WO2015133588A1 - 端子及び端子の製造方法 - Google Patents

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WO2015133588A1
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coating layer
metal coating
treatment
plate material
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亮佑 松尾
賢悟 水戸瀬
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古河電気工業株式会社
古河As株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a terminal mainly used in an automobile and a method for manufacturing the terminal.
  • a wire harness (assembled electric wire) used for an automobile or the like is a connection structure in which a covered electric wire and a terminal are joined.
  • a covered electric wire and a terminal are joined.
  • replacement of the core wire of the covered electric wire used for this wire harness from a copper alloy to an aluminum alloy is underway.
  • corrosion between different metals tends to occur at the contact point between aluminum (aluminum alloy) constituting the core wire and copper (copper alloy) constituting the terminal.
  • Patent Document 1 As a method for eliminating corrosion, a connection structure in which a crimped portion between a copper terminal and an electric wire core is sealed is proposed (Patent Document 1). Also, a method has been proposed in which the terminal is made of the same aluminum alloy as the core of the electric wire (Patent Documents 2 to 5).
  • Patent Document 1 a separate cap forming process is required to seal the crimped portion between the copper terminal and the core wire, and a waterproof filler is provided between the cap and the core wire.
  • the cost is also increasing. Even if considering the cost merit of replacing the core wire from copper alloy to aluminum alloy, this is one of the reasons that the cost increases when considering the terminal and the core wire as a whole, and the conversion to the aluminum alloy core wire does not expand. Yes.
  • Patent Document 2 an aluminum alloy is used as a terminal material, but this is only an example using pure aluminum, and its strength and heat resistance are not intended for a terminal having a mating spring.
  • a 6000 series aluminum alloy is used as the terminal material, but it is a material that has been aged at room temperature after the solution treatment, and it cannot be denied that the strength is insufficient.
  • Patent Document 5 2000, 6000, and 7000 series aluminum alloys are used as the terminal material, and the terminal is manufactured by casting, hot rolling, cold rolling, and various heat treatment processes. There exists a problem that it is inferior to a moldability and the process from a board
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a terminal that is excellent in strength and stress relaxation characteristics and exhibits low contact resistance as an initial terminal and after a durability test. Furthermore, it aims at providing the manufacturing method for shape
  • a terminal according to the present invention is a terminal made of a metal member having a base material and a metal coating layer formed on a part or all of the base material, and the base material Contains at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr in a total of 0.005 to 3.000 mass%, with the balance being Al and inevitable impurities 500 / ⁇ m 2 or more of precipitates having an average particle diameter of 10 to 100 nm having a composition, and the metal coating layer is made of Sn, Cr, Cu, Zn, Au, Ag, or any one of them. It consists of the alloy which has a main component.
  • the metal member may further include an oxide layer formed on a surface of the metal coating layer, and the oxide layer is mainly composed of an oxide as a main component of the metal coating layer, and has a thickness. Is preferably 50 nm or less.
  • the underlayer is preferably made of Ni, an alloy containing Ni as a main component, or an alloy containing Co and Co as a main component.
  • the terminal manufacturing method includes at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr in a total of 0.005 mass% to 3.000 mass%.
  • a plate material preparation step for preparing a plate material containing Al and inevitable impurities, a solution treatment step for performing a solution treatment by heating the plate material, and a cold for cold rolling the plate material subjected to the solution treatment Forming a metal coating layer made of Sn, Cr, Cu, Zn, Au, Ag, or an alloy containing either of them as a main component on a part of or all of the surface of the cold-rolled plate material in the rolling process
  • a total of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr is 0.005 mass% or more and 3.000 mass%. %, With the balance being made of Al and inevitable impurities, a plate material preparation step, a solution treatment step of heating the plate material to perform a solution treatment, and cold rolling the solution-treated plate material A cold rolling step, a first terminal processing step of forming the developed terminal material by punching the cold-rolled plate material into a developed view shape of a terminal, and a part or all of the surface of the developed terminal material, Sn, A metal coating layer forming step for forming a metal coating layer made of Cr, Cu, Zn, Au, Ag, or an alloy containing any of these as a main component, and forming a developed terminal having the metal coating layer on a terminal Second terminal It has a processing process and an aging process for performing an aging treatment on the terminal in this order.
  • the metal coating layer forming step preferably includes a base layer forming step of forming a base layer between the plate material and the metal coating layer.
  • the terminal of the present invention is excellent in strength and stress relaxation resistance, and exhibits low contact resistance after the initial and endurance tests. Moreover, the manufacturing method of the terminal of this invention can manufacture suitably the terminal which has said effect.
  • (A) And (b) is a figure which shows schematically the structure of the metal member which forms the terminal which concerns on this embodiment. It is a perspective view which shows the aluminum alloy terminal which concerns on this embodiment.
  • (A) is a top view of the aluminum alloy strip used for manufacture of the aluminum alloy terminal of this embodiment.
  • (B) is a top view of the terminal expansion
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a metal member constituting the terminal according to the present embodiment.
  • the metal member 1 includes a base material 2, a metal coating layer 3 formed on the base material 2, and an oxide layer 4 formed on the metal coating layer 3.
  • the base material 2 is a base material made of an aluminum alloy. Contains at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr in a total of 0.005 mass% to 3.000 mass%, with the balance being Al and inevitable impurities Having a composition.
  • the composition contains at least one element selected from Mg, Si, Cu, Mn and Cr in a total of 1.000 mass% to 2.300 mass%, with the balance being Al and inevitable impurities. .
  • Mg forms Si and Mg 2 Si and plays a role of increasing the strength of the material.
  • Si forms Mg and Mg 2 Si and plays a role of increasing the strength of the material.
  • Cu not only promotes the formation of Mg 2 Si but also forms Al—Cu-based precipitates and plays a role of increasing the strength of the material.
  • Zn forms Mg and MgZn 2 and plays a role of increasing the strength of the material.
  • Mn forms Al—Mn precipitates and plays a role in increasing the strength of the material.
  • Ni, Zr, and Cr play a role of improving heat resistance.
  • the content of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr is less than 0.005 mass% in total, the effect of increasing the strength of the material Is small. On the other hand, when the total content exceeds 3.000 mass%, the effect of increasing the strength of the material is saturated. Furthermore, in order to promote the corrosion of the aluminum matrix in the solid solution state or to promote the intermetallic corrosion with the aluminum matrix by the presence of elements that cannot be completely dissolved on the surface, the corrosion resistance is improved. Deteriorate.
  • Fe may be contained, for example, as an impurity amount derived from a raw material, and may be contained as long as it is 0.200% by mass or less.
  • the content should not exceed 0.200% by mass as much as possible.
  • elements such as Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr do not necessarily have to form intermetallic compounds with other elements in the alloy, and may exist in a single phase. .
  • the alloy structure of the substrate 2 there are 500 / ⁇ m 2 or more of precipitates having an average particle diameter of 10 to 100 nm. If the density of the precipitates is less than 500 / ⁇ m 2 , the strength (proof strength) and stress relaxation resistance required for the aluminum alloy become insufficient because the terminal contact force is sufficiently maintained. Usually, such fine and dispersed precipitates are provided by subjecting the substrate 2 to a solution treatment and an aging treatment. However, when the plate-like substrate 2 having a density of precipitates of 500 pieces / ⁇ m 2 or more is to be processed into a terminal shape, there is a problem that workability is poor due to its high strength. In other words, cracks are likely to occur during bending into the terminal shape, making it difficult to process the terminal.
  • the base material 2 that has undergone solution treatment and aging treatment into terminals. Therefore, in the present embodiment, after the solution-treated base material 2 is processed into a terminal shape, the terminal is subjected to an aging treatment. By doing so, a terminal having 500 / ⁇ m 2 or more of precipitates having an average particle diameter of 10 to 100 nm in the substrate 2 is obtained.
  • the metal coating layer 3 is a layer provided on a part or all of the substrate 2. Usually, it is provided to prevent corrosion and improve contact characteristics. The reason why it is a part or the whole is that it is only necessary to be provided in a necessary part on the base material 2 (a part necessary for the surface characteristics of the terminal after the final terminal formation).
  • the metal coating layer 3 is made of Sn or an alloy containing Sn as a main component.
  • An alloy containing Sn as a main component means an alloy in which the Sn content exceeds 50% by mass.
  • Sn is preferably 80% or more.
  • the metal coating layer 3 may be two or more layers.
  • a base layer (not shown) made of nickel, cobalt, or an alloy mainly containing these may be provided.
  • the base layer is a layer provided between the base material 2 and the metal coating layer 3 for the purpose of improving the adhesion of the metal coating layer 3 and preventing diffusion of the components of the base material 2 and the metal coating layer 3. .
  • the thickness of the metal coating layer 3 (layer thickness) is usually 0.2 to 2.0 ⁇ m because of its function.
  • the metal coating layer 3 is usually provided by plating, but is not limited thereto.
  • the oxide layer 4 is a layer mainly composed of a metal oxide of a metal coating layer provided on the metal coating layer 3. Therefore, when the metal coating layer 3 is made of Sn or an alloy containing Sn as a main component, the oxide layer 4 is also a layer made of an oxide of Sn or an alloy containing Sn as a main component, and Sn oxide (such as SnO 2 ) Is the main component. Even if the oxide layer 4 does not satisfy the crystalline structure of Sn oxide, it may be equivalent to the oxide film provided on the metal coating layer 3.
  • the oxide layer 4 is a layer that is not normally intended in terms of terminal design. Since the terminal in this invention is manufactured by performing an aging treatment after processing into a terminal shape, the surface of the metal coating layer 3 is oxidized.
  • the thickness of the oxide layer 4 is set to 50 nm or less so as not to impair the contact characteristics of the metal coating layer 3.
  • the thickness exceeds 50 nm, the contact resistance as a terminal increases due to the high electric resistance of the oxide layer, and the contact characteristics cannot be satisfied.
  • the metal coating layer 3 may be made of a metal other than Sn or an alloy containing Sn as a main component, and the oxide layer 4 may contain an oxide of the metal as a main component. That is, when the metal film layer 3 is the metal X or an alloy containing X as a main component, the oxide layer 4 may be one containing an oxide of the metal X as a main component.
  • Cr, Cu, Zn, Au, or Ag is selected as the metal X element in addition to the above Sn.
  • the metal X is Au
  • Au is not oxidized under the manufacturing conditions performed in this embodiment, but an oxide layer mainly composed of Au may be formed under special conditions. It is included in the present invention.
  • the oxide layer 4 is not always detected due to the detection limit.
  • the oxide layer 4 is formed unintentionally in the present invention, and is not an essential configuration because it is not actively formed. Accordingly, as shown in FIG. 1B, the metal member 1 ′ has the base material 2 and the metal coating layer 3 formed on the base material 2, and the oxide layer 4 is formed on the metal coating layer 3. The structure which does not have may be sufficient.
  • FIG. 2 is a perspective view of a terminal according to the present embodiment.
  • the terminal 10 includes a terminal connection portion 20, a conductor connection portion 30a connected to the conductor portion of the electric wire, and a covered electric wire connection portion 30b connected to the insulating coating portion of the electric wire.
  • the terminal connection portion 20 and the conductor connection portion 30a. are connected via the first transition part 40a, and the conductor connection part 30a and the covered wire connection part 30b are connected via the second transition part 40b.
  • the terminal according to the present embodiment constitutes a wire harness (assembled electric wire) by being connected to a covered electric wire and then housed in a connector housing.
  • the terminal of this embodiment has shown the example of the female terminal, a male terminal may be sufficient.
  • the connection part with a covered electric wire is what is called an open barrel type terminal, the closed barrel type structure by which the connection part with a covered electric wire is obstruct
  • Terminal manufacturing method A method for manufacturing the terminal of the present embodiment will be described.
  • the first manufacturing method of the terminal of the present embodiment is a total of 0.005 mass% or more and 3.000 of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr.
  • ⁇ Plate material preparation process> In this step, after melting the aluminum alloy having the above composition, an aluminum alloy ingot is obtained by a semi-continuous casting method or the like. Thereafter, a plate material having a desired alloy composition is obtained by performing homogenization treatment, hot working treatment, cold working treatment, and the like. These treatments and steps can be performed by a generally known method. The whole processing process performed before the solution forming process of the next process can be generically called a board
  • a solution treatment is performed on the plate material.
  • precipitates or crystallized substances segregated in the plate material base material
  • the solution treatment is preferably performed at 300 to 550 ° C. for 1 second to 180 minutes, and then rapidly cooled to room temperature.
  • the solution-treated plate material is cold-rolled.
  • Cold rolling is preferably performed at a rolling rate of 90% or less.
  • Various conditions of plate material such as plate thickness are adjusted. If the cold rolling rate exceeds 90%, the plate material may become too hard, which is not preferable.
  • the rolling rate is defined by the following formula.
  • Rolling rate (%) ⁇ (plate thickness before rolling) ⁇ (plate thickness after rolling) ⁇ ⁇ 100 / (plate thickness before rolling)
  • a metal coating layer made of Sn or an alloy containing Sn as a main component is formed on part or all of the surface of the plate material.
  • the metal coating layer 3 may be provided after the foundation layer is applied.
  • the method for forming the metal coating layer 3 is not particularly limited.
  • the metal coating layer forming step may include a degreasing step, a passive film removing step, a zincate treatment step, a base layer forming step, and the like.
  • a Ni base layer is plated on the surface of the plate material, and then Sn is provided on the Ni base surface as a metal coating layer by plating.
  • the underlayer forming step after the Zn plating treatment is performed, the underlayer can be provided by performing substitution plating with Zn.
  • FIG. 3A is a plan view of the plate member 100 on which the metal coating layer 3 is formed.
  • RD indicates the rolling direction
  • TD indicates the vertical direction of rolling
  • ND indicates the vertical direction of the rolling surface.
  • the plate material 100 is punched into a flatly developed terminal shape to obtain a developed terminal material 101 as shown in FIG.
  • the developed terminal material 101 includes a terminal connection portion plate material 200 that becomes the terminal connection portion 20 after processing, a conductor connection portion plate material 300a that becomes the conductor connection portion 30a after processing, and a covered wire connection that becomes the covered wire connection portion 30b after processing.
  • the part plate 300b, the first transition part plate 400a that becomes the first transition part 40a and the second transition part 40b after processing, and the second transition part base material 400b are integrally connected.
  • the metal coating layer may be formed on the entire surface of the developed terminal material 101, but at least (1) the surface of the conductor connection portion base 300a connected to the coated electric wire conductor, and (2) other terminals and What is necessary is just to be formed in the part of the board
  • the developed terminal material 101 is formed into a final terminal shape.
  • the terminal 10 of this embodiment is manufactured by bending the developed terminal material 101.
  • each terminal is disconnected from the connecting portion 500 to obtain a terminal.
  • each terminal may be in the state still connected with the connection part 500. FIG. In this specification, even if it is the state connected by the connection part 500 in this way, what became the terminal shape just before cut
  • the aging treatment is a step of depositing, as precipitates, alloy elements that are supersaturated in the aluminum matrix in the solution treatment step. By this step, homogeneous and fine precipitates are deposited in the base material constituting the terminal, and the strength is improved. As the strength increases, the stress relaxation resistance also improves. If this aging treatment is not the last step, the strength of the plate material becomes high, and it becomes difficult to form the plate material into a terminal shape. Moreover, the oxide layer 4 is formed on the metal coating layer 3 by this aging process.
  • the aging temperature if the aging temperature is too high, the oxide layer 4 becomes too thick, so that the contact resistance is likely to increase, and if the melting point of the metal coating layer is low with respect to the aging temperature, the metal coating The layer 3 may melt. On the other hand, if the temperature of the aging treatment is too low, the aging is insufficient and the strength and the stress relaxation resistance are insufficient.
  • the metal coating layer 3 is Sn or Sn alloy
  • the melting point of pure Sn is 232 ° C.
  • the aging treatment is performed at 150 to 190 ° C. for 60 to 600 minutes. Is preferred.
  • the manufacturing conditions may be set as appropriate in consideration of the above conditions.
  • the above is the method for manufacturing the terminal of the present embodiment, but it may be a manufacturing method in which the order of the metal coating forming step and the first terminal processing step is interchanged. That is, it contains at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr in a total of 0.005 mass% to 3.000 mass%, with the balance being Al and inevitable
  • the terminal of the present embodiment is a terminal having a base material 2, a metal coating layer 3 formed on a part or all of the base material 2, and an oxide layer on the surface of the metal coating layer 4.
  • the base material contains 0.005 to 3.000 mass% in total of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr, with the balance being Al and having a composition consisting of unavoidable impurities, and has a deposit of an average particle diameter of 10 ⁇ 100 nm 500 cells / [mu] m 2 or more.
  • the oxide layer 4 is mainly composed of Sn oxide and has a thickness of 50 nm or less, so that the strength, heat resistance, and molding processability are increased. Excellent and low contact resistance after initial and endurance tests. Even when a material other than Sn or Sn alloy is used as the metal coating layer 3, by setting the thickness of the metal oxide layer 4 to 50 nm or less, it is excellent in strength, heat resistance and molding processability, and after the initial and durability tests. Shows low contact resistance.
  • the metal oxide layer 4 may have a structure in which it is not formed. Even in this case, the metal oxide layer 4 is excellent in strength, heat resistance and molding processability, and exhibits low contact resistance after the initial and durability tests.
  • Table 1 shows alloy no. 1 to 9 show alloy compositions. The unit is mass%. A blank indicates no addition, and the balance is Al and inevitable impurities.
  • A1 to A5 and B to J show manufacturing conditions A1 to A5 and B to J as a method for manufacturing a terminal.
  • casting, homogenization heat treatment, hot working, cold working, and solution heat treatment were performed up to the intermediate step.
  • Each condition is a general condition that is usually performed.
  • A1 Cold rolling treatment at a cold rolling rate of 40%, metal coating layer forming treatment, first terminal processing treatment, second terminal processing treatment, aging treatment at 175 ° C. for 10 hours
  • A3 cold rolling treatment at a cold rolling rate of 80%, metal coating layer formation treatment, first terminal machining Treatment, second terminal processing treatment, aging treatment at 160 ° C. for 2 hours
  • A4 cold rolling treatment at a cold rolling rate of 30%, metal coating layer forming treatment, first terminal processing treatment, second terminal processing treatment, 170 ° C. for 8 hours
  • A5 Cold rolling treatment at a cold rolling rate of 30%, metal coating layer forming treatment, first terminal working treatment, second terminal working treatment, aging treatment at 190 ° C. for 5 hours
  • B Cold rolling process at a cold rolling rate of 40%, metal coating layer forming process, first terminal processing process, second terminal processing process, aging treatment at 140 ° C. for 5 h
  • C cold rolling at a cold rolling rate of 40% Treatment, metal coating layer formation treatment, first terminal machining treatment, second terminal machining treatment, aging treatment at 210 ° C. for 5 hours
  • D cold rolling treatment at a cold rolling rate of 40%, metal coating layer formation treatment, first terminal machining Treatment
  • second terminal processing E cold rolling at a cold rolling rate of 40%, aging treatment at 175 ° C. for 10 h, metal coating layer forming treatment, first terminal processing, second terminal processing F: cold rolling Cold rolling treatment at a rate of 95%, metal coating layer formation treatment, first terminal processing treatment, second terminal processing treatment, aging treatment at 170 ° C. for 8 hours
  • G casting, homogenization treatment, hot rolling treatment, cold rolling treatment, solution treatment for forced air cooling after holding at 540 ° C. for 1 min, aging treatment at room temperature for 30 days, metal coating layer forming treatment, first terminal working treatment
  • Second terminal processing H casting, homogenization processing, hot rolling processing, cold rolling processing, solution treatment for forced air cooling after holding at 550 ° C. for 1 min, aging processing at room temperature for 30 days, metal coating layer formation processing, 1-terminal processing, 2nd-terminal processing I: casting, homogenization, hot rolling, cold rolling, 550 ° C. 3 h holding and water cooling, 175 ° C.
  • first terminal processing treatment, second terminal processing treatment J casting, homogenization treatment, hot rolling treatment, cold rolling treatment, solution treatment in which water is cooled after holding at 550 ° C. for 3 hours, aging treatment at 175 ° C. for 16 hours, cold treatment Cold rolling with a cold rolling rate of 38%, Metal coating layer forming process, first terminal processing process, second terminal processing process K: casting, homogenization process, hot rolling process, cold rolling process, first terminal processing process, second terminal processing process, 550 ° C. 3 h Cooling at 100 ° C / s after solution treatment with water cooling after holding, aging treatment at 180 ° C for 2 hours
  • the zincate treatment step was performed after removing the passive film on the aluminum alloy surface. Thereafter, a Ni 1 ⁇ m-thick underlayer forming step for performing substitution plating of Zn and Ni was performed. Furthermore, Sn 1 ⁇ m thick plating was performed.
  • the alloy composition of the base material is alloy No. 1 and plating treatment was performed so that the outermost layer of the metal coating layer was a film made of Sn, Cr, Cu, Zn, Au, or Ag (see film Nos. 1 to 6 in Table 6). , Manufactured under any of manufacturing conditions A1 and BD.
  • the terminal analysis method is shown below.
  • the film thickness is determined in increments of 5 nm due to measurement accuracy, and in the examples, “ ⁇ 5 nm” is expressed as less than 5 nm. However, there is actually an oxide layer with a very small thickness (0 ⁇ ). In each example, even “ ⁇ 5 nm” is included in the scope of the present invention.
  • the terminal evaluation method is shown below.
  • Yield strength [YS] In order to measure the strength of the metal member of the terminal, a strength test should be performed after forming the terminal shape. However, since it is difficult to test after forming the terminal, a test piece is cut out from the plate-shaped metal member and measured. However, in order to simulate the state of the terminals manufactured under the above conditions A1 to A5 and B to J, each test piece was subjected to the conditions excluding the first terminal processing and the second terminal processing from the respective conditions. It cuts out from the obtained metal member.
  • proof stress For the measurement of proof stress, three test pieces of JIS Z2201-13B cut out from the rolling direction of the metal member were measured according to JIS Z2241, and the average value was shown. The case where the proof stress was 230 MPa or more was judged as a good result and was set as “ ⁇ ”. On the other hand, the case where the proof stress was less than 230 MPa was determined as a bad result and was set as “x”.
  • SR Stress relaxation rate
  • the stress relaxation rate is also measured by testing a plate-shaped metal member in the same manner as a. According to the Japan Copper and Brass Association JCBA T309: 2004 (stress relaxation test method by bending copper and copper alloy sheet strips), the measurement was performed at 120 ° C. for 100 hours. An initial stress of 80% of the proof stress was applied using a cantilever block type jig. A case where the stress relaxation rate was less than 50% was judged as a good result, and “ ⁇ ” was given. On the other hand, the case where the stress relaxation rate was 50% or more was determined to be a bad result, and “x” was assigned.
  • Tables 2 to 4 show the evaluation results of the terminals manufactured under the respective manufacturing conditions (A1 to A5 and B to D, G, H, K) for each alloy composition (alloy Nos. 1 to 9). To 5 and Comparative Examples 1 to 22.
  • Table 5 shows the evaluation results of the terminals manufactured under the respective alloy compositions (alloy Nos. 1 to 5) and the respective manufacturing conditions (E, F, I, J) as Comparative Examples 23 to 30.
  • At least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr, and Zr is added in a total of 0.005 to 3. 000% by mass, the balance being Al and inevitable impurities, and 500 / ⁇ m 2 or more of precipitates having an average particle size of 10 to 100 nm, yield strength of 230 MPa or more, and stress It was found that the relaxation rate was less than 50%. That is, it turned out that it is excellent in intensity
  • the aluminum terminals of Examples 1 to 5 have the initial contact resistance, the contact resistance after the corrosion test, and the contact resistance after the heat treatment test. Was found to be low.
  • the aging process was performed after the terminal molding, the strength was not improved by the aging precipitation effect at the time of terminal molding, and the terminal molding process was easy.
  • the terminal of Comparative Example 1 contains 0.002% by mass in total of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr, and Zr.
  • the number of precipitates having an average particle size of 10 nm to 100 nm was 0 / ⁇ m 2 , it was found that the strength and heat resistance were poor. It was also found that the initial contact resistance was high and the terminal characteristics were not satisfied.
  • the terminals of Comparative Examples 2 and 4 contain a total of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr, 3.000% by mass or more, It was found that the contact resistance after the corrosion test was high and the terminal characteristics were not satisfied because the abundance of the compound promoting the corrosion of the aluminum material was too high.
  • the terminal of Comparative Example 3 contains 4.850% by mass in total of at least one element selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr and Zr, and has an average particle size of 10 nm to Since the number of 100 nm precipitates was 100 / ⁇ m 2 , it was found that the heat resistance was poor. It was also found that the contact resistance after the heat treatment test was high and the terminal characteristics were not satisfied.
  • the terminals of Comparative Examples 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 21 had 500 precipitates with an average particle diameter of 10 nm to 100 nm / ⁇ m. Since it was less than 2 , it turned out that it is inferior to intensity
  • alloy composition No. No. 1 coating film No. 1 in Table 6 shows the evaluation results of the terminals formed with any of the coating films 1 to 6 and manufactured under the respective manufacturing conditions (A1, and B to D) as Examples 6 to 11 and Comparative Examples 31 to 42.
  • the terminals of Examples 6 to 10 have a composition in which the base material contains 2.15% by mass in total of Mg, Si, Cu and Cr, and the balance is made of Al and inevitable impurities, and 3500 / ⁇ m 2 of precipitates having an average particle diameter of 10 to 100 nm, and the oxide layer thickness mainly containing any of Sn, Cr, Cu, Zn, and Ag oxide is 50 nm or less.
  • the proof stress is 230 MPa or more and the stress relaxation rate is less than 50%, the terminal molding processability is excellent, and the initial contact resistance, the contact resistance after the corrosion test, and the contact resistance after the heat treatment test are all low. I understood.
  • the terminal of Example 11 has a composition in which the base material contains 2.15% by mass of Mg, Si, Cu and Cr in total, the balance is made of Al and inevitable impurities, and the average particle size is 10 to It has 3500 deposits / ⁇ m 2 of 100 nm, the metal coating layer is made of Au, and the Au oxide layer was not formed under the manufacturing condition A1, but it has excellent terminal molding processability, initial contact resistance, after corrosion test It was found that both the contact resistance and the contact resistance after the heat treatment test were low.
  • the terminal of this example is a terminal having a base material, a metal coating layer, and an oxide layer
  • the base material is selected from Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Ni, Cr, and Zr.
  • 500 precipitates having a total composition of at least one element selected from 0.005 to 3.000 mass%, the balance being composed of Al and inevitable impurities, and an average particle size of 10 to 100 nm / ⁇ m 2 or more
  • the metal coating layer is made of Sn, Cr, Cu, Zn, Au, Ag, or an alloy containing either of them as a main component.
  • the physical layer is composed mainly of any of Sn, Cr, Cu, Zn, and Ag oxide and has a thickness of 50 nm or less, so it has excellent strength, heat resistance and molding processability, and low contact resistance after initial and durability tests. It was found that
  • the terminal of the present invention is suitable for an automobile terminal equipped with an aluminum harness.

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Abstract

強度、耐熱性及び成形加工性に優れ、初期及び耐久試験後に低接触抵抗を示す端子及びその製造方法を提供する。 本発明の端子は、基材（２）と、基材（２）上の一部又は全部に形成された金属被覆層（３）とを有する金属部材（１、１'）からなる。基材（２）は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５～３．０００質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を５００個／μｍ２以上有する。金属被覆層（３）は、Ｓｎ又はＳｎを主成分とする合金からなる。

Description

端子及び端子の製造方法
　本発明は、主として自動車に用いられる端子と、その端子の製造方法に関する。
　自動車等に用いられるワイヤーハーネス（組電線）は、被覆電線と端子とを接合した接続構造体である。現在、このワイヤーハーネスに使用される被覆電線の芯線を、銅合金からアルミニウム合金へ置き換えることが進められている。しかしながら、芯線を構成するアルミニウム（アルミニウム合金）と、端子を構成する銅（銅合金）との接点においては、異種金属間の腐食が起きやすいという問題がある。腐食が進行すると、芯線と端子の接続部に割れや接触不良が生じることとなる。そこで、今後の更なる実用化に向けて、この腐食の問題が起きにくい端子の検討がされている。
　例えば、腐食をなくす方法として、銅端子と電線芯線との圧着部分を密閉状態とした接続構造体が提案されている（特許文献１）。また、端子を電線の芯線と同じアルミニウム合金とする方法が提案されている（特許文献２～５）。
特許第４３２６７９７号公報 特開昭５３-１２２７９０号公報 特開平４－４１６４６号公報 特開平４－４１６４８号公報 特開２０１３-５４８２４号公報
　しかしながら、特許文献１では、銅端子と芯線の圧着部分を密閉状態とするために別途キャップ形成工程を要し、キャップと芯線の間に防水用の充填材を設けているため、従来の端子よりも高コスト化している。これは、芯線を銅合金からアルミニウム合金に代えることによるコストメリット分を考慮したとしても、端子と芯線全体で考えると高コスト化となり、アルミニウム合金芯線への転換が拡大しない原因の一つとなっている。
　また、特許文献２では、端子材料にアルミニウム合金を用いているが、純アルミニウムを使用した例にとどまり、その強度および耐熱性は勘合バネを有した端子用途ではない。また特許文献３、４では、端子材料に６０００系アルミニウム合金を用いているが、溶体化処理後に室温で時効処理した材料であり、強度不足が否めない。また、特許文献５では、端子材料に２０００、６０００、７０００系アルミ合金を用い、鋳造、熱間圧延、冷間圧延および種々の熱処理工程により端子を製造しているが、成形加工時に強度が高く成型性に劣り、板材から端子への加工が困難であるといった問題がある。
　本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、強度、耐応力緩和特性に優れ、端子として初期および耐久試験後に低接触抵抗を示す端子を提供することを目的とする。さらに、上記の効果を有する端子を良好に成形するための製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る端子は、基材と、前記基材上の一部または全部に形成された金属被覆層とを有する金属部材からなる端子であって、前記基材は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５～３．０００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を５００個／μｍ２以上有し、前記金属被覆層は、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなることを特徴とする。
　前記金属部材は、前記金属被覆層の表面に形成された酸化物層を更に有していてもよく、前記酸化物層は、前記金属被覆層の主成分の酸化物を主成分とし、厚さが５０ｎｍ以下であるのが好ましい。
　前記基材と前記金属被覆層の間に１層以上の下地層を有することが好ましい。
　また、前記下地層は、Ｎｉ、Ｎｉを主成分とする合金、ＣｏおよびＣｏを主成分とする合金のいずれかからなることが好ましい。
　本発明に係る端子の製造方法は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％以上３．０００質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる板材を調製する板材調製工程と、前記板材を加熱して溶体化処理を行う溶体化工程と、前記溶体化処理された板材を冷間圧延する冷間圧延工程と、前記冷間圧延された板材の表面の一部または全部に、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなる金属被覆層を形成する金属被覆層形成工程と、前記金属被覆層が形成された板材を端子の展開図形状に打ち抜いて展開端子材を成形する第１端子加工工程と、前記展開端子材を端子に成形する第２端子加工工程と、前記端子に対して時効処理を行う時効工程と、をこの順で有することを特徴とする。
　また、本発明に係る端子の製造方法は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％以上３．０００質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる板材を調製する板材調製工程と、前記板材を加熱して溶体化処理を行う溶体化工程と、前記溶体化処理された板材を冷間圧延する冷間圧延工程と、前記冷間圧延された板材を端子の展開図形状に打ち抜いて展開端子材を成形する第１端子加工工程と、前記展開端子材の表面の一部または全部に、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなる金属被覆層を形成する金属被覆層形成工程と、前記金属被覆層を形成した展開端子を端子に成形する第２端子加工工程と、前記端子に対して時効処理を行う時効工程と、をこの順で有することを特徴とする。
　前記金属被覆層形成工程は、前記板材と前記金属被覆層の間に下地層を形成する下地層形成工程を含むことが好ましい。
　本発明の端子は、強度、耐応力緩和特性に優れ、初期および耐久試験後に低接触抵抗を示す。また、本発明の端子の製造方法は、上記の効果を有する端子を好適に製造することができる。
（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る端子を形成する金属部材の構成を概略的に示す図である。 本実施形態に係るアルミニウム合金端子を示す斜視図である。 （ａ）は、本実施形態のアルミニウム合金端子の製造に使用されるアルミニウム合金条の平面図である。（ｂ）は、本実施形態のアルミニウム合金端子の製造に使用される端子展開材の平面図である。 端子の製造方法を説明するための図である。 端子の製造方法を説明するための図である。
　本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
（端子を構成する金属部材）
　図１は、本実施形態に係る端子を構成する金属部材を概略的に示す図である。図１に示すように、金属部材１は、基材２と、基材２上に形成された金属被覆層３と、金属被覆層３上に形成された酸化物層４とからなる。
　基材２は、アルミニウム合金からなる基材である。Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％～３．０００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有する。好ましくは、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｍｎ及びＣｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で１．０００質量％～２．３００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成である。
　ＭｇはＳｉとＭｇ２Ｓｉを形成し、材料の強度を増大させる役割を果たす。ＳｉはＭｇとＭｇ２Ｓｉを形成し、材料の強度を増大させる役割を果たす。ＣｕはＭｇ２Ｓｉの形成を促進させるほか、Ａｌ－Ｃｕ系析出物を形成し、材料の強度を増大させる役割を果たす。ＺｎはＭｇとＭｇＺｎ２を形成し、材料の強度を増大させる役割を果たす。ＭｎはＡｌ－Ｍｎ析出物を形成し、材料の強度を増大させる役割を果たす。Ｎｉ、Ｚｒ、Ｃｒは耐熱性を向上させる役割を果たす。したがって、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素の含有量が合計で０.００５質量％未満であると、材料の強度を増大させる効果は小さい。一方、含有量が合計で３．０００質量％を超えると、材料の強度を増大させる効果が飽和する。さらに、固溶状態でアルミニウム母相の腐食を進行させるか、若しくは、固溶しきらない元素が表面上に存在することでアルミニウム母相との金属間腐食を促進させるために、耐腐食性を劣化させる。その他、Ｆｅは、例えば原料由来等の不純物量として含有されることもあり、０.２００質量％以下であれば含有されていてもよい。含有量が０.２００質量％を超えると、耐食性劣化、靭性劣化などを引き起こしやすくなるので、できるだけ０.２００質量％を超えないようにする。なお、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒ等の元素は、合金中で必ずしも他の元素と金属間化合物を形成している必要はなく、単相で存在することもある。
　基材２の合金組織中には、平均粒子径が１０～１００ｎｍである析出物が５００個／μｍ２以上存在する。析出物の密度が５００個／μｍ２未満であると、端子接触力を十分に保つためアルミニウム合金に要求される強度（耐力）や耐応力緩和特性が不十分となる。通常、このような微細かつ分散した析出物は、基材２を溶体化処理し、時効処理することで設けられる。しかし、析出物の密度が５００個／μｍ２以上である板状の基材２を端子形状に加工しようとすると、その強度の高さから加工成形性が悪いという問題がある。つまり、端子形状への加工途中に、折り曲げ加工等でクラックが入り易く、端子への加工が困難である。従って、溶体化処理および時効処理を経た基材２を端子へと成形するのは好ましくない。そこで、本実施形態においては、溶体化処理された基材２を端子形状に加工した後に、端子に時効処理を行う。このようにすることによって、基材２中に平均粒子径が１０～１００ｎｍである析出物が５００個／μｍ２以上存在する端子となる。
　金属被覆層３は、基材２上の一部または全部に設けられる層である。通常、腐食の防止や接点特性の改善のために設けられるものである。一部または全部とするのは、基材２上の必要な部分（最終的な端子形成後に、端子の表面特性にとって必要となる部分）にのみ設ければよいためである。金属被覆層３は、一例として、ＳｎまたはＳｎを主成分とした合金からなる。Ｓｎを主成分とした合金とは、Ｓｎの含有量が質量比で５０％超となる合金を意味する。ただし、金属被覆層３としては、Ｓｎが８０％以上であることが好ましい。本実施形態では、基材２上に１層のＳｎからなる金属被覆層３が形成されている例を示したが、金属被覆層３は２層以上であってもよい。また、金属被覆層３の下地として、ニッケルやコバルト、またはこれらを主成分とした合金からなる下地層（図示せず）が設けられていてもよい。下地層は、金属被覆層３の密着性の向上や、基材２と金属被覆層３の互いの成分の拡散防止を目的として、基材２と金属被覆層３の間に設けられる層である。金属被覆層３の厚さ（層の厚さ）は、その機能から、通常０．２～２．０μｍである。金属被覆層３は、通常、めっきにより設けられるが、これに限られるものではない。
　酸化物層４は、金属被覆層３上に設けられた金属被覆層の金属の酸化物を主成分とした層である。したがって金属被覆層３がＳｎまたはＳｎを主成分とした合金からなる場合、酸化物層４もまたＳｎまたはＳｎを主成分とする合金の酸化物からなる層であり、酸化Ｓｎ（ＳｎＯ２など）が主成分である。酸化物層４は、酸化Ｓｎの結晶構造を満たしていなくても、金属被覆層３上に設けられた酸化被膜と同等のものであればよい。酸化物層４は、端子の設計上、通常は意図しない層である。本発明における端子は、端子形状に加工した後に時効処理を行うことにより製造されるため、金属被覆層３の表面が酸化される。ただし、無条件に時効処理を行うと、ＳｎまたはＳｎを主成分とする合金が溶融したり、酸化物層が厚くなり過ぎるといった問題が生じる。従って、金属被覆層３の接点特性を損なわないように、酸化物層４の厚さは５０ｎｍ以下とする。厚さが５０ｎｍを超えると、酸化物層の電気抵抗の高さから、端子としての接触抵抗が上昇し、接点特性を満たせなくなる。
　また、金属被膜層３がＳｎ又はＳｎを主成分とする合金以外の金属からなり、酸化物層４が当該金属の酸化物を主成分とするものであってもよい。すなわち、金属皮膜層３が、金属Ｘ又はＸを主成分とする合金である場合、酸化物層４は、金属Ｘの酸化物を主成分とするものであってもよい。
本実施形態では、金属Ｘの元素として、上記Ｓｎのほか、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｕ又はＡｇが選択される。
　ただし、金属ＸがＡｕである場合、Ａｕは本実施形態で行う製造条件では酸化されないが、特殊条件下ではＡｕを主成分とする酸化物層が形成される場合もあり得るため、この場合も本発明に含まれる。また金属ＸがＡｕ以外の場合でも、検出限界の関係上、酸化物層４は必ずしも検出されるとは限らない。また上述した通り、本発明において酸化物層４は意図せず形成されるものであって、積極的に形成するものではないので必須構成ではない。したがって図１（ｂ）に示すように、金属部材１’が、基材２と、基材２上に形成された金属被覆層３とを有し、金属被膜層３上に酸化物層４を有さない構造であってもよい。
（端子）
　図２は、本実施形態に係る端子の斜視図である。
　端子１０は、端子接続部２０と、電線の導体部分と接続する導体接続部３０ａと、電線の絶縁被覆部分と接続する被覆電線接続部３０ｂとを有し、端子接続部２０と導体接続部３０ａは、第１トランジション部４０ａを介して連結され、導体接続部３０ａと被覆電線接続部３０ｂは第２トランジション部４０ｂを介して連結されている。本実施形態に係る端子は、例えば、被覆電線と接続された後、コネクタハウジングに収められることでワイヤーハーネス（組電線）を構成するものである。なお、本実施形態の端子は、雌型端子の例を示しているが、雄型端子でもよい。また、本実施形態の端子では、被覆電線との接続部がいわゆるオープンバレル型の端子であるが、被覆電線との接続部が閉塞されているクローズドバレル型の構造であってもよい。
（端子の製造方法）
　本実施形態の端子の製造方法について説明する。
　本実施形態の端子の第一の製造方法は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％以上３．０００質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる板材を調製する板材調製工程と、板材を加熱して溶体化処理を行う溶体化工程と、溶体化処理された板材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延された板材の表面の一部または全部に、例えばＳｎまたはＳｎを主成分とする合金からなる金属被覆層３を形成する金属被覆層形成工程と、金属被覆層３が形成された基材を端子１０の展開図形状に打ち抜いて展開端子材を成形する第１端子加工工程と、展開端子を端子１０に成形する第２端子加工工程と、端子１０に対して時効処理を行う時効工程と、をこの順で有するものである。
＜板材調製工程＞
　この工程では、上記組成を有するアルミニウム合金を溶解後、半連続鋳造法などによりアルミニウム合金鋳塊を得る。その後、均質化処理、熱間加工処理、冷間加工処理等を行って所望の合金組成を有する板材を得る。これらの処理および工程は、通常公知の方法で行うことができる。次工程の溶体化工程までに行う処理工程全体を板材調製工程と総称することができる。
＜溶体化工程＞
　次に、この板材に対して溶体化処理を行う。この処理を行うことにより、板材（基材）中に偏析していた析出物や晶出物等を、板材のアルミニウム母相中に過飽和に固溶させることができる。溶体化処理が上記の温度、時間の範囲外で行われると、析出物となる合金元素の固溶が十分になされず、時効処理後の強度不足の原因となりやすい。溶体化処理は、３００～５５０℃で、１秒～１８０分間保持をし、その後、室温まで急冷を行うのがよい。
＜冷間圧延工程＞
　溶体化処理された板材を、冷間圧延する。冷間圧延は、圧延率９０％以下で行うのが好ましい。板厚等、板材の諸状態の調整を行う。冷間圧延率は９０％を超えると、板材が硬くなりすぎるおそれがあるため、好ましくない。なお、圧延率とは、次の式で定義されるものである。
　圧延率（％）＝｛（圧延前の板厚）－（圧延後の板厚）｝×１００／（圧延前の板厚）
＜金属被覆層形成工程＞
　続いて、板材の表面の一部または全部にＳｎまたはＳｎを主成分とする合金からなる金属被覆層を形成する。場合によっては、下地層を施した後に、金属被覆層３を設けてもよい。金属被覆層３を形成する方法は特に限定されない。金属被覆層形成工程は、脱脂工程、不動態膜除去工程、ジンケート処理工程、下地層形成工程等を含んでいてもよい。金属被覆層形成工程は、例えば、板材の表面にＮｉの下地層をめっきによって施した後、そのＮｉ下地表面に金属被覆層としてＳｎをめっきによって設ける。下地層形成工程は、Ｚｎめっき処理を行った後、Ｚｎとの置換めっきを行うことにより下地層を設けることができる。
＜第１端子加工工程＞
　金属被覆層３が形成された板材を端子１０の展開図形状に打ち抜く。この様子を図３に示す。図３（ａ）は、金属被覆層３が形成された板材１００の平面図である。ＲＤとは圧延方向を示し、ＴＤは圧延垂直方向を示し、ＮＤは圧延面垂直方向を示す。この端子加工工程では、板材１００を、平面展開した端子形状に打ち抜き加工し、図３（ｂ）に示すような展開端子材１０１を得る。展開端子材１０１は、加工後に端子接続部２０となる端子接続部用板材２００と、加工後に導体接続部３０ａとなる導体接続部用板材３００ａと、加工後に被覆電線接続部３０ｂとなる被覆電線接続部用板材３００ｂと、加工後に第１トランジション部４０ａおよび第２トランジション部４０ｂとなる第１トランジション部用板材４００ａおよび第２トランジション部用基材４００ｂとが一体的に連結したものである。なお、金属被覆層は、展開端子材１０１の表面全体に形成されていてもよいが、少なくとも（１）被覆電線導体と接続する導体接続部用基材３００ａの表面、（２）他の端子と接続する端子接続部用板材２００の部分に形成されていればよい。
＜第２端子加工工程＞
　次に、展開端子材１０１を、最終的な端子形状へと成形する。本実施形態の端子１０は、展開端子材１０１を曲げ加工することにより製造される。この加工中あるいは加工後に、各端子を連結部５００から切り離して端子を得る。あるいは、各端子は連結部５００によって連結されたままの状態でもよい。本明細書では、このように連結部５００によって連結された状態であっても、切り離す直前の端子形状となったものは、切り離し後の物と同様、端子１０と呼ぶ。
＜時効工程＞
　最後に、端子１０に時効処理を行う。時効処理は、溶体化処理工程でアルミニウム母相へ過飽和に固溶させた合金元素を、析出物として析出させる工程である。この工程によって、端子を構成する基材中に、均質で微細な析出物が析出し、強度を向上させる。また、この強度上昇にともなって、耐応力緩和特性も向上する。この時効処理を最後の工程としないと、板材の強度が高くなってしまい、板材を端子形状に成形するのが難しくなるからである。また、この時効工程によって、金属被覆層３上に酸化物層４が形成される。
　時効温度の設定について、時効温度が高すぎると、この酸化物層４が厚くなりすぎることで、接触抵抗が上昇しやすくなり、また時効温度に対して金属被覆層の融点が低いと、金属被覆層３が溶融してしまうこともある。また時効処理の温度が低すぎると、時効が不十分となり、強度および耐応力緩和特性が不十分となる。
　以上のような条件を考慮し、例えば金属被覆層３がＳｎまたはＳｎ合金である場合、純Ｓｎの融点は２３２℃であるため、時効処理は、１５０～１９０℃で、６０～６００分で行うのが好ましい。金属被覆層３を、ＳｎやＳｎ合金以外の元素で構成する場合も、以上のような条件を考慮して製造条件を適宜設定すればよい。
　以上が、本実施形態の端子の製造方法であるが、金属被覆形成工程と、第１端子加工工程の順序を入れ換えた製法としてもよい。すなわち、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％以上３．０００質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる板材を調製する板材調製工程と、板材を加熱して溶体化処理を行う溶体化工程と、溶体化処理された板材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延された板材を端子の展開図形状に打ち抜いて展開端子材を成形する第１端子加工工程と、展開端子材の表面の一部または全部にＳｎまたはＳｎを主成分とする合金からなる金属被覆層３を形成する金属被覆層形成工程と、金属被覆層３を形成した展開端子を端子に成形する第２端子加工工程と、端子に対して時効処理を行う時効工程と、をこの順で有する製造方法としてもよい。この製法では、展開端子材１０１を打ち抜いた後に金属被覆層３を設けるので、展開端子材１０１の端面（切り口）にまで金属被覆層３を設けることが可能となる。
　上記のとおり、本実施形態の端子は、基材２と、基材２上の一部または全部に形成された金属被覆層３と、金属被覆層４の表面に酸化物層を有する端子であって、基材は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５～３．０００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を５００個／μｍ２以上有する。
　金属被覆層３が例えばＳｎまたはＳｎを主成分とする合金からなる場合、酸化物層４は、Ｓｎ酸化物を主成分とし、厚さが５０ｎｍ以下であるため、強度、耐熱性および成形加工性に優れ、初期および耐久試験後に低接触抵抗を示す。
　金属被覆層３としてＳｎまたはＳｎ合金以外のものを使用する場合も、金属酸化物層４の厚さを５０ｎｍ以下とすることで、強度、耐熱性および成形加工性に優れ、初期および耐久試験後に低接触抵抗を示す。ただし、前述した通り、金属酸化物層４は形成されない構造となってもよく、その場合でも強度、耐熱性および成形加工性に優れ、初期および耐久試験後に低接触抵抗を示す。
　以下に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
　表１に、合金Ｎｏ．１～９の合金組成を示す。単位はｍａｓｓ％である。空欄は添加なしを示し、残部はＡｌと不可避不純物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図４、５に、端子の製造方法として、製造条件Ａ１～Ａ５およびＢ～Ｊを示す。製造条件Ａ１～Ａ５およびＢ～Ｆはいずれも、途中工程までは、鋳造、均質化熱処理、熱間加工、冷間加工、溶体化熱処理を施した。各条件は通常行われている一般的な条件とする。製造条件Ａ１～Ａ５およびＢ～Ｆについては、冷間圧延処理以降の工程のみを記載する。
Ａ１：冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１７５℃１０ｈの時効処理
Ａ２：冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１７０℃８ｈの時効処理
Ａ３：冷間圧延率８０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１６０℃２ｈの時効処理
Ａ４：冷間圧延率３０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１７０℃８ｈの時効処理
Ａ５：冷間圧延率３０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１９０℃５ｈの時効処理
　比較例５～１９、２２～２７においては、冷間圧延処理以降を以下のＢ～Ｆの製造条件で行った。
Ｂ：冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１４０℃５ｈの時効処理
Ｃ：冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、２１０℃５ｈの時効処理
Ｄ：冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理
Ｅ：冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、１７５℃１０ｈの時効処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理
Ｆ：冷間圧延率９５％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、１７０℃８ｈの時効処理
　比較例２０、２１、２８、２９においては、以下のＧ～Ｊの製造条件で行った。
Ｇ：鋳造、均質化処理、熱間圧延処理、冷間圧延処理、５４０℃１ｍｉｎ保持後強制空冷する溶体化処理、室温３０日間での時効処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理
Ｈ：鋳造、均質化処理、熱間圧延処理、冷間圧延処理、５５０℃１ｍｉｎ保持後強制空冷する溶体化処理、室温３０日間での時効処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理
Ｉ：鋳造、均質化処理、熱間圧延処理、冷間圧延処理、５５０℃３ｈ保持後水冷する溶体化処理、１７５℃１６ｈの時効処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理
Ｊ：鋳造、均質化処理、熱間圧延処理、冷間圧延処理、５５０℃３ｈ保持後水冷する溶体化処理、１７５℃１６ｈの時効処理、冷間圧延率３８％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理
Ｋ：鋳造、均質化処理、熱間圧延処理、冷間圧延処理、第１端子加工処理、第２端子加工処理、５５０℃３ｈ保持後水冷する溶体化処理後に１００℃/sで冷却、１８０℃２ｈの時効処理
　なお、いずれの金属被覆層形成処理においても、アルミニウム合金表面の不動態膜を除去した後、ジンケート処理工程を行った。その後、ＺｎとＮｉの置換めっきを行う、Ｎｉ１μｍ厚の下地層形成工程を行った。さらに、Ｓｎ１μｍ厚のめっき処理を行った。
　また、基材の合金組成を表１の合金Ｎｏ．１とし、金属被覆層の最外層がＳｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇのうちのいずれかからなる被膜となるようにそれぞれめっき処理を行い（表６の被膜Ｎｏ．１～６参照）、製造条件Ａ１、およびＢ～Ｄのいずれかで製造した。
　以下に、端子の分析方法を示す。
（１）析出物の密度
　端子を構成するアルミニウム合金に存在する析出物の密度の測定では、ＳＥＭ(走査型電子顕微鏡)もしくはＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いた。１００００～１０００００の倍率にて、最低２００個が確認される視野範囲における析出物の個数を数え上げ、単位面積(μｍ２)あたりの個数に換算した。
（２）酸化物層の厚さ
　２０ｎｍ未満の膜厚が薄いサンプルに関しては、オージェ電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製、走査型オージェ電子分光分析装置 ＳＡＭ６８０型）により、膜厚方向に切削とオージェ電子分光分析を繰り返し、酸化物層がなくなった時点のトータルの切削深さを酸化物層の厚さとして同定した。また、２０ｎｍ以上の膜厚があるサンプルに関しては、上記のようなサンプルの切削を行うことなく、ＳＥＭの二次電子像、反射電子像の実観察および、付随のＥＤＸ分析装置（堀場製作所社製、装置名「７０２１－Ｈ」）からその膜厚を決定した。測定精度の問題から、５ｎｍ刻みで膜厚を判断し、５ｎｍ未満は「＜５ｎｍ」と実施例中で表現しているが、実際には微小厚さ（０＜）の酸化物層が存在していると推察され、各実施例において「＜５ｎｍ」であっても本発明の範囲内に含まれる。
　以下に、端子の評価方法を示す。
ａ．耐力［ＹＳ］：
　端子の金属部材の強度を測るには端子形状にした後に強度試験を行うべきであるが、端子成形後では試験しづらいため、板状の金属部材から試験片を切り出して測定を行う。ただし、上記Ａ１～Ａ５、Ｂ～Ｊの条件で製造される端子の状態を模擬するために、各試験片は、それぞれの条件から第１端子加工処理および第２端子加工処理を除いた条件で得られた金属部材から切り出す。例えば、条件Ａ１で得られる端子の模擬材料としては、鋳造、均質化熱処理、熱間加工、冷間加工、溶体化熱処理、冷間圧延率４０％で冷間圧延処理、金属被覆層形成処理、１７５℃１０ｈの時効処理をそれぞれこの順で施して得られた金属部材を用いる。
　耐力の測定は、金属部材の圧延平行方向から切り出したＪＩＳ　Ｚ２２０１－１３Ｂ号の試験片をＪＩＳ　Ｚ２２４１に準じて３本測定し、その平均値を示した。耐力が２３０ＭＰa以上である場合を良好な結果と判定し“○”とした。一方、耐力が２３０ＭＰa未満である場合を不良な結果と判定し“×”とした。
ｂ．応力緩和率［ＳＲ］：
　応力緩和率の測定も上記ａと同様に、板状の金属部材を試験することによって行う。日本伸銅協会　ＪＣＢＡ　Ｔ３０９：２００４　（銅及び銅合金薄板条の曲げによる応力緩和試験方法）に準じ、１２０℃で１００時間保持後の条件で測定した。片持ち梁ブロック式の治具を用いて、耐力の８０％の初期応力を負荷した。応力緩和率が５０％未満である場合を良好な結果と判定し“○”とした。一方、応力緩和率が５０％以上である場合を不良な結果と判定し“×”とした。
ｃ．初期接触抵抗
　本発明の端子として、自動車端子として一般的に製造されているオス型、メス型形状の端子を用意し、これらを勘合させた。両端を四端子法による抵抗測定器にて測定した。５ｍΩ未満の抵抗を示したものを良好な結果と判定し“○”とした。一方、５ｍΩ以上の抵抗を示したものを不良な結果と判定し“×”とした。
ｄ．腐食試験後の接触抵抗
　上記ｃにて試作したオス端子、メス端子を勘合し、５％ＮａＣｌ噴霧環境下に９６ｈ放置した後、両端を四端子法による抵抗測定器にて測定した。５ｍΩ未満の抵抗を示したものを良好な結果と判定し“○”とした。一方、５ｍΩ以上の抵抗を示したものを不良な結果と判定し“×”とした。接触状態の維持が出来ない場合は不良な結果と判定し“×”とした。なお、初期接触抵抗を十分満たした条件材に限り本測定試験を行った。
ｅ．熱処理試験後の接触抵抗
　上記ｃにて試作したオス端子、メス端子を勘合し、１２０℃の大気環境で１００ｈ放置した後、両端を四端子法による抵抗測定器にて測定した。５ｍΩ未満の抵抗を示したものを良好な結果と判定し“○”とした。一方、５ｍΩ以上の抵抗を示したものを不良な結果と判定し“×”とした。なお、初期接触抵抗を十分満たした条件材に限り本測定試験を行った。
　表２～４に、各合金組成（合金Ｎｏ．１～９）に対して各製造条件（Ａ１～Ａ５およびＢ～Ｄ、Ｇ、Ｈ、Ｋ）で製造した端子の評価結果を、実施例１～５および比較例１～２２として示す。
　また、表５に、比較例２３～３０として、各合金組成（合金Ｎｏ．１～５）と各製造条件（Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ）にて製造した端子の評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表２に示すように、実施例１～５の端子は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５～３．０００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を５００個／μｍ２以上有するため、耐力が２３０ＭＰa以上であり、かつ、応力緩和率が５０％未満であることが分かった。すなわち、強度および耐熱性に優れることが分かった。同時に、Ｓｎ酸化物を主成分とする酸化物層の厚さが５０ｎｍ以下であるため、実施例１～５のアルミニウム端子は、初期接触抵抗、腐食試験後の接触抵抗および熱処理試験後の接触抵抗がいずれも低いことが分かった。
　なお実施例１～５では、いずれも時効工程を端子成形後に行ったものであるため、端子成形時点では時効析出効果による強度向上はされておらず、端子成形加工は容易であった。
　一方、表３に示すように、比較例１の端子は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０．００２質量％含有し、かつ、平均粒径１０ｎｍ～１００ｎｍの析出物が０個／μｍ２であるため、強度および耐熱性に劣ることが分かった。また、初期接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　比較例２、４の端子は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で３．０００質量％以上含有しているため、母材のアルミの腐食を促進させる化合物の存在量が多すぎることから腐食試験後の接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　比較例３の端子は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で４．８５０質量％含有し、かつ、平均粒径１０ｎｍ～１００ｎｍの析出物が１００個／μｍ２であるため、耐熱性に劣ることが分かった。また、熱処理試験後の接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　表４に示すように、比較例５，７、８、１０、１１、１３、１４、１６、１７、１９、２０、２１の端子は、平均粒径１０ｎｍ～１００ｎｍの析出物が５００個／μｍ２未満であるため、強度および耐熱性に劣ることが分かった。また、初期接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　比較例５、７、８、１０、１３、１６、１９の端子は、前記時効工程がないか、もしくは時効工程における熱処理が低温度、短時間で不足しているため、十分な析出物密度が得られず、材料強度が不足し初期抵抗が十分に得られなかった。更に、耐応力緩和特性が劣る合金であり、熱処理試験後の抵抗も十分な特性にはならないことが想定される。また、比較例６、９、１２、１５、１８の端子は、酸化スズからなる酸化物層の厚さが５０ｎｍを超えているため、初期接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　比較例２２では、金属被覆形成工程を経ていないため、基材に金属被覆層が形成されておらず、接点で導通が取れず、初期接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　また表５に示すように、比較例２３～３０では、第１端子加工工程あるいは第２端子加工工程において、加工部分が破断してしまい、端子形状へ成形すると基材にクラックが入ってしまった。つまり、端子製造時に不良となった。このため、端子として、上記評価を行うことができなかった。このような端子は、信頼性が不足するため、端子としての使用ができない。このことから、条件Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊでは良好なアルミニウム製の端子を成形できないことがわかる。
　また、合金組成Ｎｏ．１の基材に、表６の被膜Ｎｏ．１～６に示すいずれかの被膜を形成し、各製造条件（Ａ１、およびＢ～Ｄ）で製造した端子の評価結果を、実施例６～１１および比較例３１～４２として表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表７の結果から、実施例６～１０の端子は、基材がＭｇ、Ｓｉ、Ｃｕ及びＣｒを合計で２．１５質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を３５００個／μｍ２有し、更に、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ酸化物のいずれかを主成分とする酸化物層厚さが５０ｎｍ以下であり、かつ耐力が２３０ＭＰa以上であり、応力緩和率が５０％未満であることから、端子成形加工性に優れ、初期接触抵抗、腐食試験後の接触抵抗および熱処理試験後の接触抵抗がいずれも低いことが分かった。
　また、実施例１１の端子は、基材がＭｇ、Ｓｉ、Ｃｕ及びＣｒを合計で２．１５質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を３５００個／μｍ２有し、金属被膜層がＡｕからなり、製造条件Ａ１ではＡｕ酸化物層が形成されなかったが、端子成形加工性に優れ、初期接触抵抗、腐食試験後の接触抵抗および熱処理試験後の接触抵抗がいずれも低いことが分かった。
　比較例３１、３３、３４、３６、３７、３９、４０、４２では、時効工程がないか、もしくは熱処理が低温度、短時間で不足しているため、十分な析出物密度が得られず、材料強度が不足し初期抵抗が十分に得られなかった。更に耐応力緩和特性が劣る合金であり、熱処理試験後の抵抗も十分な特性にはならないことが想定される。
　比較例３２、３５、３８、４１ではいずれも、酸化スズからなる酸化物層の厚さが５０ｎｍを超えているため、初期接触抵抗が高く、端子特性を満たさないことが分かった。
　以上より、本実施例の端子は、基材と、金属被覆層と、酸化物層を有する端子であって、基材は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５～３．０００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を５００個／μｍ２以上有し、金属被覆層は、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなり、酸化物層が存在する場合には、当該酸化物層がＳｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ酸化物のいずれかを主成分とし、厚さが５０ｎｍ以下であるため、強度、耐熱性および成形加工性に優れ、初期および耐久試験後に低接触抵抗を示すことが分かった。
　本発明の端子はアルミハーネスを搭載した自動車用の端子に好適である。
　１　金属部材
　１’　金属部材
　２　基材
　３　金属被覆層
　４　酸化物層
　１０　端子
　２０　端子接続部
　３０ａ　導体接続部
　３０ｂ　被覆電線接続部
　４０ａ　第１トランジション部
　４０ｂ　第２トランジション部
　１００　アルミニウム合金板材
　１０１　端子展開材
　２００　端子接続部用基材
　３００ａ　導体接続部用基材
　３００ｂ　被覆電線接続部用基材
　４００ａ　第１トランジション部用基材
　４００ｂ　第２トランジション部用基材
　５００　連結部

Claims (7)

  1. 　基材と、前記基材上の一部または全部に形成された金属被覆層とを有する金属部材からなる端子であって、
    　前記基材は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５～３．０００質量％含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ、平均粒子径１０～１００ｎｍの析出物を５００個／μｍ２以上有し、
    　前記金属被覆層は、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなることを特徴とする端子。
  2. 　前記金属部材は、前記金属被覆層の表面に形成された酸化物層を更に有し、
    前記酸化物層は、前記金属被覆層の主成分の酸化物を主成分とし、厚さが５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の端子。
  3. 　前記基材と前記金属被覆層の間に１層以上の下地層を有する、請求項１又は２に記載の端子。
  4. 　前記下地層は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉを主成分とする合金およびＣｏを主成分とする合金のいずれかからなる、請求項３に記載の端子。
  5. 　Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％以上３．０００質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる板材を調製する板材調製工程と、
    　前記板材を加熱して溶体化処理を行う溶体化工程と、
    　前記溶体化処理された板材を冷間圧延する冷間圧延工程と、
    　前記冷間圧延された板材の表面の一部または全部に、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなる金属被覆層を形成する金属被覆層形成工程と、
    　前記金属被覆層が形成された板材を端子の展開図形状に打ち抜いて展開端子材を成形する第１端子加工工程と、
    　前記展開端子材を端子に成形する第２端子加工工程と、
    　前記端子に対して時効処理を行う時効工程と、をこの順で有することを特徴とする、端子の製造方法。
  6. 　Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＺｒから選択される少なくとも１種以上の元素を合計で０.００５質量％以上３．０００質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる板材を調製する板材調製工程と、
    　前記板材を加熱して溶体化処理を行う溶体化工程と、
    　前記溶体化処理された板材を冷間圧延する冷間圧延工程と、
    　前記冷間圧延された板材を端子の展開図形状に打ち抜いて展開端子材を成形する第１端子加工工程と、
    　前記展開端子材の表面の一部または全部に、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＡｕあるいはＡｇ、またはこれらのいずれかを主成分とする合金からなる金属被覆層を形成する金属被覆層形成工程と、
    　前記金属被覆層を形成した展開端子を端子に成形する第２端子加工工程と、
    　前記端子に対して時効処理を行う時効工程と、をこの順で有することを特徴とする、端子の製造方法。
  7. 　前記金属被覆層形成工程は、前記板材と前記金属被覆層の間に下地層を形成する下地層形成工程を含む、請求項５または６に記載の端子の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3249753B1 (en) * 2016-05-24 2019-11-20 Aptiv Technologies Limited Electrical contact element

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109155479A (zh) * 2016-05-12 2019-01-04 住友电装株式会社 端子零件
CN111279005A (zh) * 2017-12-06 2020-06-12 株式会社藤仓 铝合金线的制造方法、使用该铝合金线的电线的制造方法以及线束的制造方法
CN109936036B (zh) * 2017-12-15 2022-02-25 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 改善端子正向力的方法
DE102018203800B4 (de) * 2018-03-13 2019-11-21 Te Connectivity Germany Gmbh Kontaktstift und Anordnung zur Verbindung von elektrischen Leitern aus Kupfer und Aluminium
CN110218918B (zh) * 2019-07-30 2021-02-12 国网河南省电力公司电力科学研究院 高导电率、耐热铝合金及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578889A (ja) * 1991-09-25 1993-03-30 Kobe Steel Ltd 端子用アルミニウム合金板
JP2000207940A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Ａｌ合金製自動車用導電体
JP2006009140A (ja) * 2004-01-07 2006-01-12 Nippon Steel Corp 塗装焼付け硬化性に優れた６０００系アルミニウム合金板およびその製造方法
JP2007077486A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Kobe Steel Ltd 成形用アルミニウム合金板
WO2013065583A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 住友電気工業株式会社 端子用アルミニウム合金板、端子金具、及び電線の端末接続構造
JP2013227630A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Autonetworks Technologies Ltd コネクタ用めっき端子

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS583348B2 (ja) 1977-04-01 1983-01-20 住友電気工業株式会社 アルミニウム端子およびその製造法
JPH0441648A (ja) 1990-06-07 1992-02-12 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 焼付硬化性に優れた成形加工用高強度アルミニウム合金
JPH0441646A (ja) 1990-06-07 1992-02-12 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 耐食性が良好で成形性及び焼付硬化性に優れたアルミニウム合金
JP4326797B2 (ja) 2002-12-26 2009-09-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 電線と端子金具との接続構造
JP5385683B2 (ja) * 2009-05-22 2014-01-08 矢崎総業株式会社 コネクタ端子
JP5712872B2 (ja) 2011-08-31 2015-05-07 株式会社オートネットワーク技術研究所 アルミニウム基端子金具
JP5928778B2 (ja) * 2011-12-14 2016-06-01 住友電気工業株式会社 アルミニウム基端子金具、及び電線の端末接続構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0578889A (ja) * 1991-09-25 1993-03-30 Kobe Steel Ltd 端子用アルミニウム合金板
JP2000207940A (ja) * 1999-01-18 2000-07-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Ａｌ合金製自動車用導電体
JP2006009140A (ja) * 2004-01-07 2006-01-12 Nippon Steel Corp 塗装焼付け硬化性に優れた６０００系アルミニウム合金板およびその製造方法
JP2007077486A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Kobe Steel Ltd 成形用アルミニウム合金板
WO2013065583A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 住友電気工業株式会社 端子用アルミニウム合金板、端子金具、及び電線の端末接続構造
JP2013227630A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Autonetworks Technologies Ltd コネクタ用めっき端子

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3116069A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3249753B1 (en) * 2016-05-24 2019-11-20 Aptiv Technologies Limited Electrical contact element

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