Verfahren zur Herstellung von legiertem Aluminiumdraht von hoher elektrischer Leitfähigkeit und grosser Zugfestigkeit. Der Verwendung von Aluminiumdraht zu Freileitungszwecken steht seine ungenügende Zerreissfestigkeit immer noch hindernd im Wege.
blan hat deshalb schon an Stelle von Reinaluminium Stahlaluminiumseile verwen det, bei welchen um ein Stahldrahtseil, das ledigli,eh zur Erhöhung der Zerreissfestigkeit dient, Reinaluminiumdxähte .geschlagen wer den.
Diese Seile sind aber in der An.sehaf- fung wesentlich teurer als Reinaluminium- seile gleicher Leitfähigkeit und haben infolge ihrer Steifheit den Nachteil schwieriger Montage; ferner erfordert die Verbindung zweier Seilstücke kompliziertere Konstruk- tionen.
Durch Legierung mit mis,chkristallbilden- den Komponenten, wie Si, Mg2Si, Cu ietc., ge- lingt es zwar leicht, Legierungen mit Festi,g keiten bis über 40 kg/mm" zu erzielen.
.Sol- che Legierungen weisen aber in diesem Zu stande gegenüber Reinaluminium erheblich kleinere Leitfähigkeiten auf, so JA sie für die Stroamübertragung nicht in Frage kom men. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Draht mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und gro sser Zerreissfestigkeit aus solchen Aluminium- legierungen.
Gemäss der Erfindung wird Walz- oder Pressdraht bei einer möglichst dicht unter dem Soliduspunkt der betreffenden Legie- rung gelegenen Temperatur abgeschreckt, auf Fertigmass gezogen und sodann bei einer unterhalb<B>250'</B> C liegenden Temperatur so lange angelassen,
bis .die .gewünschte Leit fähigkeit erreicht ist. Bei der Anlassbehand- lung gehen Zerreissfestigkeit und Härte all mählich zurück, während Dehnung und Biegt ef ähigkeit eine erheblich Verbesserung erfahren.
So behandelter Draht hat den wei tern Vorteil vor nicht angelassenem, tlass er von innern Spannungen befreit ist und bei Gebrauchstemperaturen unter<B>100'</B> C abso lut unveränderlich ist.
Vom Reinaluminium wird für Frei leitungen eine Leitfähigkeit von 34 bis 35 m/Ohm.,mm' bei ca. 18 kg/mm\ Zerreiss- Festigkeit gefordert.. Demgegenüber gestattet erfahrungsgemäss das -Verfahren nach der Erfindung die Herstellung eines.
Drahtes von beispielsweise 32 bis 33 m/Ohm. mm" Leit fähigkeit bei ca. 33 kg/mm\ Zerreissfestigkeit, a-I,so mit einer um 80 % gesteigerten Zerreiss festigkeit bei um nur 6 % geringerer Leit- f ähigkeit.
Die -Reisslänge eines Reinaluminiumseils mit einer Zerreissfestigkeit von 18 kg/mm\ und einem spezifischen Gewicht von 2,70 be trägt 6660 m, diejenige eines legierten Seils von oben .angeführten Qualitäten dagegen 11525 m. Sie ist daher noch wesentlich grö sser als diejenige eines üblichen Stahlalumini- umseils gleicher Leitfähigkeit mit einer Reiss länge von 10490 m.
Im folgenden soll ein AusführungSbei- spel des Verfahrens gemäss der Erfindung beschrieben werden.
Eine A uminiumlegierung mit 3 % Kup fer, 0,45 % Silizium und 0,3 % Eisen besitzt einen Soliduspunkt bei ,ca. 545' C. (Boque- m,ann, Die binären Metallegierungen.) Sie wird in gewöhnlicher Weise zu Draht voll 12 mm Durchmesser warm verwalzt, bei 540' C geglüht, abgeschreckt und kalt auf 2,4 mm Durchmesser gezogen.
Nach dem Ziehen weist sie eine Zerreissfestigkeit von 45 kg (mm\, eine Dehnung von 2,5 % und eine Leitfäliigl@eit von 24 in/Olim. mm\ auf. Nach 9-stündi:gem Anlassen bei 175 bis <B>180'</B> C ist die Zerreiss,fähigheit auf 34 kg/mm' gesunken, während die Dehnung auf 6 bis 7 '\o und die Leitfähigkeit auf 32 m%Ohm. mm-' gestiegen ist.
Durch längeres oder kürzeres Anlassen kann sowohl die Leitfähigkeit, alis auch die Zerreissfestigkeit in gewissen Grenzen ver ändert werden. Nachstehende. Kurven ver- anschauhchen den V erlaiuf -der beiden Eigen schaften beim Anlassen der im Beispiel an geführten Legierung.
Process for the production of alloyed aluminum wire of high electrical conductivity and great tensile strength. The use of aluminum wire for overhead line purposes is still a hindrance due to its insufficient tensile strength.
For this reason, blan has already used steel aluminum ropes instead of pure aluminum, in which pure aluminum double seams are tied around a steel wire rope, which is only used to increase the tensile strength.
However, these ropes are much more expensive to buy than pure aluminum ropes of the same conductivity and, because of their rigidity, have the disadvantage of difficult assembly; Furthermore, the connection of two pieces of rope requires more complicated constructions.
By alloying with components that form metal crystals, such as Si, Mg2Si, Cu ietc., It is easy to achieve alloys with strengths of up to over 40 kg / mm ".
In this state, however, such alloys have considerably lower conductivities than pure aluminum, so YES they are out of the question for power transmission. The present invention relates to a method for producing wire with high electrical conductivity and high tensile strength from such aluminum alloys.
According to the invention, wire rod or wire rod is quenched at a temperature as close as possible below the solidus point of the alloy in question, drawn to the finished dimension and then tempered at a temperature below <B> 250 ° </B> C for so long,
until .the .desired conductivity is achieved. During the tempering treatment, the tensile strength and hardness gradually decrease, while the elongation and bending ability experience a considerable improvement.
Wire treated in this way has the additional advantage over untreated wire, that it is freed from internal stresses and is absolutely unchangeable at temperatures below <B> 100 '</B> C.
A conductivity of 34 to 35 m / ohm., Mm 'at approx. 18 kg / mm \ tensile strength is required of pure aluminum for overhead lines. In contrast, experience has shown that the method according to the invention allows the production of a.
Wire of, for example, 32 to 33 m / ohm. mm "conductivity at approx. 33 kg / mm \ tensile strength, a-I, so with an 80% increased tensile strength with only 6% lower conductivity.
The breaking length of a pure aluminum rope with a tensile strength of 18 kg / mm \ and a specific weight of 2.70 is 6660 m, that of an alloyed rope from above, on the other hand, 11525 m. It is therefore significantly greater than that of a conventional steel aluminum rope of the same conductivity with a breaking length of 10490 m.
In the following an embodiment of the method according to the invention will be described.
An aluminum alloy with 3% copper, 0.45% silicon and 0.3% iron has a solidus point of approx. 545 ° C. (Boquem, ann, Die binary metal alloys.) It is hot rolled in the usual way to wire with a diameter of 12 mm, annealed at 540 ° C., quenched and cold drawn to a diameter of 2.4 mm.
After drawing it has a tensile strength of 45 kg (mm \, an elongation of 2.5% and a conductivity of 24 in / olim. Mm \. After 9 hours: after tempering at 175 to 180 '</B> C the breaking capacity has decreased to 34 kg / mm', while the elongation has increased to 6 to 7 '\ o and the conductivity to 32 m% ohm. Mm-'.
Longer or shorter tempering can change both the conductivity and the tensile strength within certain limits. Below. Curves show the course of the two properties when tempering the alloy given in the example.