2025-57897 アルミニウム素線及びアルミニウム電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025057897

(43)【公開日】2025-04-09

(54)【発明の名称】アルミニウム素線及びアルミニウム電線

(51)【国際特許分類】

   C22C 21/00 20060101AFI20250402BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20250402BHJP

   C22F 1/04 20060101ALN20250402BHJP

   C22C 1/02 20060101ALN20250402BHJP

【ＦＩ】

C22C21/00 A

C22F1/00 613

C22F1/00 625

C22F1/00 630A

C22F1/00 630K

C22F1/00 661A

C22F1/00 681

C22F1/00 685Z

C22F1/04 D

C22C1/02 503J

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023167728

(22)【出願日】2023-09-28

(71)【出願人】

【識別番号】000207089

【氏名又は名称】大電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099634

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 安雄

(72)【発明者】

【氏名】平田 隆一

(72)【発明者】

【氏名】兒玉 青樹

(57)【要約】

【課題】細い線径で高い伸線性を有するアルミニウム素線を提供する。
【解決手段】アルミニウム素線は、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金から構成されるアルミニウム素線であって、前記アルミニウム合金が、伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造を有する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金から構成されるアルミニウム素線であって、
前記アルミニウム合金が、伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造を有することを特徴とする
アルミニウム素線。

【請求項2】

請求項１に記載のアルミニウム素線において、
前記アルミニウム素線の断面方向となす角３５～４５°の平面上に、前記（１１１）結晶面中での金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、
前記アルミニウム素線の断面方向となす角４０～５０°の平面上に、前記（２００）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、及び
前記アルミニウム素線の断面方向となす角６０～７０°の平面上に、前記（２２０）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること
の少なくともいずれかであることを特徴とする
アルミニウム素線。

【請求項3】

請求項１に記載のアルミニウム素線において、
Ｆｅが１．２～２質量％、Ｍｇが０．０３～０．２質量％、及び／又は、Ｓｉが０～０．０３質量％であることを特徴とする
アルミニウム素線。

【請求項4】

請求項１に記載のアルミニウム素線において、
導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする
アルミニウム素線。

【請求項5】

請求項１に記載のアルミニウム素線において、
引張強度が３００ＭＰａ以上であることを特徴とする
アルミニウム素線。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載のアルミニウム素線と、
前記アルミニウム素線を絶縁体により被覆する被覆層と、
を備えることを特徴とする
アルミニウム電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電用として用いられるアルミニウム素線に関し、特に、伸線性を向上させたアルミニウム素線に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ケーブルに使用される導体としては主に高導電率である銅が用いられてきたが、近年、軽量化や環境負荷の軽減が可能となるアルミニウムが銅に替わる導体材料として期待されている。

【0003】

例えば、架空送電線においては、古くから、アルミニウム素線から構成される電線が用いられており、銅の電線を使用した場合に比べて大きな軽量化を果たしている。配電線においても、アルミニウム素線を用いた６００Ｖ低圧ＣＶケーブルなどが実用化されており、銅線よりも軽さや柔軟性の利点を有したケーブルとして活用されている。

【0004】

近年では、自動車の車内配線にもアルミニウム素線が用いられるようになってきており、今後銅線からアルミニウム素線への代替はますます加速していくと予想される。

【0005】

しかし、アルミニウム素線は、主に純度９９％以上の純アルミニウムのワイヤーロッドから伸線工程を経て指定の線径に加工されるが、純アルミニウムは細径への伸線、特に線径φ０．１ｍｍ以下への伸線が困難とされており、細径の長尺素線の安定的な生産が困難である。

【0006】

引張強度についても、例えば、純アルミニウム（Ａ１０７０、Ｏ材）では、引張強度が７０ＭＰａ程度と非常に弱い。そのため、純アルミニウムに他元素を添加し合金化することで強度を上げることが試みられている。

【0007】

例えば、従来のアルミニウム素線としては、導体に利用されるアルミニウム合金線であって、Ｆｅを０．００５質量％以上２．２質量％以下含有し、残部がＡｌ及び不純物から成り、導電率が５８％ＩＡＣＳ以上であり、伸びが１０％以上であることを特徴とするアルミニウム合金線が知られている（特許文献１参照）。
例えば、従来のアルミニウム素線を用いたアルミ導電線としては、Ｆｅを１．１０～１．５０ｍａｓｓ％、Ｍｇを０．０３～０．２５ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．０２～０．０６ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる線径０．０７～１．５０ｍｍのアルミ合金素線を撚り合せて形成した撚線と、該撚線を被覆する樹脂層とからなる引張強度が１４０ＭＰａ以上のアルミ導電線が知られている（特許文献２参照）。

【0008】

また、例えば、従来のアルミニウム素線を用いたアルミ導電線としては、Ｆｅを０．１０～０．３ｍａｓｓ％、Ｍｇを０．０３～０．２５ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．０２～０．０６ｍａｓｓ％含み、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる線径０．０７～１．５０ｍｍのアルミ合金素線を撚り合せて形成した撚線と、該撚線を被覆する樹脂層とからなる引張強度が１４０ＭＰａ以上のアルミ導電線が知られている（特許文献３参照）。

【0009】

【特許文献1】特開２０１７‐５３０３５号公報

【特許文献2】特開２００６－１９１６３号公報

【特許文献3】特開２００６－１９１６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、従来のアルミニウム素線は、例えば、特許文献１のように、Ｔｉ（チタン）やＢｉ（ビスマス）のようなコストのかかる金属元素を必須元素とする一方で、線径φ０．３ｍｍのアルミニウム素線の引張強さは１２０Ｍｐａ程度に止まっている。

【0011】

また、従来のアルミニウム素線は、特許文献１～３のように、純アルミニウムに他元素を添加し合金化することで強度の向上を図っているが、一般的にアルミニウム合金は強度の向上に伴って導電率が低下し、導電材料に適さなくなる。

【0012】

そのため、現状では、従来のアルミニウム素線は、加工中の断線の心配がない比較的太い線径の素線で構成されている。すなわち、従来のアルミニウム素線は、依然として、細径への伸線、特に線径φ０．１ｍｍ以下への伸線が十分ではなく、細径の長尺素線の安定的な生産が依然として困難である。

【0013】

このように、汎用的なアルミニウム電線・ケーブルを構成する十分な伸線性を有するアルミニウム素線は、現在のところ見当たらない。

【0014】

本発明は、前記課題を解消するためになされたものであり、高い伸線性を有するアルミニウム素線の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、伸線性を向上させるアルミニウム素線の構成を新たに見出し、本発明に係るアルミニウム素線を完成させるに至った。

【0016】

かくして、本願に開示するアルミニウム素線は、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金から構成されるアルミニウム素線であって、前記アルミニウム合金が、伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造を有するものである。このように、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金から構成されるアルミニウム素線であって、前記アルミニウム合金が、伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造を有することから、細径への伸線、特に線径φ０．１ｍｍ以下の伸線も十分に可能となり、細径にも対応可能な長尺状のアルミニウム素線の安定的な生産が可能となる。

【0017】

また、本願に開示するアルミニウム素線は、必要に応じて、前記アルミニウム素線の断面方向となす角３５～４５°の平面上に、前記（１１１）結晶面中での金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、前記アルミニウム素線の断面方向となす角４０～５０°の平面上に、前記（２００）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、及び、前記アルミニウム素線の断面方向となす角６０～７０°の平面上に、前記（２２０）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在することの少なくともいずれかである。

【0018】

このように、前記アルミニウム素線の断面方向となす角３５～４５°の平面上に、前記（１１１）結晶面中での金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、前記アルミニウム素線の断面方向となす角４０～５０°の平面上に、前記（２００）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、及び、前記アルミニウム素線の断面方向となす角６０～７０°の平面上に、前記（２２０）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在することの少なくともいずれかであることから、当該特徴のある金属元素の構造により、細径への伸線、特に線径φ０．１ｍｍ以下への十分な伸線が可能となり、細径の長尺素線の安定的な生産が可能となる。

【0019】

また、本願に開示するアルミニウム素線は、必要に応じて、Ｆｅが１．２～２質量％、Ｍｇが０．０３～０．２質量％、及び／又は、Ｓｉが０～０．０３質量％であるものである。このように、Ｆｅが１．２～２質量％、Ｍｇが０．０３～０．２質量％、及び／又は、Ｓｉが０～０．０３質量％であることから、当該元素配合により、導電率を維持したうえで強度が大きく向上し、かつ優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺素線の安定的な生産が容易に可能となる。

【0020】

また、本願に開示するアルミニウム素線は、必要に応じて、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であるものである。このように、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることから、高い導電率を維持したうえで優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺素線の安定的な生産が容易に可能となる。

【0021】

また、本願に開示するアルミニウム素線は、必要に応じて、引張強度が３００ＭＰａ以上であるものである。このように、引張強度が３００ＭＰａ以上であることから、高い強度を維持したうえで優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺素線の安定的な生産が容易に可能となる。

【0022】

また、本願に開示するアルミニウム電線は、前記アルミニウム素線と、前記アルミニウム素線を絶縁体により被覆する被覆層と、を備えるものである。このように、前記アルミニウム素線と、前記アルミニウム素線を絶縁体により被覆する被覆層と、を備えることから、導電率を維持したうえで強度が大きく向上し、かつ優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺のアルミニウム電線が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本願発明の実施例１に係るアルミニウム素線の断面組織写真（ｂ）（ｃ）およびその切断面の説明図（ａ）を示す。

【図2】本願発明の比較例１に係るアルミニウム素線の断面組織写真の説明図を示す。

【図3】本願発明の比較例２に係るアルミニウム素線の断面組織写真の説明図を示す。

【図4】本願発明の実施例２に係るアルミニウム素線のＸ線回折装置を用いた（１１１）結晶面と（２００）結晶面の結晶方位の観測結果を示す。

【図5】本願発明の実施例２に係るアルミニウム素線のＸ線回折装置を用いた（２２０）結晶面の結晶方位の観測結果を示す。

【図6】本願発明の比較例５に係るアルミニウム素線のＸ線回折装置を用いた（１１１）結晶面と（２００）結晶面の結晶方位の観測結果を示す。

【図7】本願発明の比較例５に係るアルミニウム素線のＸ線回折装置を用いた（２２０）結晶面の結晶方位の観測結果を示す。

【図8】本願発明の比較例５に係るアルミニウム素線のＸ線回折装置を用いた結晶方位の観測結果の概略的な一覧図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（第１の実施形態）
本願の第１の実施形態に係るアルミニウム素線について以下説明する。

【0025】

第１の実施形態に係るアルミニウム素線は、Ｆｅ（鉄）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミニウム）及び不可避不純物からなるアルミニウム合金から構成されるアルミニウム素線であって、このアルミニウム合金が、伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造を有するものである。

【0026】

ここで、不可避不純物とは、原料に既に存在している不純物や、製造プロセスにおいて不可避的に混入する不純物が該当し、例えば、Ｍｎ（マンガン）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｖ（バナジウム）、Ｉｎ（インジウム），Ｓｒ（ストロンチウム），Ｓｃ（スカンジウム），Ｂｅ（ベリリウム）等が挙げられる。不可避不純物の含有量は、特に限定されるものではないが、例えば、各金属元素を０．０３質量％以下として含有することができる。

【0027】

伸線性とは、アルミニウム素線が断線せずに伸線できる重量（総伸線重量）［ｋｇ］を、（断線数＋１）の回数［回］で除して得た値［ｋｇ／回］として定義される。

【0028】

すなわち、本実施形態における伸線性３ｋｇ／回以上とは、本実施形態に係るアルミニウム素線が断線せずに伸線できる重量（総伸線重量）を、（断線数＋１）の回数［回］で除して得た値が、３ｋｇ／回以上であることを意味する。

【0029】

この伸線対象となるアルミニウム素線の線径（直径）については、特に限定されず、あらゆる線径のものを対象とできるが、より好適には、線径φ０．１ｍｍ以下であり、例えば、線径φ０．０９ｍｍ、φ０．０８ｍｍ、φ０．０７ｍｍ、φ０．０６ｍｍ、φ０．０５ｍｍ等とすることができる。これにより、従来では困難であった細い線径で高い伸線性を有するアルミニウム素線が得られる。

【0030】

従来のアルミニウム素線の伸線性においては、例えば、線径φ０．０８ｍｍの細線とした従来のＡｌ－１．８％Ｆｅ合金（ＤＡ１－Ｂ－１１）では、０．５～１ｋｇ／回程度であることからも、細線で従来よりも高い伸線性が発揮される。

【0031】

このように、本実施形態に係るアルミニウム素線は、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金から構成されて、このアルミニウム合金が、伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造を有することから、細径への伸線、特に線径φ０．１ｍｍ以下の伸線も十分に可能となり、細径にも対応可能な長尺状のアルミニウム素線の安定的な生産が可能となる。

【0032】

この伸線性の上限は、特に限定されないが、使い勝手の良さから、２０ｋｇ／回以下とすることができる。

【0033】

本実施形態に係るアルミニウム素線の伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造とは、特に限定されないが、結晶方位を用いて特定することが可能である。結晶方位の分布は、例えば、Ｘ線源にＫα線を用いたＸ線極点図を用いて測定可能である。結晶方位とは、ミラー指数を用いて（１１１）結晶面、（２００）結晶面、（２２０）結晶面等の結晶面について示される特性である。

【0034】

すなわち、本実施形態に係るアルミニウム素線の伸線性３ｋｇ／回以上の結晶構造は、このアルミニウム素線の断面方向となす角３５～４５°の平面上に、（１１１）結晶面中での金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、このアルミニウム素線の断面方向となす角４０～５０°の平面上に、（２００）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在すること、及び、このアルミニウム素線の断面方向となす角６０～７０°の平面上に、（２２０）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在することの少なくともいずれかにより構成することができる。

【0035】

上記の結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在することとは、特に限定されないが、上記（１１１）結晶面中の金属元素については、好適には、４０～５０％の存在率で存在することであり、より好適には、４２～４８％の存在率で存在することであり、さらに好適には、４４～４６％の存在率で存在することであり、例えば、４５％の存在率で存在することである。

【0036】

また、上記（２００）結晶面中の金属元素については、好適には、４１～５１％の存在率で存在することであり、より好適には、４３～４９％の存在率で存在することであり、さらに好適には、４５～４７％の存在率で存在することであり、例えば、４６％の存在率で存在することである。

【0037】

また、上記（２２０）結晶面中の金属元素については、好適には、１２～２２％の存在率で存在することであり、より好適には、１４～２０％の存在率で存在することであり、さらに好適には、１６～１８％の存在率で存在することであり、例えば、１７％の存在率で存在することである。

【0038】

このように（１１１）結晶面、（２００）結晶面、および（２２０）結晶面で特定された結晶方位により、細径への伸線、特に線径φ０．１ｍｍ以下への十分な伸線が可能となり、細径にも対応可能な長尺状のアルミニウム素線の安定的な生産が可能となる（後述の実施例参照）。

【0039】

この優れた効果を奏するメカニズムは、未だ詳細には解明されていないが、上記で特定された結晶方位により、原子レベルでＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇの各金属原子が相互作用して導電性を維持しつつ伸展性が高められ、アルミニウム合金全体の伸線性を効率よく高めていることが推察される。

【0040】

また、本実施形態に係るアルミニウム素線を構成する金属元素の配合率は、特に限定されないが、Ｆｅが１．２～２質量％、Ｍｇが０．０３～０．２質量％、及び／又は、Ｓｉが０～０．０３質量％とすることができる。

【0041】

例えば、Ｆｅが１．２～２質量％の条件のみを満たしてもよいし、Ｍｇが０．０３～０．２質量％の条件のみを満たしてもよいし、Ｓｉが０～０．０３質量％の条件のみを満たしてもよいし、これらＦｅ、Ｍｇ、Ｓｉのうちの２つの条件を満たしてもよいし、Ｆｅが１．２～２質量％、Ｍｇが０．０３～０．２質量％、及び、Ｓｉが０～０．０３質量％のすべての条件を満たしてもよい。

【0042】

すなわち、Ｆｅが１．２～２質量％、Ｍｇが０．０３～０．２質量％、およびＳｉが０～０．０３質量％のうちの少なくともいずれかを満たすことが好適である。

【0043】

Ｆｅについては、純ＡｌにＦｅを添加すると、一般的に、強度が増加し導電率が低下する。ただし、強度増加量に対し導電率低下量が小さいため、高強度かつ高導電率を両立したい場合に有効である。Ａｌ－Ｆｅ合金線においては、非熱処理状態でも引張伸びが大きく曲げにも引き抜きにも強いため、中間熱処理を行わずとも細径での伸線加工性に優れる。Ｆｅ添加量を増やすほど前述の効果は高まるが、一方でＦｅ濃度の増加に伴い合金中に粗大晶出物が発生しやすくなり、２質量％を超えると、粗大晶出物を起点とした断線が頻発するようになる。
その一方で、Ｆｅ濃度が１．２質量％より少ないと、Ｆｅによる強度増加の効果が十分に得られ難くなる。このような点から、Ｆｅ濃度については、１．２～２質量％であることが好適であり、例えば、１．８質量％とすることができる。

【0044】

Ｍｇについては、純ＡｌにＭｇを添加すると、Ｆｅと同様に強度が増加し導電率が低下するが、０．１％以下の微量な添加でも大きな効果を発揮する。Ｍｇ濃度が０．２質量％を超えると、著しい強度増加に伴い靭性が損なわれるため、Ａｌ－Ｍｇ合金線は非熱処理状態では伸線が困難となり、中間熱処理による軟化が必要になる。その一方で、Ｍｇ濃度が０．０３質量％より少ないと、Ｍｇによる強度増加の効果が十分に得られ難くなる。このような点から、Ｍｇ濃度については、０．０３～０．２質量％であることが好適であり、例えば、０．１質量％とすることができる。

【0045】

Ｓｉについては、連続鋳造にて製造したＡｌ－Ｆｅ系合金の鋳造組織は、鋳造方向に沿って細長いデントライト組織が一様に分布するが、Ｓｉ濃度が０．０３質量％を超えて合金中に存在すると、鋳造方向を無視して花弁状に成長する組織が発生し、花弁状組織が多数発生した合金は伸線加工時に断線しやすくなる。Ｓｉ濃度を適正値以下に抑制することで、伸線加工性の悪化を防ぐことができる。このような点から、Ｓｉ濃度については、０～０．０３質量％であることが好適であり、より好適には、０～０．０２質量％であり、さらに好適には、０～０．０１質量％であり、さらに好適には、ほぼ０質量％に近いことである。

【0046】

上記のＦｅ、Ｍｇ、Ｓｉの少なくとも１つの濃度条件を満たすＡｌ－Ｆｅ－Ｍｇ合金から構成されるアルミニウム素線は、導電率低下を低く抑えつつ強度が大きく向上し、かつ優れた伸線性を有することとなり好適である。

【0047】

また、本実施形態に係るアルミニウム素線は、特に限定されないが、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることが好適である。このように、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることから、高い導電率を維持したうえで上述した優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺素線の安定的な生産が容易に可能となる。

【0048】

また、本実施形態に係るアルミニウム素線は、特に限定されないが、引張強度が３００ＭＰａ以上であることが好適である。このように、引張強度が３００ＭＰａ以上であることから、高い強度を維持したうえで上述した優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺素線の安定的な生産が容易に可能となる。

【0049】

本実施形態に係るアルミニウム素線の用途は、特に限定されないが、線材、撚線、電線、ケーブルなど多岐にわたる。ケーブルの用途としては、特に限定されないが、例えば、産業ロボット用ケーブル、航空機内用ケーブル、マグネットワイヤ（コイル巻線用の絶縁電線）等が挙げられる。

【0050】

例えば、本実施形態に係るアルミニウム素線と、このアルミニウム素線を絶縁体により被覆する被覆層と、を備えたアルミニウム電線を構成できる。

【0051】

このアルミニウム電線を構成するアルミニウム素線は、ストレート線でもよいし、撚線でもよい。また、裸線でもよいし、金属めっき処理されていてもよい。

【0052】

この被覆層を構成する絶縁体としては、特に限定されないが、例えば、塩化ビニル、ポリエチレン、四フッ化エチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の樹脂材料を用いることができる。

【0053】

このように、このアルミニウム電線が、上述したアルミニウム素線と、このアルミニウム素線を絶縁体により被覆する被覆層と、を備えることから、導電率を維持したうえで強度が大きく向上し、かつ優れた伸線性を発揮できることとなり、細径の長尺のアルミニウム電線が容易に得られる。

【0054】

本発明の特徴を更に明らかにするため、以下に実施例を示すが、本発明はこの実施例によって制限されるものではない。
なお、以下の実施例では、以下の機器を使用した。
・Ｘ線回折装置：Ｄ８ ＤＩＳＣＯＶＥＲ（ＢＲＵＫＥＲ社製）
・引張試験機：オートグラフＡＧ－Ｘ ｐｌｕｓ(島津製作所製）・・・引張強度の測定に使用
・抵抗計：ＲＭ３５４４（ＨＩＯＫＩ社製）・・・導電率の測定に使用

【0055】

（実施例１）
（Ａｌ－１．５％Ｆｅ－０．１％Ｍｇ合金）
純度９９．９９％のＡｌにＦｅが１．５％、Ｍｇが０．１％となる分量の母合金を加え、７００℃以上に加熱した炉にて溶解後、ワイヤーロッド状に連続鋳造し、Ａｌ－１．５％Ｆｅ－０．１％Ｍｇ合金からなる鋳造ワイヤーロッドを得た。この鋳造ワイヤーロッドを冷間にて線径φ０．０８ｍｍの細線にまで圧延・伸線加工し、Ａｌ－１．５％Ｆｅ－０．１％Ｍｇ合金からなるアルミニウム素線を得た。

【0056】

図１にこの鋳造ワイヤーロッドの断面組織写真を示す。この図１（ｂ）および（ｃ）に示す断面組織写真は、図１（ａ）に示すように、この鋳造ワイヤーロッドＡを長手方向に沿って中心線を含んで切断した切断面Ｂのうちの中心に近い部分の断面組織写真である。鋳造方向は、すべての断面組織写真において右端から左端へ向かう左向き方向である。図１（ｂ）および（ｃ）に示す断面組織写真は、各々、倍率５０倍および倍率２００倍である。

【0057】

このアルミニウム素線を引張試験したときの破断に至るまでの最大引張強度、および長さ１ｍのアルミニウム素線の導電率を評価した。得られた結果から、引張強度３１４ＭＰａ、導電率５２．６％ＩＡＣＳであった。また、線径φ０．０８ｍｍへの伸線の際、６．１６ｋｇ伸線するのに断線が１回発生したことから、伸線性は３．０８ｋｇ／回であった。

【0058】

（比較例１）
（Ａｌ－１．８％Ｆｅ合金）
純度９９．９９％のＡｌにＦｅが１．８％となる分量の母合金を加え、７００℃以上に加熱した炉にて溶解後、ワイヤーロッド状に連続鋳造後、冷間にて線径φ０．０８ｍｍまで圧延・伸線加工した。図２に上記と同様の断面組織写真を示す。図２（ａ）および（ｂ）に示す断面組織写真は、各々、倍率５０倍および倍率２００倍である。

【0059】

上記実施例１と同様の評価を行ったところ、引張強度２７３ＭＰａ、導電率５２．９％ＩＡＣＳであった。また、線径φ０．０８ｍｍへの伸線の際、２．２ｋｇ伸線するのに断線が４回発生したことから、伸線性は０．４４ｋｇ／回であった。

【0060】

（比較例２）
（Ａｌ－１．８％Ｆｅ－０．０３７％Ｓｉ合金）
純度９９．９％のＡｌにＦｅを１．８％添加し、不純物としてＳｉが０．０３７％含まれている合金を上記と同様の条件にて製造した。上記同様に図３に断面組織写真を示す。図３（ａ）および（ｂ）に示す断面組織写真は、各々、倍率５０倍および倍率２００倍である。得られた断面組織写真から、花弁状の組織が多数観測された。これはＳｉの配合率が高過ぎることが原因と推察される。また、線径φ０．９ｍｍへの伸線加工中に断線が多発し、それ以上細く伸線することができなかった。

【0061】

（比較例３）
（Ａｌ－０．１％Ｍｇ合金）
純度９９．９９％のＡｌにＭｇを０．１％添加した合金を上記と同様の条件にて製造したところ、線径φ２．１ｍｍへの伸線加工中に断線が多発し、それ以上細く伸線することができなかった。

【0062】

（比較例４）
（純Ａｌ）
純Ａｌの比較例として、線径φ５ｍｍ以上の電気用アルミニウム (Ａｌ純度９９．７％）のワイヤーロッドを、冷間にて線径φ０．０８ｍｍまで圧延・伸線加工した。

【0063】

このアルミニウム素線について引張試験を実施し、破断に至るまでの最大引張強度、および長さ１ｍの合金線の導電率を評価した。得られた結果から、引張強度２３９ＭＰａ、導電率６０．４％ＩＡＣＳであった。また、線径φ０．０８ｍｍへの伸線の際に、１．２６ｋｇ伸線するのに断線が４回発生したことから、伸線性は０．２５２ｋｇ／回であった。

【0064】

上記の結果から、実施例１に係るＡｌ－Ｆｅ－Ｍｇ系合金は、従来品である比較例１～４と比較して、高い導電率を維持しつつ、強度および伸線性が大きく向上したことが確認された。

【0065】

（実施例２）
（Ａｌ－１．５％Ｆｅ－０．１％Ｍｇ合金）
上記実施例１と同様の手順でＡｌ－１．５％Ｆｅ－０．１％Ｍｇ合金からなる線径φ１４の鋳造物としてのアルミニウム素線を製造した。Ｘ線源にＫα線を用いたＸ線回折装置を用いてこのアルミニウム素線の断面方向を０°として、この合金の結晶方位を観測した。

【0066】

図４（ａ）に（１１１）結晶面の結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果を示す。得られた結果から、アルミニウム素線の断面方向となす角３８．５°の平面上に、金属元素が４４．８％の高い存在率（図中の赤系の割合）で存在したことが確認された。

【0067】

図４（ｂ）に（２００）結晶面の結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果を示す。得られた結果から、アルミニウム素線の断面方向となす角４５．２°の平面上に、金属元素が４６．０％の高い存在率（図中の赤系の割合）で存在したことが確認された。

【0068】

図５に（２２０）結晶面の結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果を示す。得られた結果から、アルミニウム素線の断面方向となす角６５．４°の平面上に、金属元素が１６．９％の高い存在率（図中の赤系の割合）で存在したことが確認された。

【0069】

（比較例５）
（Ａｌ－１．５％Ｆｅ合金）
純度９９．９％のＡｌにＦｅを１．５％添加したＡｌ－１．５％Ｆｅ合金を上記実施例１と同様の条件にて製造した。上記実施例２と同様に、この合金からなるアルミニウム素線に対して、Ｘ線回折装置を用いて結晶方位を観測した。

【0070】

図６（ａ）に（１１１）結晶面の結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果を示す。得られた結果から、アルミニウム素線の断面方向となす角４０．１°の平面上に、金属元素が９．５％の存在率（図中の赤系の割合）で存在していた。この存在率は、上記実施例２の（１１１）結晶面の場合の約２０％程度にとどまり、上記実施例２よりも低い存在率（図中の赤系の割合）で存在したことが確認された。

【0071】

図６（ｂ）に（２００）結晶面の結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果を示す。得られた結果から、アルミニウム素線の断面方向となす角４４．７°の平面上に、金属元素が１２．７％の存在率（図中の赤系の割合）で存在していた。この存在率は、上記実施例２の（２００）結晶面の場合の約３０％程度にとどまり、上記実施例２よりも低い存在率（図中の赤系の割合）で存在したことが確認された。

【0072】

図７に（２２０）結晶面の結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果を示す。得られた結果から、アルミニウム素線の断面方向となす角６５．７°の平面上に、金属元素が７．３％の存在率（図中の赤系の割合）で存在していた。この存在率は、上記実施例２の（２２０）結晶面の場合の約４４％程度にとどまり、上記実施例２よりも低い存在率（図中の赤系の割合）で存在したことが確認された。

【0073】

上記の実施例２と比較例５で得られた結晶方位のＸ線極点図を用いた観測結果の概略的な一覧図を図８に示す。得られた結果から、実施例２に係るアルミニウム素線では、アルミニウム素線の断面方向となす角３５～４５°の平面上に、この（１１１）結晶面中での金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在していたことが確認された。

【0074】

また、このアルミニウム素線の断面方向となす角４０～５０°の平面上に、この（２００）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在していたことが確認された。

【0075】

また、このアルミニウム素線の断面方向となす角６０～７０°の平面上に、この（２２０）結晶面中で金属元素が他の平面よりも高い存在率で存在していたことが確認された。

【0076】

このような結晶方位の特徴を有するアルミニウム合金から構成されたアルミニウム素線は、上記の実施例１で確認されたように、引張強度３１４ＭＰａ、導電率５２．６％ＩＡＣＳ、伸線性３．０８ｋｇ／回の優れた特性を示すことが確認された。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】