏ．１１２（表１６）よりも小さい。同じ組成である試料Ｎｏ．２０（表１０）と試料Ｎｏ．１１２（表１２）とを比較すると、試料Ｎｏ．２０の方が屈曲回数が２倍程度多い。従って、結晶粒径が小さいことは、特に疲労特性の向上に寄与すると考えられる。その他、この試験から、例えば、時効温度を低めにしたり、保持時間を短めにしたりすると、結晶粒径を小さくし易いといえる。

【0127】

（３）表１３から表１５に示すように時効試料群のＡｌ合金線は、表面酸化膜を有するものの薄く（表１６の試料Ｎｏ．１１３と比較参照）、１２０ｎｍ以下である。そのため、これらのＡｌ合金線は、端子部との接続抵抗の増大を低減でき、低抵抗な接続構造を構築できると考えられる。また、時効試料群の端子付き電線について、絶縁被覆を除去して導体のみとし、塩水噴霧試験を行って、腐食の有無を目視確認にて調べたところ、腐食が無かった。塩水噴霧試験の条件は、５質量％濃度のＮａＣｌ水溶液を用い、試験時間を９６時間とする。このことから、表面酸化膜を適切な厚さで備えることで（ここでは１ｎｍ以上）、耐食性の向上に寄与すると考えられる。その他、この試験から、時効処理などの熱処理を大気雰囲気としたり、ベーマイト層が形成され得る条件としたりすると表面酸化膜が厚くなり易く、低酸素雰囲気とすると薄くなり易いといえる。

【0128】

（４）表１１，表１５に示すように製法Ａ，Ｂ，ＤからＧに変更した場合（試料Ｎｏ．７２からＮｏ．７７）でも、表層に気泡が少なく、耐衝撃性及び疲労特性に優れるＡｌ合金線が得られるといえる。特に、鋳造時の溶湯温度を適切にすることで、以降の工程を種々変更しても表層に気泡が少なく、耐衝撃性及び疲労特性に優れるＡｌ合金線が製造でき、製造条件の自由度が高い。

【0129】

上述のように特定の組成のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金からなり、時効処理を施したＡｌ合金線であって、表層に存在する気泡が少ないものは、高強度、高靭性、高導電率であり、端子部との接続強度にも優れる上に、耐衝撃性及び疲労特性にも優れる。このようなＡｌ合金線は、被覆電線の導体、特に端子部が取り付けられる端子付き電線の導体に好適に利用できると期待される。

【0130】

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、試験例１の合金の組成、線材の断面積、撚線の撚り合せ数、製造条件（湯温、鋳造時の冷却速度、熱処理時期、熱処理条件など）を適宜変更できる。

【符号の説明】

【0131】

１ 被覆電線
１０ 端子付き電線
２ 導体
２０ アルミニウム合金撚線
２２ アルミニウム合金線（素線）
２２０ 表層領域
２２２ 表層気泡測定領域
２２Ｓ 短辺
２２Ｌ 長辺
Ｐ 接点
Ｔ 接線
Ｃ 直線
ｇ 空隙
３ 絶縁被覆
４ 端子部
４０ ワイヤバレル部
４２ 嵌合部
４４ インシュレーションバレル部

【要約】

【課題】耐衝撃性及び疲労特性に優れるアルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金から構成されるアルミニウム合金線であって、前記アルミニウム合金は、Ｍｇを０．０３質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉを０．０２質量％以上２．０質量％以下含有し、質量比でＭｇ／Ｓｉが０．５以上３．５以下であり、残部がＡｌ及び不純物からなり、前記アルミニウム合金線の横断面において、その表面から深さ方向に３０μｍまでの表層領域から、短辺長さが３０μｍであり、長辺長さが５０μｍである長方形の表層気泡測定領域をとり、前記表層気泡測定領域に存在する気泡の合計断面積が２μｍ^２以下であるアルミニウム合金線。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】