[发明专利]铝合金材料及使用其的电缆、电线和弹簧部件

说明书

本发明的铝合金材料具有高耐弯曲疲劳特性和规定的伸长率，以质量％计含有Mg：0.20～1.80％、Si：0.20～2.00％及Fe：0.01～1.50％，还含有选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr、Sn中的1种以上元素：合计0.00～2.00％，且余量为Al及不可避免的杂质，具有晶粒沿一个方向延伸的纤维状金属组织，在与前述晶粒的长边方向垂直的铝合金材料的截面中，在从前述铝合金材料的表面起为前述铝合金材料的厚度的1/20的厚度位置D处存在的晶粒的平均晶粒粒径R1为400nm以下，在前述铝合金材料的厚度中心位置处存在的晶粒的平均晶粒粒径R2相对于前述平均晶粒粒径R1之比(R2/R1)为1.8以上。

技术领域

本发明涉及铝合金材料及使用其的电缆、电线和弹簧部件。

背景技术

一直以来，在机器人电缆等厚橡胶软电缆、升降机电缆之类的传送电力或信号的电缆中，广泛使用了铜系的金属材料。最近，正在研究将其替代为铝系材料，所述铝系材料与铜系的金属材料相比，比重小，而且热膨胀系数大，除此之外，电气和热的传导性也比较良好，耐腐蚀性优异。

但是，纯铝材料存在与铜系的金属材料相比弯曲疲劳断裂次数(以下，称为耐弯曲疲劳特性。)低这样的问题。另外，作为利用了析出强化、耐弯曲疲劳特性比较高的铝系合金材料的2000系(Al-Cu系)、7000系(Al-Zn-Mg系)的铝合金材料存在下述问题：耐腐蚀性、耐应力腐蚀破裂性差，导电性低；等等。就电气和热的传导性及耐腐蚀性比较优异的6000系的铝合金材料而言，虽然在铝系合金材料中是耐弯曲疲劳特性较高者，但并不充分，期望进一步提高耐弯曲疲劳特性。

另一方面，作为提高导电用铝合金的耐弯曲疲劳特性的方法，提出了基于ECAP法这样的强加工法的微细晶粒形成方法(例如专利文献1)等。但是，就ECAP法而言，所制造的铝合金线材的长度短，难以实现工业上的实用化。另外，专利文献1中记载的使用ECAP法制作的铝合金线材的反复断裂次数(断裂反复数)为纯铝线材的10倍以下，不能说具有能耐受长期使用的充分的耐弯曲疲劳特性。另外，利用强加工法制作的铝合金线材的伸长率差，因此，具有在进行拉丝加工、绞线加工时频繁发生断线的问题。

另外，专利文献2中记载了在Al-Fe-Mg-Si系的铝合金的芯材上被覆铜并进行冷加工而提高了强度的铜被覆铝合金线。然而，专利文献2所记载的铜被覆铝合金线中，因弹性极限小而容易塑性变形的铜系材料存在于弯曲应变增大的线材表层，因此，在反复弯曲过程中容易在铜被覆层的表面产生裂纹，另外，形成为铝合金的芯材和铜被覆层的化合物将会成为裂纹产生点，等等，存在耐弯曲疲劳特性差这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/146762号

专利文献2：日本特开2010-280969号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供在具有高耐弯曲疲劳特性的同时具有规定的伸长率的铝合金材料及使用其的电缆、电线和弹簧部件。

用于解决课题的手段

本发明的主旨构成如下所述。

[1]铝合金材料，其特征在于，具有下述合金组成：

以质量％计含有Mg：0.20～1.80％、Si：0.20～2.00％及Fe：0.01～1.50％，还含有选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr及Sn的组中的1种以上元素：合计0.00～2.00％，且余量为Al及不可避免的杂质；