EP3540745A1 - Electrical transport wire in aluminium alloy with high electrical conductivity - Google Patents

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EP3540745A1
EP3540745A1 EP19167496.9A EP19167496A EP3540745A1 EP 3540745 A1 EP3540745 A1 EP 3540745A1 EP 19167496 A EP19167496 A EP 19167496A EP 3540745 A1 EP3540745 A1 EP 3540745A1
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EP
European Patent Office
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alloy
transport wire
electrical
zirconium
aluminum alloy
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EP19167496.9A
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Emilien Comoret
Rodrigue Sumera
Nicolas MASQUELIER
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Nexans SA
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Nexans SA
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Publication date
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    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/008Power cables for overhead application
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
    • B21C37/045Manufacture of wire or bars with particular section or properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C9/00Cooling, heating or lubricating drawing material
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    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
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    • Y10T29/49988Metal casting
    • Y10T29/49991Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to an electrical cable comprising at least one aluminum alloy electrical transport wire, a method of manufacturing said electric transport wire, and a method of manufacturing said electric cable.
  • These cables are conventionally composed of a central reinforcing element, surrounded by at least one electrically conductive layer.
  • the central reinforcing element may be a composite or metallic element.
  • the electrically conductive layer can in turn typically comprise an assembly of metal strands, preferably twisted around the central element.
  • the metal strands may be strands of aluminum, copper, aluminum alloy or copper alloy. That said, the electrically conductive layer is generally made of aluminum or an aluminum alloy, since this material has a relatively low weight compared to other electrically conductive materials.
  • EP 0 787 811 is known an electric transport wire aluminum alloy ensuring good breaking strength, and good temperature resistance.
  • This alloy contains 0.28 to 0.80 percent by weight of zirconium, 0.10 to 0.80 percent by weight of manganese and 0.10 to 0.40 percent by weight of copper.
  • This alloy is obtained by a process comprising a casting step of the molten aluminum alloy, then an extrusion or rolling step, then a heating step, and finally a cold working step in order to obtain alloy wires 4 mm in diameter.
  • the heating step can be performed after the cold working step.
  • this alloy has the disadvantage of having an electrical conductivity lower than 56.5% IACS (International Annealed Copper Standard ), less than 51% IACS depending on the operating conditions used. Furthermore, the method of manufacturing said alloy does not allow on the one hand to control the microstructure of zirconium precipitates (Al 3 Zr), and on the other hand to produce sufficient zirconium precipitates in said alloy. As a result, this method induces a breaking strength and an electrical conductivity of said alloy which are not optimized.
  • IACS International Annealed Copper Standard
  • the object of the present invention is to overcome the disadvantages of the techniques of the prior art by proposing an aluminum alloy, in particular used as an electric transport wire in an electric cable, comprising aluminum and zirconium, easy to manufacture, having improved electrical properties (in terms of electrical capacity and electrical conductivity), while ensuring good mechanical properties, especially in terms of breaking strength and resistance to hot creep and good temperature resistance.
  • the present invention firstly relates to an electric aluminum alloy wire comprising aluminum, zirconium and unavoidable impurities, characterized in that said alloy comprises at least 80 parts by weight of zirconium under form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy.
  • the aluminum alloy of the electrical transport wire of the The invention has a higher electrical conductivity than prior art aluminum alloys while ensuring good electrical properties.
  • said electric transport wire comprises at the surface a porous layer of alumina hydroxide.
  • the alumina hydroxide layer is an aluminum oxide hydroxide layer, or in other words, a hydrated alumina layer.
  • the thermal emissivity is optimized and the thermal absorption is minimized, which is favorable to a significant reduction in the heating of the transport wire. electric that could be weakened at high temperatures.
  • the second subject of the present invention is an electric transport wire made of aluminum alloy comprising aluminum, zirconium precipitates and unavoidable impurities, characterized in that the said electric transport wire comprises at the surface a porous layer of hydroxide alumina.
  • the thermal emissivity is optimized and the thermal absorption is minimized, which is favorable to a significant reduction in the heating of the electric transport wire which could be embrittled at high temperatures. and thus to the improvement of electrical properties while guaranteeing good mechanical properties.
  • said alloy comprises at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy.
  • the aluminum alloy of the electric transport wire conforming to The second object of the invention has a higher electrical conductivity than aluminum alloys of the prior art.
  • the aluminum alloy electrical transport wire according to the first object or the second subject of the invention is an electric transport wire made of said aluminum alloy.
  • the hydrated alumina layer is a monohydrated layer.
  • boehmite which is the gamma polymorph of AlO (OH) or Al 2 O 3 .H 2 O
  • diaspore which is the alpha polymorph of AlO (OH) or Al 2 O 3 .H 2 O.
  • the hydrated alumina layer is a polyhydrated layer, and preferably a trihydrate layer.
  • alumina trihydrate of gibbsite or hydrargillite, which is the gamma polymorph of Al (OH) 3 ; the bayerite that is the alpha polymorph of Al (OH) 3 ; or nordstrandite, which is the beta polymorph of Al (OH) 3 .
  • the electric transport wire comprises a controlled microstructure dispersion of zirconium precipitates (Al 3 Zr).
  • the aluminum alloy may comprise from 0.05% to 0.6% by weight of zirconium, preferably from 0.05% to 0.5% by weight of zirconium, and more preferably from 0.2% to 0.5% by weight of zirconium.
  • the aluminum alloy When the amount of zirconium in said aluminum alloy is less than 0.05% by weight, the aluminum alloy may not include enough zirconium precipitates, inducing a random distribution of said precipitates in the alloy and thus, a decrease in its electrical conductivity.
  • the amount of zirconium in said aluminum alloy is greater than 0.5% by weight, large zirconium precipitates (Al 3 Zr) can be formed, inducing a decrease in the mechanical properties of the alloy, particularly in terms of Tear resistant.
  • the diameter of the zirconium precipitates (Al 3 Zr) in said alloy of the electric transport wire according to the first object or the second subject of the invention ranges from 1 to 100 nm, preferably from 1 to at 20 nm, and more preferably from 1 to 5 nm.
  • the temperature resistance of the alloy of the electrical transport wire of the invention is improved.
  • the alloy of the electric transport wire according to the first object or object of the invention can withstand a temperature of 150 ° C, and preferably a temperature of 210 ° C.
  • said zirconium precipitates (Al 3 Zr) are spherical.
  • the aluminum alloy of the electrical transport wire conforms to the first object or second object of the invention further comprises a member selected from copper, iron and their mixture.
  • the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may comprise from 0.15% to 0.4% by weight of iron, and preferably from 0.25% to 0% by weight. 35% by weight of iron.
  • the presence of the copper in the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or the second subject of the invention makes it possible to improve the mechanical properties with respect to the resistance to hot creep, while maintaining good electrical conductivity.
  • An alloy having good creep resistance withstands deformation under long-term mechanical stresses at elevated temperatures.
  • the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may comprise from 0.05% to 0.35% by weight of copper, and preferably from 0.12% to 0%. 22% by weight of copper.
  • the electrical conductivity of the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may be at least 57% International Annealed Copper Standard (IACS), preferably at least 58%. % IACS, and preferably at least 59% IACS.
  • IACS International Annealed Copper Standard
  • the aluminum alloy of the electrical transport wire according to the first object or object of the invention comprises only aluminum; zirconium; unavoidable impurities; and optionally an element selected from iron, copper and their mixture. Indeed, if we add other elements in the alloy, the electrical conductivity can drop sharply. For electrical applications, it is important to keep the aluminum alloy as pure as possible.
  • the aluminum content of the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or second subject of the invention may be at least 95.00% by weight, preferably at least 98.00. % by weight, preferably at least 99.00% by weight, preferably at least 99.40%.
  • the unavoidable impurity content in the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may be at most 1.50% by weight, preferably at most 1, 10% by weight, preferably at most 0.60% by weight, preferably at most 0.30% by weight, and preferably at most 0.10% by weight.
  • the term "unavoidable impurities" means the sum of metallic or non-metallic elements included in the alloy, excluding aluminum, zirconium, iron, copper, and possibly oxygen, during the manufacture of said alloy.
  • These unavoidable impurities may be for example one or more of the following elements: Ag, Cd, Cr, Mg, Mn, Pb, Si, Ti, V, Ni, S, and / or Zn.
  • the aluminum alloy comprises at most 0.08% by weight, and preferably at most 0.05% by weight of Mn and / or Si. In fact, these unavoidable impurities can decrease the electrical conductivity of said alloy.
  • the third subject of the present invention is an electrical cable comprising at least one electric transport wire conforming to the first object or the second subject of the invention, characterized in that the said electric cable further comprises an elongated reinforcing element.
  • an elongate reinforcing element makes it possible in particular to form an aerial power transmission cable (i.e. OHL cable).
  • the elongate reinforcing member is surrounded by said aluminum alloy electrical transport wire.
  • the elongate reinforcing element is a central element.
  • the elongated reinforcing element is preferably a central mechanical support rod.
  • aluminum alloy electrical transport wire according to the first object or second object of the invention
  • a metal strand or “an element electrically elongated driver”
  • the electric cable according to the third subject of the invention comprises an assembly (ie a plurality) of aluminum alloy electrical transport wires conforming to the first object or the second subject of the invention, these wires being in particular wound on the elongated reinforcing element.
  • This assembly may in particular form at least one layer of the continuous envelope type, for example of circular or oval or square cross section.
  • the electrical cable of the invention comprises an elongated reinforcing member
  • said assembly may be positioned around the elongate reinforcing member.
  • the metal strands may be of round, trapezoidal or Z-shaped cross section.
  • the strands When the strands are of round cross section, they can have a diameter ranging from 2.25 mm to 4.75 mm. When the strands are of non-round cross section, their equivalent diameter in round section can also range from 2.25 mm to 4.75 mm.
  • the elongate reinforcing member is surrounded by at least one layer of an aluminum alloy wire assembly conforming to the first object or second object of the invention.
  • the metal strands constituting at least one layer of an assembly of aluminum alloy metal strands of the invention are capable of conferring on said layer a substantially regular surface, each constituent strand of the layer being able to have a cross-section of complementary shape to the (s) strand (s) which is / are adjacent (s).
  • each constituent strand of the layer may in particular have a cross section of shape complementary to the (x) strand (s) which is / are adjacent thereto ( (s) 'means that: the juxtaposition or the nesting of all the constituent strands of the layer forms a continuous envelope (without irregularities), for example of circular or oval or square section.
  • the Z-shaped or trapezoid-shaped cross-section strands make it possible to obtain a regular envelope, unlike the round cross-section strands.
  • strands of Z-shaped cross-section are preferred.
  • said layer formed by the assembly of the metal strands has a cross section in the form of a ring.
  • the elongated reinforcing member may be typically a composite or metallic member.
  • a composite or metallic member By way of example, mention may be made of steel strands or composite strands of aluminum in an organic matrix.
  • the electrical transport wire of the invention may be twisted around the elongated reinforcing element, in particular when the electrical cable of the invention comprises an assembly of aluminum alloy electrical transport wires conforming to the first or second object. of the invention (ie metal strands).
  • the inventors of this application have discovered surprising that the electrical conductivity of the alloy obtained at the end of the heating step iv) is increased.
  • sufficient zirconium precipitates are formed to allow the increase of the electrical conductivity with respect to an alloy of the prior art comprising zirconium.
  • the addition of iron and / or copper in the alloy, associated with the heating step iv) of the process of the invention leads to an alloy having both improved mechanical properties, especially in terms of resistance to hot creep and breaking strength, and better electrical conductivity.
  • Step i) can be conventionally carried out by incorporating a parent alloy (ie "master alloy " in English) comprising aluminum; zirconium; optionally iron and / or copper; in a bath of molten aluminum, substantially pure. It is also possible to perform step i) by adding zirconium, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, to molten aluminum, and then mixing.
  • a parent alloy ie " master alloy " in English
  • step i) by adding zirconium, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, to molten aluminum, and then mixing.
  • Stage ii) makes it possible in particular to form, by cooling the casting (ie solidification), a cast aluminum alloy, in particular in the form of bar or bar, preferably cylindrical.
  • the cross section of the bar can range for example from 500 mm 2 to 2500 mm 2 or more.
  • the casting temperature in step ii) is from about 680 ° C to about 850 ° C, and preferably from about 710 ° C to about 770 ° C.
  • the cooling during the casting step ii) is carried out at a speed of at least 50 ° C / min, from the casting temperature up to about 500 ° C.
  • the casting step can be carried out continuously, in particular using a rotating wheel, called "casting".
  • Step iii) rolls said cast aluminum alloy into a rolled alloy.
  • the steps of casting ii) and rolling iii) make it possible to control the microstructure of the zirconium precipitates in said alloy while avoiding the formation of large zirconium precipitates, and thus guarantee the production of an aluminum alloy having good mechanical properties, especially in terms of breaking strength.
  • Said laminated alloy preferably has a cross section, round.
  • the diameter of the cross section may be, for example, from about 7 mm to about 26 mm.
  • the step iii) of rolling can be carried out hot, especially at a temperature ranging from 400 to 550 ° C.
  • said aluminum alloy manufactured according to the process of the invention comprises at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in said alloy. 'aluminum.
  • this step iv) makes it possible to obtain at least 90 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in the aluminum alloy manufactured according to the method of the invention.
  • This step iv) may preferably be a so-called "income” step, well known to those skilled in the art; said income stage being in particular different from a so-called “annealing” step also known under the anglicism " annealing step " .
  • the annealing step makes it possible to increase the mechanical elongation of an alloy by heating it, and thus to be able to easily deform it once annealed, while the income step makes it possible, in turn, to increase the resistance. mechanical alloy.
  • step iv) is carried out at a temperature ranging from 300 to 500 ° C, preferably from 350 to 450 ° C, and even more preferably from 400 to 450 ° C.
  • the duration of the heating step iv) ranges from 100 to 500 hours, preferably from 100 to 350 hours, and even more preferably from 100 to 300 hours.
  • step iv) the temperature and times used in said step iv) are interdependent.
  • time / temperature pairs used during step iv the following time / temperature combinations can notably be mentioned: 100 hours / 450 ° C., 200 hours / 400 ° C., and 340 hours / 350 ° C. vs.
  • the control of the heating time during step iv) for a given temperature can be carried out by transmission electron microscopy.
  • the heating according to step iv) can be carried out using an electric furnace (i.e. resistance furnace) and / or an induction furnace and / or a gas oven.
  • an electric furnace i.e. resistance furnace
  • an induction furnace i.e. induction furnace
  • a gas oven i.e. induction furnace
  • step iv) can be carried out by carrying out a slow rise in temperature, in particular by about 5 ° C. per minute.
  • the method of manufacturing the electric transport wire according to the first subject of the invention further comprises the following step: v) cold-working said electric transport wire of step iv), to obtain an electric transport wire with the desired dimensions.
  • the cold working step v) may be a drawing step in order to obtain said electric transport wire with the desired dimensions (e.g. final diameter). It can be performed at a temperature of at most 80 ° C.
  • step v) makes it possible to obtain metal alloy strands (or electrical transport wires) of aluminum alloy, in particular of round or trapezoidal or Z-shaped cross section.
  • the diameter of the cross section can range from 0.2mm to 5.0mm.
  • the method according to the fourth subject of the invention further comprises the following step: vi) forming by chemical conversion a porous layer of alumina hydroxide on the surface of said electric transport wire.
  • Step vi) may be performed with the electrical transport wire from step iv) or from step v) if it exists.
  • the porous layer of alumina hydroxide surrounding said electrical transport wire and formed in step vi), is preferably a layer that is in direct physical contact with said electrical transport wire. in aluminum alloy.
  • the electrical cable thus formed does not preferably comprise a layer interposed between the porous layer of alumina hydroxide and said aluminum alloy electrical transport wire.
  • pores of said porous alumina hydroxide layer are optionally arranged substantially evenly (or homogeneously) all along the outer surface of the porous alumina hydroxide layer, and they may all have substantially the same dimensions .
  • Step A) may be conventionally carried out by incorporating a master alloy (ie "master alloy " in English) comprising aluminum; zirconium; optionally iron and / or copper; in a bath of molten aluminum, substantially pure. It is also possible to carry out step A) by adding zirconium, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, to molten aluminum, and then mixing.
  • a master alloy ie " master alloy " in English
  • step A) by adding zirconium, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, to molten aluminum, and then mixing.
  • Stage B) makes it possible in particular to form, by cooling the crude casting (ie solidification), a cast aluminum alloy, especially in the form of bar or bar, preferably cylindrical.
  • the cross section of the bar can range for example from 500 mm 2 to 2500 mm 2 or more.
  • the casting temperature in step B) ranges from about 680 ° C to about 850 ° C, and preferably from about 710 ° C to about 770 ° C.
  • the cooling in the casting step B) is carried out at a speed of at least 50 ° C / min, from the casting temperature up to about 500 ° C.
  • the casting step can be carried out continuously, in particular using a rotating wheel, called "casting".
  • the casting steps B) and the rolling step C) make it possible to control the microstructure of the zirconium precipitates in said alloy by avoiding the formation of large zirconium precipitates, and thus guarantee the obtaining of an aluminum alloy having good properties. mechanical, especially in terms of breaking strength.
  • Said laminated alloy preferably has a cross section, round.
  • the diameter of the cross section may be, for example, from about 7 mm to about 26 mm.
  • the rolling step C) can be carried out hot, in particular at a temperature ranging from 400 to 550 ° C.
  • step D) is carried out at a temperature ranging from 300 to 500 ° C, preferably from 350 to 450 ° C, and even more preferably from 400 to 450 ° C.
  • the duration of the heating step D) ranges from 100 to 500 hours, preferably from 100 to 350 hours, and even more preferably from 100 to 300 hours.
  • step D) is carried out at a temperature between 400 and 450 ° C, for 100 to 500 hours.
  • step D the temperature and time parameters used in said step D) are interdependent.
  • the following time / temperature combinations can notably be mentioned: 100 hours / 450 ° C. and 200 hours / 400 ° C.
  • the control of the heating time in step D) for a given temperature can be carried out by transmission electron microscopy.
  • Stage D) for heating the rolled alloy i.e. heat treatment step
  • said aluminum alloy manufactured according to the process according to the fifth subject of the invention may comprise at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy.
  • the heating of stage D) can be carried out by carrying out a slow rise in temperature, in particular by approximately 5 ° C. per minute.
  • this step D) makes it possible to obtain at least 90 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in the aluminum alloy manufactured according to the process according to the fifth subject of the invention.
  • This step D) may preferably be a so-called "income” step, well known to those skilled in the art; said income stage being in particular different from a so-called “annealing” step also known under the anglicism " annealing step " .
  • the annealing step makes it possible to increase the mechanical elongation of an alloy by heating it, and thus to be able to easily deform it once annealed, while the income step makes it possible, in turn, to increase the resistance. mechanical alloy.
  • the heating according to step D) can be carried out using an electric furnace (ie resistance furnace) and / or an induction furnace and / or a gas oven.
  • an electric furnace ie resistance furnace
  • an induction furnace ie resistance furnace
  • a gas oven ie resistance furnace
  • the drawing step E) makes it possible to obtain said electric transport wire with the desired dimensions (e.g. final diameter). It can be performed at a temperature of at most 80 ° C.
  • step E) makes it possible to obtain metal alloy strands (or electrical transport wires) of aluminum alloy, in particular of round or trapezoidal or Z-shaped cross section.
  • the diameter of the cross section can range from 0.2mm to 5.0mm.
  • the porous layer of alumina hydroxide surrounding said electrical transport wire and formed in step F) is preferably a layer that is in direct physical contact with said electrical transport wire. in aluminum alloy.
  • the electrical cable thus formed does not preferably comprise a layer interposed between the porous layer of alumina hydroxide and the aluminum alloy electrical transport wire.
  • pores of said porous alumina hydroxide layer are optionally arranged substantially evenly (or homogeneously) all along the outer surface of the porous alumina hydroxide layer, and they may all have substantially the same dimensions .
  • step vi) of the method according to the fourth subject of the invention or step F) of the process according to the fifth subject of the invention is carried out by anodization.
  • Anodizing is a surface treatment that can be formed by anodic oxidation, from the electrical transport wire from step iv) (or step D)) or step v) (or from step E)) if it exists, the porous layer of alumina hydroxide.
  • the anodizing will consume a portion of the electrical transport wire to form said porous layer of alumina hydroxide.
  • the porous layer of alumina hydroxide is formed from the surface of said electric transport wire to the core of said electric transport wire, in contrast to an electrolytic deposition.
  • Anodizing is conventionally based on the principle of electrolysis of water. It consists of immersing the electric transport wire in a bath anodizing, said electric transport wire being placed at the positive pole of a DC generator.
  • the anodizing bath is more particularly an acid bath, preferably a phosphoric acid bath or a sulfuric acid bath. These are respectively phosphoric anodizing or sulfuric anodizing.
  • the electrolytic parameters are imposed by a current density and a conductivity of the bath.
  • the current density is preferably set at 55 to 65 A / dm 2
  • the voltage is set at 20 to 21 V
  • the intensity is fixed at 280 to 350 A.
  • This current density makes it possible to ensure that a sufficient quantity of pores has been formed.
  • step a) and step b) can be carried out concomitantly.
  • the method according to the fourth object or fifth object of the invention may further comprise the following step, prior to the chemical conversion step vi) or F): c) Neutralizing said electric transport wire.
  • the method according to the fourth object or fifth object of the invention may comprise said three steps a), b) and c), step c) being performed after steps a) and b ).
  • the purpose of the degreasing step a) is to eliminate the various bodies and particles contained in the greases that may be present on the surface of the electric transport wire.
  • the degreasing step a) can be carried out by at least partially immersing the electric transport wire in a solution comprising at least one surfactant as a degreasing agent.
  • the stripping step b) serves to remove oxides that may be present on the surface of the electric transport wire.
  • a chemical etching may be used consisting of removing the oxides by dissolution, or even bursting of the oxide layer, without attacking the material of the underlying electrical transport wire.
  • the stripping step b) can be carried out by at least partially immersing the electric transport wire in a solution comprising a base as a stripping agent.
  • step a) and step b) are carried out concomitantly, a single solution comprising a degreasing agent and a etchant may be used to both etch and degrease the electrical transport wire.
  • the neutralization step c) makes it possible to condition the electric transport wire before the chemical conversion step vi) or F).
  • the step c) of neutralization consists in conditioning the electric transport wire by plunging it at least partially into a solution identical to the bath of anodizing provided in the chemical conversion step vi) or F), in order to put the surface of the electric transport wire at the same pH as the anodizing bath of the anodizing step vi) or F).
  • the neutralization step c) can be carried out by at least partially immersing the electric transport wire in a solution comprising an acid as neutralizing agent.
  • said aluminum electrical transport wire it is preferable first of all to strip and degrease said aluminum electrical transport wire, by immersing it in a soda solution and surfactants such as for example the GARDOCLEAN referenced solution marketed by the Company CHEMETALL (30-50 g / L of sodium hydroxide), especially at a temperature ranging from 40 to 60 ° C, for a period of about 30 seconds.
  • said electric transport wire can be immersed in a solution of sulfuric acid (20% by weight of sulfuric acid in distilled water) to perform the step c) of neutralization, preferably at room temperature (ie 25 ° C), for 10 seconds.
  • said electric transport wire Prior to the anodizing step vi) or F), said electric transport wire can then be smoothed to have a glossy appearance and then rinsed.
  • Brightening eliminates a surface roughness that impacts the gloss associated with the reflection of light.
  • the brightening can be carried out in a solution of acid assisted or not current. In the first case, it is an electrochemical brilliance.
  • the samples tested in the laboratory were made from the LUMIA range of the company COVENTYA.
  • the anodizing step vi) or F) can then be performed.
  • the electrical transmission wire made of aluminum alloy for example with a diameter of 3 mm, will be anodized by forming a porous layer of alumina hydroxide all around said electric transport wire, by sulfuric anodizing ( 20 to 30% by weight of sulfuric acid in distilled water) at a temperature of 30 ° C, or by phosphoric anodization (8 to 30% by weight of phosphoric acid in distilled water) at room temperature (ie 25 ° C), under the application of a current density between 55 and 65 A / dm 2 .
  • Said aluminum alloy electrical transport wire obtained is thus covered with a porous layer of alumina hydroxide.
  • the method according to the fourth object or fifth object of the invention further comprises after the chemical conversion step vi) or F), and in particular anodizing, the following step: vii) sealing the pores of said porous layer of alumina hydroxide.
  • This step vii) makes it possible to improve the compactness of the alumina hydroxide layer. Following this step vii), all the pores on the surface of the alumina hydroxide layer are capped.
  • Step vii) may for example be performed by performing hot hydration of said electrical transport wire, by dipping said electrical transport wire into boiling water or hot water.
  • the clogging may be carried out in water optionally with an additive, for example nickel salt at a temperature above 80 ° C, preferably between 90 and 95 ° C.
  • an additive for example nickel salt at a temperature above 80 ° C, preferably between 90 and 95 ° C.
  • said electric transport wire obtained after the chemical conversion step vi) or F) or said electric transport wire obtained after the sealing step vii), is rinsed with osmosis water.
  • the method of manufacturing the electric cable of the invention is an easy process to implement.
  • it provides an electrical cable having both good electrical properties (in terms of electrical capacitance and conductivity) and good mechanical properties (in terms of breaking strength and resistance to hot creep). .
  • step Y) makes it possible to obtain said electrical transport wires optionally covered with a layer of alumina hydroxide
  • step Z) is to position the electrical transport son around the reinforcing element, so as to form at least one layer of said electrical transport son around said reinforcing element.
  • the electric transport wires are twisted around said reinforcing element.
  • each electric transport wire has a cross section of complementary shape to the (s) strand (s) adjacent thereto, and being capable of conferring on said layer a substantially regular surface.
  • the electric cable according to the invention may have an apparent diameter (that is to say outside diameter) ranging from 10 to 100 mm.
  • the electric cable of the invention may be more particularly a high voltage electrical transmission cable, in particular of high voltage overhead line type of at least 225 kV and up to 800 kV (i.e. OHL cables). This type of cable is usually stretched between two pylons.
  • the figure 1 schematically represents a structure, in cross section, of a first variant of an electric cable according to the invention.
  • the figure 2 schematically represents a structure, in cross section, of a second variant of an electric cable according to the invention.
  • the figure 3 schematically represents a structure, in cross section, of a third variant of an electric cable according to the invention.
  • the figure 4 represents a transmission electron microscopy (TEM) view of the aluminum alloy electrical transport wire of the electrical cable of the invention.
  • TEM transmission electron microscopy
  • the figure 5 represents the curves of the electrical conductivity of the electric transport wire of the electric cable of the invention as a function of the heating time of step iv) of the fourth subject of the invention for different heating temperatures.
  • the figure 1 represents a first variant of a high voltage electric transmission electric cable of the OHL 100A type according to the invention, seen in cross section, comprising three layers of a 10A assembly of aluminum alloy wire strands 1A of the invention. These three layers surround an elongate central reinforcing element 20A.
  • the metal strands 1A constituting said layers have a cross section of round shape.
  • the figure 2 represents a second variant of a high-voltage electric transmission electric cable of the OHL 100B type according to the invention, seen in cross-section, comprising two layers of an assembly 10B of metal strands 1B of aluminum alloy of the invention. These two layers surround an elongated central reinforcing element 20B.
  • the metal strands 1B constituting said layers have a trapezoidal cross section.
  • the figure 3 represents a third variant of a high-voltage electric transmission electric cable of the OHL 100C type according to the invention, seen in cross-section, comprising two layers of a 10C assembly of metal strands 1C of aluminum alloy of the invention. These two layers surround an elongated central reinforcing element 20C.
  • the constituent metal strands 1C of said layers have a Z-shaped cross section (or of "S" shape according to the orientation of the Z).
  • the geometry of the strands in the shape of "Z” makes it possible to obtain a surface practically provided with no gaps that can generate accumulations of moisture and thus poles of corrosion.
  • the central element 20A, 20B, 20C which is an elongated reinforcement, represented in the Figures 1, 2 and 3 may be for example steel strands 2A, 2B, 2C or composite strands 2A, 2B, 2C of aluminum in an organic matrix.
  • the aluminum alloy of the electric transport wire included at most 0.8% by weight of unavoidable impurities.
  • the figure 4 shows a transmission electron microscopic view (TEM) of the aluminum alloy as prepared above bright field mode (English “BF: Bright Field”) ( figure 4a ) and in dark field mode (in English “ DF: Dark Field ”) ( figure 4b ).
  • TEM transmission electron microscopic view
  • TEM Transmission electron microscopy
  • the diameter of the zirconium precipitates in the alloy was determined by TEM. To do this, an alloy sample as prepared above was taken, polished to obtain an alloy thickness of about 100 microns, and electrochemically pierced to obtain a transparent sample thickness to electrons ranging from 50 to about 100 nm.
  • the zirconium precipitates obtained at the end of step iv) were coarse, in particular with a diameter greater than 100 nm.
  • Table 1 shows the tensile strength (in MPa) of several aluminum alloy electrical transport wires A1, A2, A3, A4 and A01, their electrical conductivity (in% IACS) and the loss of their properties mechanical after aging at 230 ° C for 1 hour (ie loss of breaking strength, in ⁇ UTS).
  • A1, A2, A3 and A4 were manufactured according to the process of the invention as described in the example above with different heating parameters according to the amount of zirconium they contained, and A01 was marketed under the reference AI1120 by Nexans. A01 is not part of the invention since it does not contain zirconium.
  • A1, A2, A3 and A4 were respectively obtained with the following heating parameters of step iv): 400 ° C / 300 hours, 400 ° C / 250 hours, 400 ° C / 220 hours and 400 ° C / 180 hours.
  • the aluminum alloy electrical transport wires manufactured according to the process according to the invention have good mechanical properties before and after aging and good electrical properties. .
  • the presence of zirconium in the aluminum alloy reduces the loss of mechanical properties after aging, while ensuring good electrical properties.
  • the figure 5 shows the electrical conductivity of the aluminum alloy electrical transport wire of the invention as a function of the heating time of step iv) of the process according to the invention when step iv) is carried out at a heating temperature 450 ° C (curve A), 400 ° C (curve B) and 350 ° C (curve C).
  • the alloy used in this example was prepared as in the examples described above and included 0.35% zirconium, 0.27% iron and 0.17% copper.
  • step iv) the temperature and time parameters used during said step iv) are interdependent and have a direct impact on the electrical conductivity of the alloy obtained.
  • time / temperature pairs allowing in step iv) to form sufficient zirconium precipitates and thus to obtain a conductivity of at least 57% IACS, the following time / temperature pairs are found: About 100 hours / 450 ° C, about 200 hours / 400 ° C, and about 340 hours / 350 ° C.
  • the aluminum alloy A5 of the electric transport wire included at most 0.8% by weight of unavoidable impurities.
  • the diameter of the zirconium precipitates was determined by the MET method as described in Example 1, on the alloy A5 as prepared at the end of the drawing step E) (ie before the stripping steps, degreasing, neutralization, anodizing and clogging).
  • the process according to the invention makes it possible to obtain a homogeneous dispersion of controlled microstructure of zirconium precipitates and in particular to obtain spherical zirconium precipitates with a diameter of from 1 to about 20 nm.
  • Table 2 below shows the temperature resistance (in ° C) of several aluminum alloy electrical transport wires A5, A6, A02 and A03, their electrical conductivity (in% IACS), their emissivity, their absorption, their diameter, the diameter and the cross-section of the corresponding cables (in mm), the intensity (in A) and the intensity gain (in%) of the cables respectively comprising the aluminum alloy electrical transport wires A03, A5 and A6 with respect to the cable comprising the aluminum alloy electrical transport wire A02.
  • A6 was manufactured according to the method according to the fourth subject of the invention and as described in the first example of the present application (with the heating parameters of step iv) following: 400 ° C / 180 hours).
  • A6 did not include a porous layer of alumina hydroxide.
  • A02 pure aluminum was marketed under the reference Al1350 by Nexans. A02 did not include a porous layer of alumina hydroxide.
  • A03 was made from A02, performing only steps a), b), c), F) and vii) described above in this example.
  • A03 thus included a porous layer of alumina hydroxide.
  • A02 and A03 do not form part of the invention since they do not include zirconium.
  • the maximum allowable intensity is particularly increased thanks to the invention, as shown by the calculations in Table 2 above. , made on round electric transport wires.

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Abstract

L'invention concerne un fil de transport électrique en alliage d'aluminium, comprenant de l'aluminium, du zirconium et des impuretés inévitables, caractérisé en ce que ledit alliage comprend au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (AlZr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage.The invention relates to an electrical wire made of aluminum alloy, comprising aluminum, zirconium and unavoidable impurities, characterized in that said alloy comprises at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (AlZr) per 100 parts by weight of zirconium in said alloy.

Description

L'invention concerne un câble électrique comprenant au moins un fil de transport électrique en alliage d'aluminium, un procédé de fabrication dudit fil de transport électrique, et un procédé de fabrication dudit câble électrique.The invention relates to an electrical cable comprising at least one aluminum alloy electrical transport wire, a method of manufacturing said electric transport wire, and a method of manufacturing said electric cable.

Elle s'applique typiquement, mais non exclusivement, aux câbles de transmission électrique à haute tension ou câbles aériens de transport d'énergie, bien connus sous l'anglicisme "Overhead Lines (OHL) cable ».It typically, but not exclusively, applies to high voltage electrical transmission cables or overhead power transmission cables, well known under the Anglicism " Overhead Lines (OHL) cable ".

Ces câbles se composent classiquement d'un élément central de renforcement, entouré par au moins une couche électriquement conductrice.These cables are conventionally composed of a central reinforcing element, surrounded by at least one electrically conductive layer.

L'élément central de renforcement peut être un élément composite ou métallique. A titre d'exemple, on peut citer des brins d'acier ou des brins composites d'aluminium dans une matrice organique.The central reinforcing element may be a composite or metallic element. By way of example, mention may be made of steel strands or composite strands of aluminum in an organic matrix.

La couche électriquement conductrice peut quant à elle comprendre typiquement un assemblage de brins métalliques, de préférence torsadés autour de l'élément central. Les brins métalliques peuvent être des brins en aluminium, en cuivre, en alliage d'aluminium ou en alliage de cuivre. Ceci étant, la couche électriquement conductrice est généralement fabriquée à base d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium, puisque ce matériau présente un poids assez faible par rapport à d'autres matériaux électriquement conducteurs.The electrically conductive layer can in turn typically comprise an assembly of metal strands, preferably twisted around the central element. The metal strands may be strands of aluminum, copper, aluminum alloy or copper alloy. That said, the electrically conductive layer is generally made of aluminum or an aluminum alloy, since this material has a relatively low weight compared to other electrically conductive materials.

Du document EP 0 787 811 est connu un fil de transport électrique en alliage d'aluminium assurant une bonne résistance à la rupture, et une bonne tenue en température. Cet alliage contient 0,28 à 0,80 pour cent en poids de zirconium, 0,10 à 0,80 pour cent en poids de manganèse et 0,10 à 0,40 pour cent en poids de cuivre. Cet alliage est obtenu par un procédé comprenant une étape de coulée de l'alliage d'aluminium en fusion, puis une étape d'extrusion ou de laminage, puis une étape de chauffage, et enfin une étape de travail à froid afin d'obtenir des fils d'alliage de 4 mm de diamètre. L'étape de chauffage peut être effectuée après l'étape de travail à froid.Of the document EP 0 787 811 is known an electric transport wire aluminum alloy ensuring good breaking strength, and good temperature resistance. This alloy contains 0.28 to 0.80 percent by weight of zirconium, 0.10 to 0.80 percent by weight of manganese and 0.10 to 0.40 percent by weight of copper. This alloy is obtained by a process comprising a casting step of the molten aluminum alloy, then an extrusion or rolling step, then a heating step, and finally a cold working step in order to obtain alloy wires 4 mm in diameter. The heating step can be performed after the cold working step.

Toutefois, cet alliage présente l'inconvénient d'avoir une conductivité électrique inférieure à 56,5% IACS (International Annealed Copper Standard), voire inférieure à 51% IACS selon les conditions opératoires utilisées. Par ailleurs, le procédé de fabrication dudit alliage ne permet pas d'une part de contrôler la microstructure des précipités de zirconium (Al3Zr), et d'autre part de produire suffisamment de précipités de zirconium dans ledit alliage. De ce fait, ce procédé induit une résistance à la rupture et une conductivité électrique dudit alliage qui ne sont pas optimisées.However, this alloy has the disadvantage of having an electrical conductivity lower than 56.5% IACS ( International Annealed Copper Standard ), less than 51% IACS depending on the operating conditions used. Furthermore, the method of manufacturing said alloy does not allow on the one hand to control the microstructure of zirconium precipitates (Al 3 Zr), and on the other hand to produce sufficient zirconium precipitates in said alloy. As a result, this method induces a breaking strength and an electrical conductivity of said alloy which are not optimized.

Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients des techniques de l'art antérieur en proposant un alliage d'aluminium, notamment utilisé en tant que fil de transport électrique dans un câble électrique, comprenant de l'aluminium et du zirconium, facile à fabriquer, présentant des propriétés électriques améliorées (en termes de capacité électrique et de conductivité électrique), tout en garantissant de bonnes propriétés mécanique, notamment en termes de résistance à la rupture et de résistance au fluage à chaud et une bonne tenue en température.The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the techniques of the prior art by proposing an aluminum alloy, in particular used as an electric transport wire in an electric cable, comprising aluminum and zirconium, easy to manufacture, having improved electrical properties (in terms of electrical capacity and electrical conductivity), while ensuring good mechanical properties, especially in terms of breaking strength and resistance to hot creep and good temperature resistance.

Pour ce faire, la présente invention a pour premier objet un fil de transport électrique en alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium, du zirconium et des impuretés inévitables, caractérisé en ce que ledit alliage comprend au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (Al3Zr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium.To do this, the present invention firstly relates to an electric aluminum alloy wire comprising aluminum, zirconium and unavoidable impurities, characterized in that said alloy comprises at least 80 parts by weight of zirconium under form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy.

Grâce à la présence d'au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (Al3Zr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium, l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique de l'invention présente une conductivité électrique supérieure à celle des alliages d'aluminium de l'art antérieur, tout en garantissant de bonnes propriétés électriques.Thanks to the presence of at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy, the aluminum alloy of the electrical transport wire of the The invention has a higher electrical conductivity than prior art aluminum alloys while ensuring good electrical properties.

Dans un mode de réalisation particulier, ledit fil de transport électrique comprend en surface une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.In a particular embodiment, said electric transport wire comprises at the surface a porous layer of alumina hydroxide.

Dans l'invention, la couche d'hydroxyde d'alumine est une couche d'hydroxyde d'oxyde d'aluminium ou en d'autres termes, une couche d'alumine hydratée.In the invention, the alumina hydroxide layer is an aluminum oxide hydroxide layer, or in other words, a hydrated alumina layer.

Grâce à la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine, l'émissivité thermique est optimisée et l'absorption thermique est minimisée, ce qui est favorable à une diminution importante de l'échauffement du fil de transport électrique qui pourrait se fragiliser à hautes températures.Thanks to the porous layer of alumina hydroxide, the thermal emissivity is optimized and the thermal absorption is minimized, which is favorable to a significant reduction in the heating of the transport wire. electric that could be weakened at high temperatures.

La présente invention a pour second objet un fil de transport électrique en alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium, des précipités de zirconium et des impuretés inévitables, caractérisé en ce que ledit fil de transport électrique comporte en surface une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.The second subject of the present invention is an electric transport wire made of aluminum alloy comprising aluminum, zirconium precipitates and unavoidable impurities, characterized in that the said electric transport wire comprises at the surface a porous layer of hydroxide alumina.

Grâce à la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine, l'émissivité thermique est optimisée et l'absorption thermique est minimisée, ce qui est favorable à une diminution importante de l'échauffement du fil de transport électrique qui pourrait se fragiliser à hautes températures, et ainsi à l'amélioration des propriétés électriques tout en garantissant de bonnes propriétés mécaniques.Thanks to the porous layer of alumina hydroxide, the thermal emissivity is optimized and the thermal absorption is minimized, which is favorable to a significant reduction in the heating of the electric transport wire which could be embrittled at high temperatures. and thus to the improvement of electrical properties while guaranteeing good mechanical properties.

Dans un mode de réalisation particulier, ledit alliage comprend au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (Al3Zr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium.In a particular embodiment, said alloy comprises at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy.

Grâce à la présence d'au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (Al3Zr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium, l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au second objet de l'invention présente une conductivité électrique supérieure à celle des alliages d'aluminium de l'art antérieur.Thanks to the presence of at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy, the aluminum alloy of the electric transport wire conforming to The second object of the invention has a higher electrical conductivity than aluminum alloys of the prior art.

Dans un mode de réalisation particulier, le fil de transport électrique en alliage d'aluminium conforme au premier objet ou au second objet de l'invention est un fil de transport électrique constitué dudit alliage d'aluminium.In a particular embodiment, the aluminum alloy electrical transport wire according to the first object or the second subject of the invention is an electric transport wire made of said aluminum alloy.

Selon une première variante du premier objet ou du second objet de l'invention, la couche d'alumine hydratée est une couche monohydratée.According to a first variant of the first object or the second subject of the invention, the hydrated alumina layer is a monohydrated layer.

A titre d'exemple, on peut citer comme alumine monohydratée, la boéhmite, qui est le polymorphe gamma de AIO(OH) ou Al2O3.H2O; ou la diaspore, qui est le polymorphe alpha de AlO(OH) ou Al2O3.H2O.By way of example, mention may be made, as alumina monohydrate, of boehmite, which is the gamma polymorph of AlO (OH) or Al 2 O 3 .H 2 O; or diaspore, which is the alpha polymorph of AlO (OH) or Al 2 O 3 .H 2 O.

Selon une deuxième variante du premier objet ou du second objet de l'invention, la couche d'alumine hydratée est une couche polyhydratée, et de préférence une couche trihydratée.According to a second variant of the first object or the second subject of the invention, the hydrated alumina layer is a polyhydrated layer, and preferably a trihydrate layer.

A titre d'exemple, on peut citer comme alumine trihydratée, le gibbsite ou hydrargillite, qui est le polymorphe gamma de Al(OH)3 ; la bayerite qui est le polymorphe alpha de Al(OH)3 ; ou la nordstrandite, qui est le polymorphe béta de Al(OH)3.By way of example, mention may be made, as alumina trihydrate, of gibbsite or hydrargillite, which is the gamma polymorph of Al (OH) 3 ; the bayerite that is the alpha polymorph of Al (OH) 3 ; or nordstrandite, which is the beta polymorph of Al (OH) 3 .

Dans un mode de réalisation particulier du premier objet ou du second objet de l'invention, le fil de transport électrique comprend une dispersion de microstructure contrôlée de précipités de zirconium (Al3Zr).In a particular embodiment of the first object or the second subject of the invention, the electric transport wire comprises a controlled microstructure dispersion of zirconium precipitates (Al 3 Zr).

Grâce à la dispersion de microstructure contrôlée de précipités de zirconium (Al3Zr), les propriétés mécaniques et thermiques de l'alliage d'aluminium et ainsi du fil de transport électrique, sont améliorées.Thanks to the controlled microstructure dispersion of zirconium precipitates (Al 3 Zr), the mechanical and thermal properties of the aluminum alloy and thus the electric transport wire are improved.

Dans le fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention, l'alliage d'aluminium peut comprendre de 0,05% à 0,6% en poids de zirconium, de préférence de 0,05% à 0,5% en poids de zirconium, et de préférence encore de 0,2% à 0,5% en poids de zirconium.In the electrical transport wire according to the first object or the second subject of the invention, the aluminum alloy may comprise from 0.05% to 0.6% by weight of zirconium, preferably from 0.05% to 0.5% by weight of zirconium, and more preferably from 0.2% to 0.5% by weight of zirconium.

Lorsque la quantité de zirconium dans ledit alliage d'aluminium est inférieure à 0,05% en poids, l'alliage d'aluminium peut ne pas comprendre assez de précipités de zirconium, induisant une répartition aléatoire desdits précipités dans l'alliage et ainsi, une diminution de sa conductivité électrique. Lorsque la quantité de zirconium dans ledit alliage d'aluminium est supérieure à 0,5% en poids, de gros précipités de zirconium (Al3Zr) peuvent se former, induisant une diminution des propriétés mécanique de l'alliage, notamment en terme de résistance à la rupture.When the amount of zirconium in said aluminum alloy is less than 0.05% by weight, the aluminum alloy may not include enough zirconium precipitates, inducing a random distribution of said precipitates in the alloy and thus, a decrease in its electrical conductivity. When the amount of zirconium in said aluminum alloy is greater than 0.5% by weight, large zirconium precipitates (Al 3 Zr) can be formed, inducing a decrease in the mechanical properties of the alloy, particularly in terms of Tear resistant.

Dans un mode de réalisation particulier, le diamètre des précipités de zirconium (Al3Zr) dans ledit alliage du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention, va de 1 à 100 nm, de préférence de 1 à 20 nm, et de préférence encore de 1 à 5 nm. Lorsque le diamètre des précipités diminue, la tenue en température de l'alliage du fil de transport électrique de l'invention est améliorée. Ainsi, l'alliage du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention peut résister à une température de 150°C, et de préférence à une température de 210°C.In a particular embodiment, the diameter of the zirconium precipitates (Al 3 Zr) in said alloy of the electric transport wire according to the first object or the second subject of the invention ranges from 1 to 100 nm, preferably from 1 to at 20 nm, and more preferably from 1 to 5 nm. As the diameter of the precipitates decreases, the temperature resistance of the alloy of the electrical transport wire of the invention is improved. Thus, the alloy of the electric transport wire according to the first object or object of the invention can withstand a temperature of 150 ° C, and preferably a temperature of 210 ° C.

Dans un mode de réalisation particulier, lesdits précipités de zirconium (Al3Zr) sont sphériques.In a particular embodiment, said zirconium precipitates (Al 3 Zr) are spherical.

Dans un mode de réalisation préféré, l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention comprend en outre un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange.In a preferred embodiment, the aluminum alloy of the electrical transport wire conforms to the first object or second object of the invention further comprises a member selected from copper, iron and their mixture.

La présence du fer dans ledit alliage d'aluminium permet d'améliorer les propriétés mécaniques par rapport à la résistance à la rupture, tout en maintenant une bonne conductivité électrique.The presence of the iron in said aluminum alloy makes it possible to improve the mechanical properties with respect to the breaking strength, while maintaining a good electrical conductivity.

L'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention peut comprendre de 0,15% à 0,4% en poids de fer, et de préférence de 0,25% à 0,35% en poids de fer.The aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may comprise from 0.15% to 0.4% by weight of iron, and preferably from 0.25% to 0% by weight. 35% by weight of iron.

La présence du cuivre dans l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention permet d'améliorer les propriétés mécaniques par rapport à la résistance au fluage à chaud, tout en maintenant une bonne conductivité électrique. Un alliage possédant une bonne résistance au fluage à chaud résiste à la déformation sous des contraintes mécaniques de long terme à des températures élevées.The presence of the copper in the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or the second subject of the invention makes it possible to improve the mechanical properties with respect to the resistance to hot creep, while maintaining good electrical conductivity. An alloy having good creep resistance withstands deformation under long-term mechanical stresses at elevated temperatures.

L'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention peut comprendre de 0,05% à 0,35% en poids de cuivre, et de préférence de 0,12% à 0,22% en poids de cuivre.The aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may comprise from 0.05% to 0.35% by weight of copper, and preferably from 0.12% to 0%. 22% by weight of copper.

La conductivité électrique de l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention peut être d'au moins 57% IACS (International Annealed Copper Standard), de préférence d'au moins 58% IACS, et de préférence d'au moins 59% IACS.The electrical conductivity of the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may be at least 57% International Annealed Copper Standard (IACS), preferably at least 58%. % IACS, and preferably at least 59% IACS.

Il est préférable que l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention ne comprenne uniquement que de l'aluminium ; du zirconium ; des impuretés inévitables ; et optionnellement un élément choisi parmi le fer, le cuivre et leur mélange. En effet, si on rajoute d'autres éléments dans l'alliage, la conductivité électrique peut fortement baisser. Pour les applications électriques, il est important de conserver l'alliage d'aluminium le plus pur possible.It is preferable that the aluminum alloy of the electrical transport wire according to the first object or object of the invention comprises only aluminum; zirconium; unavoidable impurities; and optionally an element selected from iron, copper and their mixture. Indeed, if we add other elements in the alloy, the electrical conductivity can drop sharply. For electrical applications, it is important to keep the aluminum alloy as pure as possible.

La teneur en aluminium de l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention peut être d'au moins 95,00% en poids, de préférence d'au moins 98,00% en poids, de préférence d'au moins 99,00% en poids, de préférence d'au moins 99,40%.The aluminum content of the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or second subject of the invention may be at least 95.00% by weight, preferably at least 98.00. % by weight, preferably at least 99.00% by weight, preferably at least 99.40%.

La teneur en impuretés inévitables dans l'alliage d'aluminium du fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention peut être d'au plus 1,50% en poids, de préférence d'au plus 1,10% en poids, de préférence d'au plus 0,60% en poids, de préférence d'au plus 0,30% en poids, et de préférence d'au plus 0,10% en poids.The unavoidable impurity content in the aluminum alloy of the electric transport wire according to the first object or subject of the invention may be at most 1.50% by weight, preferably at most 1, 10% by weight, preferably at most 0.60% by weight, preferably at most 0.30% by weight, and preferably at most 0.10% by weight.

Dans la présente invention, on entend par « impuretés inévitables » la somme des éléments métalliques ou non métalliques compris dans l'alliage, hors aluminium, zirconium, fer, cuivre, et éventuellement oxygène, lors de la fabrication dudit alliage.In the present invention, the term "unavoidable impurities" means the sum of metallic or non-metallic elements included in the alloy, excluding aluminum, zirconium, iron, copper, and possibly oxygen, during the manufacture of said alloy.

Ces impuretés inévitables peuvent être par exemple un ou plusieurs des éléments suivants : Ag, Cd, Cr, Mg, Mn, Pb, Si, Ti, V, Ni, S, et/ou Zn.These unavoidable impurities may be for example one or more of the following elements: Ag, Cd, Cr, Mg, Mn, Pb, Si, Ti, V, Ni, S, and / or Zn.

Ces impuretés inévitables sont généralement des impuretés intrinsèques à l'aluminium.These unavoidable impurities are usually impurities intrinsic to aluminum.

Dans un mode de réalisation particulier, l'alliage d'aluminium comprend au plus 0,08% en poids, et de préférence au plus 0,05% en poids de Mn et/ou de Si. En effet, ces impuretés inévitables peuvent diminuer la conductivité électrique dudit l'alliage.In a particular embodiment, the aluminum alloy comprises at most 0.08% by weight, and preferably at most 0.05% by weight of Mn and / or Si. In fact, these unavoidable impurities can decrease the electrical conductivity of said alloy.

La présente invention a pour troisième objet un câble électrique comprenant au moins un fil de transport électrique conforme au premier objet ou au second objet de l'invention, caractérisé en que ledit câble électrique comprend en outre un élément allongé de renforcement.The third subject of the present invention is an electrical cable comprising at least one electric transport wire conforming to the first object or the second subject of the invention, characterized in that the said electric cable further comprises an elongated reinforcing element.

Dans la présente invention, la présence d'un élément allongé de renforcement permet notamment de former un câble aérien de transport d'énergie (i.e. câble OHL).In the present invention, the presence of an elongate reinforcing element makes it possible in particular to form an aerial power transmission cable (i.e. OHL cable).

De préférence, l'élément allongé de renforcement est entouré par ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium.Preferably, the elongate reinforcing member is surrounded by said aluminum alloy electrical transport wire.

Dans un mode de réalisation particulier, l'élément allongé de renforcement est un élément central.In a particular embodiment, the elongate reinforcing element is a central element.

L'élément allongé de renforcement est de préférence un jonc central de support mécanique.The elongated reinforcing element is preferably a central mechanical support rod.

Dans le cadre de l'invention, on entend par « fil de transport électrique en alliage d'aluminium conforme au premier objet ou au second objet de l'invention », un « brin métallique », ou « un élément électriquement conducteur allongé ».In the context of the invention, the term "aluminum alloy electrical transport wire according to the first object or second object of the invention", a "metal strand", or "an element electrically elongated driver ".

De façon particulièrement préférée, le câble électrique conforme au troisième objet de l'invention comprend un assemblage (i.e. une pluralité) de fils de transport électrique en alliage d'aluminium conformes au premier objet ou au second objet de l'invention, ces fils étant notamment enroulés sur l'élément allongé de renforcement. Cet assemblage peut notamment former au moins une couche du type enveloppe continue, par exemple de section transversale circulaire ou ovale ou encore carrée.In a particularly preferred manner, the electric cable according to the third subject of the invention comprises an assembly (ie a plurality) of aluminum alloy electrical transport wires conforming to the first object or the second subject of the invention, these wires being in particular wound on the elongated reinforcing element. This assembly may in particular form at least one layer of the continuous envelope type, for example of circular or oval or square cross section.

Lorsque le câble électrique de l'invention comprend un élément allongé de renforcement, ledit assemblage peut être positionné autour de l'élément allongé de renforcement.When the electrical cable of the invention comprises an elongated reinforcing member, said assembly may be positioned around the elongate reinforcing member.

Les brins métalliques peuvent être de section transversale ronde, trapézoïdale ou en forme de Z.The metal strands may be of round, trapezoidal or Z-shaped cross section.

Lorsque les brins sont de section transversale ronde, ils peuvent avoir un diamètre pouvant aller de 2,25 mm à 4,75 mm. Lorsque les brins sont de section transversale non ronde, leur diamètre équivalent en section ronde peut également aller de 2,25 mm à 4,75 mm.When the strands are of round cross section, they can have a diameter ranging from 2.25 mm to 4.75 mm. When the strands are of non-round cross section, their equivalent diameter in round section can also range from 2.25 mm to 4.75 mm.

Bien entendu, il est préférable que tous les brins constitutifs d'un assemblage aient la même forme et les mêmes dimensions.Of course, it is preferable that all constituent strands of an assembly have the same shape and the same dimensions.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément allongé de renforcement est entouré par au moins une couche d'un assemblage de brins métalliques en alliage d'aluminium conforme au premier objet ou au second objet de l'invention.In a preferred embodiment of the invention, the elongate reinforcing member is surrounded by at least one layer of an aluminum alloy wire assembly conforming to the first object or second object of the invention.

De préférence, les brins métalliques constitutifs d'au moins une couche d'un assemblage de brins métalliques en alliage d'aluminium de l'invention, sont aptes à conférer à ladite couche une surface sensiblement régulière, chaque brin constitutif de la couche pouvant notamment présenter une section transversale de forme complémentaire au(x) brin(s) qui lui est/sont adjacent(s).Preferably, the metal strands constituting at least one layer of an assembly of aluminum alloy metal strands of the invention are capable of conferring on said layer a substantially regular surface, each constituent strand of the layer being able to have a cross-section of complementary shape to the (s) strand (s) which is / are adjacent (s).

Selon l'invention, par « brins métalliques apte à conférer à ladite couche une surface sensiblement régulière, chaque brin constitutif de la couche pouvant notamment présenter une section transversale de forme complémentaire au(x) brin(s) qui lui est/sont adjacent(s)», on entend que : la juxtaposition ou l'emboîtement de l'ensemble des brins constitutifs de la couche, forme une enveloppe continue (sans irrégularités), par exemple de section circulaire ou ovale ou encore carrée.According to the invention, "metal strands capable of conferring on said layer a substantially regular surface, each constituent strand of the layer may in particular have a cross section of shape complementary to the (x) strand (s) which is / are adjacent thereto ( (s) 'means that: the juxtaposition or the nesting of all the constituent strands of the layer forms a continuous envelope (without irregularities), for example of circular or oval or square section.

Ainsi, les brins de section transversale en forme de Z ou en forme de trapèze permettent d'obtenir une enveloppe régulière contrairement aux brins de section transversale ronde. En particulier, des brins de section transversale en forme de Z sont préférés.Thus, the Z-shaped or trapezoid-shaped cross-section strands make it possible to obtain a regular envelope, unlike the round cross-section strands. In particular, strands of Z-shaped cross-section are preferred.

De manière encore plus préférée, ladite couche formée par l'assemblage des brins métalliques présente une section transversale en forme d'anneau.Even more preferably, said layer formed by the assembly of the metal strands has a cross section in the form of a ring.

L'élément allongé de renforcement peut être typiquement un élément composite ou métallique. A titre d'exemple, on peut citer des brins d'acier ou des brins composites d'aluminium dans une matrice organique.The elongated reinforcing member may be typically a composite or metallic member. By way of example, mention may be made of steel strands or composite strands of aluminum in an organic matrix.

Le fil de transport électrique de l'invention peut être torsadé autour de l'élément allongé de renforcement, notamment lorsque le câble électrique de l'invention comprend un assemblage de fils de transport électrique en alliage d'aluminium conformes au premier ou au second objet de l'invention (i.e. brins métalliques).The electrical transport wire of the invention may be twisted around the elongated reinforcing element, in particular when the electrical cable of the invention comprises an assembly of aluminum alloy electrical transport wires conforming to the first or second object. of the invention (ie metal strands).

La présente invention a pour quatrième objet un procédé de fabrication d'un fil de transport électrique conforme au premier objet de l'invention, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

  1. i) Former un alliage d'aluminium en fusion comprenant de l'aluminium, du zirconium, des impuretés inévitables, et optionnellement un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange ;
  2. ii) Couler l'alliage en fusion de l'étape i), pour obtenir un alliage brut de coulée ;
  3. iii) Laminer l'alliage brut de coulée de l'étape ii), pour obtenir un alliage laminé,
  4. iv) Chauffer l'alliage laminé de l'étape iii) pour obtenir ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium, ledit alliage comprenant au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (Al3Zr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium.
The fourth subject of the present invention is a method of manufacturing an electric transport wire according to the first subject of the invention, said method being characterized in that it comprises the following steps:
  1. i) forming a molten aluminum alloy comprising aluminum, zirconium, unavoidable impurities, and optionally an element selected from copper, iron and mixtures thereof;
  2. ii) Pouring the molten alloy of step i), to obtain a cast alloy;
  3. iii) laminating the crude casting alloy of step ii), to obtain a rolled alloy,
  4. iv) heating the rolled alloy of step iii) to obtain said aluminum alloy electrical transport wire, said alloy comprising at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight; zirconium weight in said aluminum alloy.

Les inventeurs de la présente demande ont découvert de façon surprenante que la conductivité électrique de l'alliage obtenu à l'issue de l'étape de chauffage iv) est augmentée. Ainsi, grâce au procédé de l'invention, et notamment grâce à l'étape de chauffage iv), il se forme suffisamment de précipités de zirconium pour permettre l'augmentation de la conductivité électrique par rapport à un alliage de l'art antérieur comprenant du zirconium. En outre, l'ajout du fer et/ou du cuivre dans l'alliage, associé à l'étape de chauffage iv) du procédé de l'invention, conduisent à un alliage présentant à la fois des propriétés mécaniques améliorées, notamment en termes de résistance au fluage à chaud et de résistance à la rupture, et une meilleure conductivité électrique.The inventors of this application have discovered surprising that the electrical conductivity of the alloy obtained at the end of the heating step iv) is increased. Thus, thanks to the process of the invention, and in particular thanks to the heating step iv), sufficient zirconium precipitates are formed to allow the increase of the electrical conductivity with respect to an alloy of the prior art comprising zirconium. In addition, the addition of iron and / or copper in the alloy, associated with the heating step iv) of the process of the invention, leads to an alloy having both improved mechanical properties, especially in terms of resistance to hot creep and breaking strength, and better electrical conductivity.

L'étape i) peut être classiquement réalisée en incorporant un alliage mère (i.e. « master alloy » en anglais) comprenant de l'aluminium ; du zirconium ; optionnellement du fer et/ou du cuivre ; dans un bain d'aluminium fondu, sensiblement pur. On peut également réaliser l'étape i) par ajout du zirconium, et optionnellement d'un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange, à de l'aluminium en fusion, puis mélange.Step i) can be conventionally carried out by incorporating a parent alloy (ie " master alloy " in English) comprising aluminum; zirconium; optionally iron and / or copper; in a bath of molten aluminum, substantially pure. It is also possible to perform step i) by adding zirconium, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, to molten aluminum, and then mixing.

L'étape ii) permet notamment de former, par refroidissement du brut de coulée (i.e. solidification), un alliage d'aluminium brut de coulée, notamment sous forme de barre ou de barreau, de préférence cylindrique. La section transversale du barreau peut aller par exemple de 500 mm2 à 2500 mm2, voire plus.Stage ii) makes it possible in particular to form, by cooling the casting (ie solidification), a cast aluminum alloy, in particular in the form of bar or bar, preferably cylindrical. The cross section of the bar can range for example from 500 mm 2 to 2500 mm 2 or more.

Dans un mode de réalisation particulier, la température de coulée lors de l'étape ii) va de 680°C à 850°C environ, et de préférence de 710°C à 770°C environ.In a particular embodiment, the casting temperature in step ii) is from about 680 ° C to about 850 ° C, and preferably from about 710 ° C to about 770 ° C.

Dans un mode de réalisation particulier, le refroidissement lors de l'étape de coulée ii) est effectué à une vitesse d'au moins 50°C/min, de la température de coulée jusqu'à 500°C environ.In a particular embodiment, the cooling during the casting step ii) is carried out at a speed of at least 50 ° C / min, from the casting temperature up to about 500 ° C.

A titre d'exemple, l'étape de coulée peut être effectuée en continue, notamment à l'aide d'une roue en rotation, dite « de coulée ».For example, the casting step can be carried out continuously, in particular using a rotating wheel, called "casting".

L'étape iii) permet de laminer ledit alliage d'aluminium brut de coulée pour obtenir un alliage laminé.Step iii) rolls said cast aluminum alloy into a rolled alloy.

Les étapes de coulée ii) et de laminage iii) permettent de contrôler la microstructure des précipités de zirconium dans ledit alliage en évitant la formation de gros précipités de zirconium, et ainsi garantissent l'obtention d'un alliage d'aluminium présentant de bonnes propriétés mécaniques, notamment en terme de résistance à la rupture.The steps of casting ii) and rolling iii) make it possible to control the microstructure of the zirconium precipitates in said alloy while avoiding the formation of large zirconium precipitates, and thus guarantee the production of an aluminum alloy having good mechanical properties, especially in terms of breaking strength.

Ledit alliage laminé a une section transversale de préférence, ronde. Le diamètre de la section transversale peut aller par exemple, de 7 mm à 26 mm environ.Said laminated alloy preferably has a cross section, round. The diameter of the cross section may be, for example, from about 7 mm to about 26 mm.

Dans un mode de réalisation particulier, l'étape iii) de laminage peut être réalisée à chaud, notamment à une température allant de 400 à 550°C environ.In a particular embodiment, the step iii) of rolling can be carried out hot, especially at a temperature ranging from 400 to 550 ° C.

L'étape iv) de chauffage de l'alliage laminé permet quant à elle, de contrôler la microstructure des précipités de zirconium dans ledit alliage et également de former suffisamment de précipités de zirconium. Ainsi, à l'issue de l'étape iv), ledit alliage d'aluminium fabriqué selon le procédé de l'invention comprend au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium.Stage iv) of heating the rolled alloy makes it possible, in turn, to control the microstructure of the zirconium precipitates in said alloy and also to form sufficient zirconium precipitates. Thus, at the end of step iv), said aluminum alloy manufactured according to the process of the invention comprises at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in said alloy. 'aluminum.

Dans un mode de réalisation particulier, cette étape iv) permet d'obtenir au moins 90 parties en poids de zirconium sous forme de précipités pour 100 parties en poids de zirconium dans l'alliage d'aluminium fabriqué selon le procédé de l'invention.In a particular embodiment, this step iv) makes it possible to obtain at least 90 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in the aluminum alloy manufactured according to the method of the invention.

Cette étape iv) peut être de préférence une étape dite « de revenu », bien connue de l'homme du métier ; ladite étape de revenu étant notamment différente d'une étape dite « de recuit » également connue sous l'anglicisme « annealing step ». L'étape de recuit permet d'augmenter l'allongement mécanique d'un alliage en le chauffant, et ainsi de pouvoir le déformer facilement une fois recuit, alors que l'étape de revenu permet, quant à elle, d'augmenter la résistance mécanique de l'alliage.This step iv) may preferably be a so-called "income" step, well known to those skilled in the art; said income stage being in particular different from a so-called "annealing" step also known under the anglicism " annealing step " . The annealing step makes it possible to increase the mechanical elongation of an alloy by heating it, and thus to be able to easily deform it once annealed, while the income step makes it possible, in turn, to increase the resistance. mechanical alloy.

Dans un mode de réalisation particulier, l'étape iv) est effectuée à une température allant de 300 à 500°C environ, de préférence de 350 à 450°C, et de manière encore plus préférée de 400 à 450°C.In a particular embodiment, step iv) is carried out at a temperature ranging from 300 to 500 ° C, preferably from 350 to 450 ° C, and even more preferably from 400 to 450 ° C.

Dans un mode de réalisation préféré, la durée de l'étape iv) de chauffage va de 100 à 500 heures, de préférence de 100 à 350 heures, et de manière encore plus préféré de 100 à 300 heures.In a preferred embodiment, the duration of the heating step iv) ranges from 100 to 500 hours, preferably from 100 to 350 hours, and even more preferably from 100 to 300 hours.

Il est important de noter que les paramètres de température et de temps utilisés lors de ladite étape iv) sont interdépendants. A titre d'exemple de couples temps/température utilisés lors de l'étape iv), on peut notamment citer les couples temps/température suivants: 100 heures/450°C, 200 heures/400°C, et 340 heures/350°C.It is important to note that the temperature and times used in said step iv) are interdependent. By way of example of the time / temperature pairs used during step iv), the following time / temperature combinations can notably be mentioned: 100 hours / 450 ° C., 200 hours / 400 ° C., and 340 hours / 350 ° C. vs.

Le contrôle du temps de chauffage lors de l'étape iv) pour une température donnée peut être effectué par microscopie électronique à transmission.The control of the heating time during step iv) for a given temperature can be carried out by transmission electron microscopy.

Le chauffage selon l'étape iv) peut être réalisé à l'aide d'un four électrique (i.e. four à résistance) et/ou d'un four à induction et/ou d'un four à gaz.The heating according to step iv) can be carried out using an electric furnace (i.e. resistance furnace) and / or an induction furnace and / or a gas oven.

Afin d'améliorer la formation des précipités de zirconium (Al3Zr), le chauffage de l'étape iv) peut être réalisé en effectuant une montée lente en température, notamment de 5°C par minute environ.In order to improve the formation of zirconium precipitates (Al 3 Zr), the heating of step iv) can be carried out by carrying out a slow rise in temperature, in particular by about 5 ° C. per minute.

Selon un mode de réalisation particulier, le procédé de fabrication du fil de transport électrique conforme au premier objet de l'invention comprend en outre, l'étape suivante :
v) Travailler à froid ledit fil de transport électrique de l'étape iv), pour obtenir un fil de transport électrique avec les dimensions souhaitées.
According to a particular embodiment, the method of manufacturing the electric transport wire according to the first subject of the invention further comprises the following step:
v) cold-working said electric transport wire of step iv), to obtain an electric transport wire with the desired dimensions.

L'étape v) de travail à froid peut être une étape de tréfilage afin d'obtenir ledit fil de transport électrique avec les dimensions souhaitées (e.g. diamètre final). Elle peut être réalisée à une température d'au plus 80°C environ.The cold working step v) may be a drawing step in order to obtain said electric transport wire with the desired dimensions (e.g. final diameter). It can be performed at a temperature of at most 80 ° C.

Selon un mode de réalisation préféré, l'étape v) permet d'obtenir des brins (ou fils de transport électrique) métalliques d'alliage d'aluminium, notamment de section transversale ronde ou trapézoïdale ou en forme de Z. Le diamètre de la section transversale peut aller de 0,2 mm à 5,0 mm.According to a preferred embodiment, step v) makes it possible to obtain metal alloy strands (or electrical transport wires) of aluminum alloy, in particular of round or trapezoidal or Z-shaped cross section. The diameter of the cross section can range from 0.2mm to 5.0mm.

Selon un mode de réalisation préféré, le procédé conforme au quatrième objet de l'invention comprend en outre, l'étape suivante :
vi) Former par conversion chimique une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine en surface dudit fil de transport électrique.
According to a preferred embodiment, the method according to the fourth subject of the invention further comprises the following step:
vi) forming by chemical conversion a porous layer of alumina hydroxide on the surface of said electric transport wire.

L'étape vi) peut être effectuée avec le fil de transport électrique issu de l'étape iv) ou issu de l'étape v) si elle existe.Step vi) may be performed with the electrical transport wire from step iv) or from step v) if it exists.

Dans un mode de réalisation préféré, la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine entourant ledit fil de transport électrique et formé au cours de l'étape vi), est de préférence une couche qui est directement en contact physique avec ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium. En d'autres termes, le câble électrique ainsi formé ne comprend de préférence pas de couche intercalée entre la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine et ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium.In a preferred embodiment, the porous layer of alumina hydroxide surrounding said electrical transport wire and formed in step vi), is preferably a layer that is in direct physical contact with said electrical transport wire. in aluminum alloy. In other words, the electrical cable thus formed does not preferably comprise a layer interposed between the porous layer of alumina hydroxide and said aluminum alloy electrical transport wire.

Les pores de ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine sont éventuellement agencés de façon sensiblement régulière (ou homogène) tout le long de la surface externe de la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine, et ils ont éventuellement tous sensiblement les mêmes dimensions.The pores of said porous alumina hydroxide layer are optionally arranged substantially evenly (or homogeneously) all along the outer surface of the porous alumina hydroxide layer, and they may all have substantially the same dimensions .

La présente invention a pour cinquième objet un procédé de fabrication d'un fil de transport électrique conforme au second objet de l'invention, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

  1. A) Former un alliage d'aluminium en fusion comprenant de l'aluminium, du zirconium, des impuretés inévitables, et optionnellement un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange,
  2. B) Couler l'alliage en fusion obtenu à l'étape A), pour obtenir un alliage brut de coulée, notamment sous forme d'une barre,
  3. C) Laminer l'alliage brut de coulée de l'étape B), pour obtenir un alliage laminé
  4. D) Chauffer l'alliage laminé de l'étape C),
  5. E) Eventuellement tréfiler l'alliage obtenu à l'étape D) pour obtenir ledit fil de transport électrique avec le diamètre final souhaité, et
  6. F) Former ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine par conversion chimique.
The subject of the present invention is a method of manufacturing an electric transport wire according to the second subject of the invention, said method being characterized in that it comprises the following steps:
  1. A) forming a molten aluminum alloy comprising aluminum, zirconium, unavoidable impurities, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture,
  2. B) Pouring the molten alloy obtained in step A), to obtain a cast alloy, in particular in the form of a bar,
  3. C) Laminating the Casting Alloy of Step B), to obtain a rolled alloy
  4. D) heating the rolled alloy of step C),
  5. E) optionally drawing the alloy obtained in step D) to obtain said electric transport wire with the desired final diameter, and
  6. F) forming said porous layer of alumina hydroxide by chemical conversion.

L'étape A) peut être classiquement réalisée en incorporant un alliage mère (i.e. « master alloy » en anglais) comprenant de l'aluminium ; du zirconium ; optionnellement du fer et/ou du cuivre ; dans un bain d'aluminium fondu, sensiblement pur. On peut également réaliser l'étape A) par ajout du zirconium, et optionnellement d'un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange, à de l'aluminium en fusion, puis mélange.Step A) may be conventionally carried out by incorporating a master alloy (ie " master alloy " in English) comprising aluminum; zirconium; optionally iron and / or copper; in a bath of molten aluminum, substantially pure. It is also possible to carry out step A) by adding zirconium, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, to molten aluminum, and then mixing.

L'étape B) permet notamment de former, par refroidissement du brut de coulée (i.e. solidification), un alliage d'aluminium brut de coulée, notamment sous forme de barre ou de barreau, de préférence cylindrique. La section transversale du barreau peut aller par exemple de 500 mm2 à 2500 mm2, voire plus.Stage B) makes it possible in particular to form, by cooling the crude casting (ie solidification), a cast aluminum alloy, especially in the form of bar or bar, preferably cylindrical. The cross section of the bar can range for example from 500 mm 2 to 2500 mm 2 or more.

Dans un mode de réalisation particulier, la température de coulée lors de l'étape B) va de 680°C à 850°C environ, et de préférence de 710°C à 770°C environ.In a particular embodiment, the casting temperature in step B) ranges from about 680 ° C to about 850 ° C, and preferably from about 710 ° C to about 770 ° C.

Dans un mode de réalisation particulier, le refroidissement lors de l'étape de coulée B) est effectué à une vitesse d'au moins 50°C/min, de la température de coulée jusqu'à 500°C environ.In a particular embodiment, the cooling in the casting step B) is carried out at a speed of at least 50 ° C / min, from the casting temperature up to about 500 ° C.

A titre d'exemple, l'étape de coulée peut être effectuée en continue, notamment à l'aide d'une roue en rotation, dite « de coulée ».For example, the casting step can be carried out continuously, in particular using a rotating wheel, called "casting".

L'étape C) permet de laminer ledit alliage d'aluminium brut de coulée pour obtenir un alliage laminé.Step C) rolls said cast aluminum alloy into a rolled alloy.

Les étapes de coulée B) et de laminage C) permettent de contrôler la microstructure des précipités de zirconium dans ledit alliage en évitant la formation de gros précipités de zirconium, et ainsi garantissent l'obtention d'un alliage d'aluminium présentant de bonnes propriétés mécaniques, notamment en terme de résistance à la rupture.The casting steps B) and the rolling step C) make it possible to control the microstructure of the zirconium precipitates in said alloy by avoiding the formation of large zirconium precipitates, and thus guarantee the obtaining of an aluminum alloy having good properties. mechanical, especially in terms of breaking strength.

Ledit alliage laminé a une section transversale de préférence, ronde. Le diamètre de la section transversale peut aller par exemple, de 7 mm à 26 mm environ.Said laminated alloy preferably has a cross section, round. The diameter of the cross section may be, for example, from about 7 mm to about 26 mm.

Dans un mode de réalisation particulier, l'étape C) de laminage peut être réalisée à chaud, notamment à une température allant de 400 à 550°C environ.In a particular embodiment, the rolling step C) can be carried out hot, in particular at a temperature ranging from 400 to 550 ° C.

Dans un mode de réalisation particulier, l'étape D) est effectuée à une température allant de 300 à 500°C environ, de préférence de 350 à 450°C, et de manière encore plus préférée de 400 à 450°C.In a particular embodiment, step D) is carried out at a temperature ranging from 300 to 500 ° C, preferably from 350 to 450 ° C, and even more preferably from 400 to 450 ° C.

Dans un mode de réalisation préféré, la durée de l'étape D) de chauffage va de 100 à 500 heures, de préférence de 100 à 350 heures, et de manière encore plus préféré de 100 à 300 heures.In a preferred embodiment, the duration of the heating step D) ranges from 100 to 500 hours, preferably from 100 to 350 hours, and even more preferably from 100 to 300 hours.

Dans un mode de réalisation encore plus préféré, l'étape D) est effectuée à une température comprise entre 400 et 450°C, pendant 100 à 500 heures.In an even more preferred embodiment, step D) is carried out at a temperature between 400 and 450 ° C, for 100 to 500 hours.

Il est important de noter que les paramètres de température et de temps utilisés lors de ladite étape D) sont interdépendants. A titre d'exemple de couples temps/température utilisés lors de l'étape D), on peut notamment citer les couples temps/température suivants: 100 heures/450°C et 200 heures/400°C.It is important to note that the temperature and time parameters used in said step D) are interdependent. As an example of the time / temperature pairs used during step D), the following time / temperature combinations can notably be mentioned: 100 hours / 450 ° C. and 200 hours / 400 ° C.

Le contrôle du temps de chauffage lors de l'étape D) pour une température donnée peut être effectué par microscopie électronique à transmission.The control of the heating time in step D) for a given temperature can be carried out by transmission electron microscopy.

L'étape D) de chauffage de l'alliage laminé (i.e. étape de traitement thermique) permet de contrôler la microstructure des précipités de zirconium dans ledit alliage et également de former suffisamment de précipités de zirconium. Ainsi, à l'issue de l'étape D), ledit alliage d'aluminium fabriqué selon le procédé conforme au cinquième objet de l'invention peut comprendre au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium.Stage D) for heating the rolled alloy (i.e. heat treatment step) makes it possible to control the microstructure of the zirconium precipitates in said alloy and also to form sufficient zirconium precipitates. Thus, at the end of step D), said aluminum alloy manufactured according to the process according to the fifth subject of the invention may comprise at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy.

Afin d'améliorer la formation des précipités de zirconium (Al3Zr), le chauffage de l'étape D) peut être réalisé en effectuant une montée lente en température, notamment de 5°C par minute environ.In order to improve the formation of the zirconium precipitates (Al 3 Zr), the heating of stage D) can be carried out by carrying out a slow rise in temperature, in particular by approximately 5 ° C. per minute.

Avantageusement, cette étape D) permet d'obtenir au moins 90 parties en poids de zirconium sous forme de précipités pour 100 parties en poids de zirconium dans l'alliage d'aluminium fabriqué selon le procédé conforme au cinquième objet de l'invention.Advantageously, this step D) makes it possible to obtain at least 90 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in the aluminum alloy manufactured according to the process according to the fifth subject of the invention.

Cette étape D) peut être de préférence une étape dite « de revenu », bien connue de l'homme du métier ; ladite étape de revenu étant notamment différente d'une étape dite « de recuit » également connue sous l'anglicisme « annealing step ». L'étape de recuit permet d'augmenter l'allongement mécanique d'un alliage en le chauffant, et ainsi de pouvoir le déformer facilement une fois recuit, alors que l'étape de revenu permet, quant à elle, d'augmenter la résistance mécanique de l'alliage.This step D) may preferably be a so-called "income" step, well known to those skilled in the art; said income stage being in particular different from a so-called "annealing" step also known under the anglicism " annealing step " . The annealing step makes it possible to increase the mechanical elongation of an alloy by heating it, and thus to be able to easily deform it once annealed, while the income step makes it possible, in turn, to increase the resistance. mechanical alloy.

Le chauffage selon l'étape D) peut être réalisé à l'aide d'un four électrique (i.e. four à résistance) et/ou d'un four à induction et/ou d'un four à gaz.The heating according to step D) can be carried out using an electric furnace (ie resistance furnace) and / or an induction furnace and / or a gas oven.

L'étape E) de tréfilage permet d'obtenir ledit fil de transport électrique avec les dimensions souhaitées (e.g. diamètre final). Elle peut être réalisée à une température d'au plus 80°C environ.The drawing step E) makes it possible to obtain said electric transport wire with the desired dimensions (e.g. final diameter). It can be performed at a temperature of at most 80 ° C.

Selon un mode de réalisation préféré, l'étape E) permet d'obtenir des brins (ou fils de transport électrique) métalliques d'alliage d'aluminium, notamment de section transversale ronde ou trapézoïdale ou en forme de Z. Le diamètre de la section transversale peut aller de 0,2 mm à 5,0 mm.According to a preferred embodiment, step E) makes it possible to obtain metal alloy strands (or electrical transport wires) of aluminum alloy, in particular of round or trapezoidal or Z-shaped cross section. The diameter of the cross section can range from 0.2mm to 5.0mm.

Dans un mode de réalisation préféré, la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine entourant ledit fil de transport électrique et formé au cours de l'étape F), est de préférence une couche qui est directement en contact physique avec ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium. En d'autres termes, le câble électrique ainsi formé ne comprend de préférence pas de couche intercalée entre la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine et le fil de transport électrique en alliage d'aluminium.In a preferred embodiment, the porous layer of alumina hydroxide surrounding said electrical transport wire and formed in step F) is preferably a layer that is in direct physical contact with said electrical transport wire. in aluminum alloy. In other words, the electrical cable thus formed does not preferably comprise a layer interposed between the porous layer of alumina hydroxide and the aluminum alloy electrical transport wire.

Les pores de ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine sont éventuellement agencés de façon sensiblement régulière (ou homogène) tout le long de la surface externe de la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine, et ils ont éventuellement tous sensiblement les mêmes dimensions.The pores of said porous alumina hydroxide layer are optionally arranged substantially evenly (or homogeneously) all along the outer surface of the porous alumina hydroxide layer, and they may all have substantially the same dimensions .

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'étape vi) du procédé conforme au quatrième objet de l'invention ou l'étape F) du procédé conforme au cinquième objet de l'invention est effectuée par anodisation.In a particularly advantageous embodiment, step vi) of the method according to the fourth subject of the invention or step F) of the process according to the fifth subject of the invention is carried out by anodization.

L'anodisation est un traitement de surface qui permet de former par oxydation anodique, à partir du fil de transport électrique issu de l'étape iv) (ou de l'étape D)) ou de l'étape v) (ou de l'étape E)) si elle existe, la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine. Ainsi, l'anodisation va consommer une partie du fil de transport électrique pour former ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.Anodizing is a surface treatment that can be formed by anodic oxidation, from the electrical transport wire from step iv) (or step D)) or step v) (or from step E)) if it exists, the porous layer of alumina hydroxide. Thus, the anodizing will consume a portion of the electrical transport wire to form said porous layer of alumina hydroxide.

Lors de l'anodisation, la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine se forme à partir de la surface dudit fil de transport électrique vers le coeur dudit fil de transport électrique, contrairement à un dépôt électrolytique.During anodization, the porous layer of alumina hydroxide is formed from the surface of said electric transport wire to the core of said electric transport wire, in contrast to an electrolytic deposition.

L'anodisation est classiquement basée sur le principe de l'électrolyse de l'eau. Elle consiste à immerger le fil de transport électrique dans un bain d'anodisation, ledit fil de transport électrique étant placé au pôle positif d'un générateur de courant continu.Anodizing is conventionally based on the principle of electrolysis of water. It consists of immersing the electric transport wire in a bath anodizing, said electric transport wire being placed at the positive pole of a DC generator.

Le bain d'anodisation est plus particulièrement un bain acide, de préférence un bain d'acide phosphorique ou un bain d'acide sulfurique. On parle alors respectivement d'anodisation phosphorique ou d'anodisation sulfurique.The anodizing bath is more particularly an acid bath, preferably a phosphoric acid bath or a sulfuric acid bath. These are respectively phosphoric anodizing or sulfuric anodizing.

Lorsque la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine est formée avantageusement par anodisation, les paramètres électrolytiques sont imposés par une densité de courant et une conductivité du bain. Pour une épaisseur souhaitée sur un fil de transport électrique prototype de 8 à 10 µm, la densité de courant est préférentiellement fixée de 55 à 65 A/dm2, la tension est fixée de 20 à 21 V, et l'intensité est fixée de 280 à 350 A.When the porous layer of alumina hydroxide is advantageously formed by anodization, the electrolytic parameters are imposed by a current density and a conductivity of the bath. For a desired thickness on a prototype electric transport wire of 8 to 10 μm, the current density is preferably set at 55 to 65 A / dm 2 , the voltage is set at 20 to 21 V, and the intensity is fixed at 280 to 350 A.

Cette densité de courant permet de garantir qu'une quantité suffisante de pores a été formée.This current density makes it possible to ensure that a sufficient quantity of pores has been formed.

Le procédé conforme au quatrième objet ou au cinquième objet de l'invention peut comprendre en outre au moins l'une des étapes suivantes, préalables à l'étape de conversion chimique vi) ou F):

  1. a) dégraisser ledit fil de transport électrique, et/ou
  2. b) décaper ledit fil de transport électrique.
The method according to the fourth object or fifth object of the invention may further comprise at least one of the following steps, prior to the chemical conversion step vi) or F):
  1. a) degreasing said electric transport wire, and / or
  2. b) etching said electric transport wire.

De préférence, l'étape a) et l'étape b) peuvent être réalisées de façon concomitante.Preferably, step a) and step b) can be carried out concomitantly.

Par ailleurs, le procédé conforme au quatrième objet ou au cinquième objet de l'invention peut comprendre en outre l'étape suivante, préalable à l'étape de conversion chimique vi) ou F) :
c) Neutraliser ledit fil de transport électrique.
Furthermore, the method according to the fourth object or fifth object of the invention may further comprise the following step, prior to the chemical conversion step vi) or F):
c) Neutralizing said electric transport wire.

Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, le procédé conforme au quatrième objet ou au cinquième objet de l'invention peut comprendre lesdites trois étapes a), b) et c), l'étape c) étant réalisée après les étapes a) et b).In a particularly preferred embodiment, the method according to the fourth object or fifth object of the invention may comprise said three steps a), b) and c), step c) being performed after steps a) and b ).

L'étape de dégraissage a) a pour objet d'éliminer les différents corps et particules contenus dans les graisses susceptibles d'être présentes sur la surface du fil de transport électrique.The purpose of the degreasing step a) is to eliminate the various bodies and particles contained in the greases that may be present on the surface of the electric transport wire.

Elle peut être effectuée par voie chimique ou aidée par voie électrolytique.It can be performed chemically or electrolytically.

A titre d'exemple, l'étape a) de dégraissage peut être réalisée en plongeant au moins partiellement le fil de transport électrique dans une solution comprenant au moins un tensio-actif en tant qu'agent dégraissant.By way of example, the degreasing step a) can be carried out by at least partially immersing the electric transport wire in a solution comprising at least one surfactant as a degreasing agent.

L'étape de décapage b) sert à éliminer les oxydes susceptibles d'être présents sur la surface du fil de transport électrique. Il existe plusieurs méthodes de décapage : chimique, électrolytique ou mécanique.The stripping step b) serves to remove oxides that may be present on the surface of the electric transport wire. There are several methods of stripping: chemical, electrolytic or mechanical.

De préférence, on pourra utiliser un décapage chimique consistant à éliminer les oxydes par dissolution, voire par éclatement de la couche d'oxyde, sans attaquer le matériau du fil de transport électrique sous-jacent.Preferably, a chemical etching may be used consisting of removing the oxides by dissolution, or even bursting of the oxide layer, without attacking the material of the underlying electrical transport wire.

A titre d'exemple, l'étape b) de décapage peut être réalisée en plongeant au moins partiellement le fil de transport électrique dans une solution comprenant une base en tant qu'agent décapant.By way of example, the stripping step b) can be carried out by at least partially immersing the electric transport wire in a solution comprising a base as a stripping agent.

Lorsque l'étape a) et l'étape b) sont réalisées concomitamment, une unique solution comprenant un agent dégraissant et un agent décapant peut être utilisée pour à la fois décaper et dégraisser le fil de transport électrique.When step a) and step b) are carried out concomitantly, a single solution comprising a degreasing agent and a etchant may be used to both etch and degrease the electrical transport wire.

L'étape de neutralisation c) permet de conditionner le fil de transport électrique, avant l'étape de conversion chimique vi) ou F).The neutralization step c) makes it possible to condition the electric transport wire before the chemical conversion step vi) or F).

Plus particulièrement, lorsque l'étape de conversion chimique vi) ou F) est une étape d'anodisation, l'étape c) de neutralisation consiste à conditionner le fil de transport électrique en le plongeant au moins partiellement dans une solution identique au bain d'anodisation prévu à l'étape de conversion chimique vi) ou F), afin de mettre la surface du fil de transport électrique au même pH que le bain d'anodisation de l'étape d'anodisation vi) ou F).More particularly, when the chemical conversion step vi) or F) is an anodizing step, the step c) of neutralization consists in conditioning the electric transport wire by plunging it at least partially into a solution identical to the bath of anodizing provided in the chemical conversion step vi) or F), in order to put the surface of the electric transport wire at the same pH as the anodizing bath of the anodizing step vi) or F).

Cette solution permet en outre d'une part d'éliminer certaines traces d'oxydes pouvant nuire à l'anodisation, et d'autre part d'éliminer les éventuels résidus de l'agent décapant. La neutralisation permet de mettre la surface de l'aluminium au même pH que le bain anodique.This solution also makes it possible, on the one hand, to eliminate certain traces of oxides that can hinder anodization, and on the other hand to eliminate any residues of the etchant. Neutralization makes it possible to put the surface of the aluminum at the same pH as the anode bath.

A titre d'exemple, l'étape c) de neutralisation peut être réalisée en plongeant au moins partiellement le fil de transport électrique dans une solution comprenant un acide en tant qu'agent neutralisant.By way of example, the neutralization step c) can be carried out by at least partially immersing the electric transport wire in a solution comprising an acid as neutralizing agent.

A titre d'exemple, il est préférable tout d'abord de décaper et de dégraisser ledit fil de transport électrique en aluminium, en le plongeant dans une solution de soude et de tensio-actifs telle que par exemple la solution référencée GARDOCLEAN commercialisé par la société CHEMETALL (30-50 g/L de soude), notamment à une température allant de 40 à 60°C environ, pendant une durée de 30 secondes environ. Puis, ledit fil de transport électrique peut être plongé dans une solution d'acide sulfurique (20% en poids d'acide sulfurique dans de l'eau distillée) pour effectuer l'étape c) de neutralisation, de préférence à température ambiante (i.e. 25°C), pendant 10 secondes.For example, it is preferable first of all to strip and degrease said aluminum electrical transport wire, by immersing it in a soda solution and surfactants such as for example the GARDOCLEAN referenced solution marketed by the Company CHEMETALL (30-50 g / L of sodium hydroxide), especially at a temperature ranging from 40 to 60 ° C, for a period of about 30 seconds. Then, said electric transport wire can be immersed in a solution of sulfuric acid (20% by weight of sulfuric acid in distilled water) to perform the step c) of neutralization, preferably at room temperature (ie 25 ° C), for 10 seconds.

Préalablement à l'étape d'anodisation vi) ou F), ledit fil de transport électrique peut être ensuite lissé afin de présenter une apparence brillante puis rincé. Le brillantage permet d'éliminer une rugosité de la surface qui impacte sur le brillant lié à la réflexion de la lumière. Le brillantage peut s'effectuer dans une solution d'acide assisté ou non de courant. Il s'agit dans le premier cas, d'un brillantage électrochimique. A titre d'exemple, les échantillons testés en laboratoire ont été réalisés à partir de la gamme LUMIA de la société COVENTYA.Prior to the anodizing step vi) or F), said electric transport wire can then be smoothed to have a glossy appearance and then rinsed. Brightening eliminates a surface roughness that impacts the gloss associated with the reflection of light. The brightening can be carried out in a solution of acid assisted or not current. In the first case, it is an electrochemical brilliance. For example, the samples tested in the laboratory were made from the LUMIA range of the company COVENTYA.

L'étape d'anodisation vi) ou F) peut ensuite être réalisée.The anodizing step vi) or F) can then be performed.

A titre d'exemple, on va anodiser le fil de transport électrique en alliage d'aluminium, par exemple de diamètre 3 mm, en formant une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine tout autour dudit fil de transport électrique, par anodisation sulfurique (20 à 30% en poids d'acide sulfurique dans de l'eau distillée) à une température de 30°C, ou par anodisation phosphorique (8 à 30% en poids d'acide phosphorique dans de l'eau distillée) à température ambiante (i.e. 25°C), sous l'application d'une densité de courant comprise entre 55 et 65 A/dm2. Ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium obtenu est ainsi recouvert d'une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.By way of example, the electrical transmission wire made of aluminum alloy, for example with a diameter of 3 mm, will be anodized by forming a porous layer of alumina hydroxide all around said electric transport wire, by sulfuric anodizing ( 20 to 30% by weight of sulfuric acid in distilled water) at a temperature of 30 ° C, or by phosphoric anodization (8 to 30% by weight of phosphoric acid in distilled water) at room temperature (ie 25 ° C), under the application of a current density between 55 and 65 A / dm 2 . Said aluminum alloy electrical transport wire obtained is thus covered with a porous layer of alumina hydroxide.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé conforme au quatrième objet ou au cinquième objet de l'invention comprend en outre après l'étape de conversion chimique vi) ou F), et notamment d'anodisation, l'étape suivante :
vii) Colmater les pores de ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.
In a particular embodiment, the method according to the fourth object or fifth object of the invention further comprises after the chemical conversion step vi) or F), and in particular anodizing, the following step:
vii) sealing the pores of said porous layer of alumina hydroxide.

Cette étape vii) permet d'améliorer la compacité de la couche d'hydroxyde d'alumine. Suite à cette étape vii), tous les pores en surface de la couche d'hydroxyde d'alumine sont bouchés.This step vii) makes it possible to improve the compactness of the alumina hydroxide layer. Following this step vii), all the pores on the surface of the alumina hydroxide layer are capped.

L'étape vii) peut par exemple être réalisé en effectuant une hydratation à chaud dudit fil de transport électrique, en plongeant ledit fil de transport électrique dans de l'eau bouillante ou de l'eau chaude.Step vii) may for example be performed by performing hot hydration of said electrical transport wire, by dipping said electrical transport wire into boiling water or hot water.

Le colmatage peut être effectué dans de l'eau avec éventuellement un additif, par exemple du sel de nickel à une température supérieure à 80°C, préférentiellement comprise entre 90 et 95°C.The clogging may be carried out in water optionally with an additive, for example nickel salt at a temperature above 80 ° C, preferably between 90 and 95 ° C.

Avantageusement, ledit fil de transport électrique obtenu après l'étape de conversion chimique vi) ou F) ou ledit fil de transport électrique obtenu après l'étape de colmatage vii), est rincé à l'eau osmosée.Advantageously, said electric transport wire obtained after the chemical conversion step vi) or F) or said electric transport wire obtained after the sealing step vii), is rinsed with osmosis water.

La présente invention a pour sixième objet un procédé de fabrication d'un câble électrique conforme au troisième objet de l'invention, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :

  • Y) fabriquer un fil de transport de transport électrique selon le procédé de fabrication conforme au quatrième ou cinquième objet de l'invention, et
  • Z) Positionner ledit fil de transport électrique autour de l'élément allongé de renforcement.
The subject of the present invention is a method of manufacturing an electric cable according to the third subject of the invention, said method comprising the following steps:
  • Y) manufacturing an electric transport transport wire according to the manufacturing method according to the fourth or fifth subject of the invention, and
  • Z) Position said electric transport wire around the elongate reinforcing member.

Ainsi, le procédé de fabrication du câble électrique de l'invention est un procédé facile à mettre en oeuvre. De plus, il permet d'obtenir un câble électrique possédant à la fois de bonnes propriétés électriques (en termes de capacité électrique et de conductivité) et de bonnes propriétés mécaniques (en termes de résistance à la rupture et de résistance au fluage à chaud).Thus, the method of manufacturing the electric cable of the invention is an easy process to implement. In addition, it provides an electrical cable having both good electrical properties (in terms of electrical capacitance and conductivity) and good mechanical properties (in terms of breaking strength and resistance to hot creep). .

Plus particulièrement, lorsque ledit câble comprend un assemblage de fils de transport électrique en aluminium, l'étape Y) permet d'obtenir lesdits fils de transport électrique éventuellement recouverts d'une couche d'hydroxyde d'alumine, et l'étape Z) consiste à positionner les fils de transport électrique autour de l'élément de renforcement, de sorte à former au moins une couche desdits fils de transport électrique autour dudit élément de renforcement. De préférence, les fils de transport électrique sont torsadés autour dudit élément de renforcement.More particularly, when said cable comprises an aluminum electrical transport wire assembly, step Y) makes it possible to obtain said electrical transport wires optionally covered with a layer of alumina hydroxide, and step Z) is to position the electrical transport son around the reinforcing element, so as to form at least one layer of said electrical transport son around said reinforcing element. Preferably, the electric transport wires are twisted around said reinforcing element.

Dans un mode de réalisation particulier, dans la couche formée autour dudit élément de renforcement, chaque fil de transport électrique présente une section transversale de forme complémentaire au(x) brin(s) qui lui est adjacent, et étant apte à conférer à ladite couche une surface sensiblement régulière.In a particular embodiment, in the layer formed around said reinforcing element, each electric transport wire has a cross section of complementary shape to the (s) strand (s) adjacent thereto, and being capable of conferring on said layer a substantially regular surface.

Le câble électrique selon l'invention peut présenter un diamètre apparent (c'est-à-dire diamètre extérieur) pouvant aller de 10 à 100 mm.The electric cable according to the invention may have an apparent diameter (that is to say outside diameter) ranging from 10 to 100 mm.

Le câble électrique de l'invention peut être plus particulièrement un câble de transmission électrique à haute tension, notamment de type ligne aérienne à haute tension alternative d'au moins 225 kV et pouvant aller jusqu'à 800 kV (i.e. câbles OHL). Ce type de câble est généralement tendu entre deux pylônes.The electric cable of the invention may be more particularly a high voltage electrical transmission cable, in particular of high voltage overhead line type of at least 225 kV and up to 800 kV (i.e. OHL cables). This type of cable is usually stretched between two pylons.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples qui vont suivre en référence aux figures annotées, lesdits exemples et figures étant donnés à titre illustratif et nullement limitatif.Other features and advantages of the present invention will appear in light of the examples which follow with reference to the annotated figures, said examples and figures being given for illustrative and not limiting.

La figure 1 représente de manière schématique une structure, en coupe transversale, d'une première variante d'un câble électrique selon l'invention.The figure 1 schematically represents a structure, in cross section, of a first variant of an electric cable according to the invention.

La figure 2 représente de manière schématique une structure, en coupe transversale, d'une seconde variante d'un câble électrique selon l'invention.The figure 2 schematically represents a structure, in cross section, of a second variant of an electric cable according to the invention.

La figure 3 représente de manière schématique une structure, en coupe transversale, d'une troisième variante d'un câble électrique selon l'invention.The figure 3 schematically represents a structure, in cross section, of a third variant of an electric cable according to the invention.

La figure 4 représente une vue par microscopie électronique à transmission (MET) du fil de transport électrique en alliage d'aluminium du câble électrique de l'invention.The figure 4 represents a transmission electron microscopy (TEM) view of the aluminum alloy electrical transport wire of the electrical cable of the invention.

La figure 5 représente les courbes de la conductivité électrique du fil de transport électrique du câble électrique de l'invention en fonction du temps de chauffage de l'étape iv) du quatrième objet de l'invention pour différentes températures de chauffage.The figure 5 represents the curves of the electrical conductivity of the electric transport wire of the electric cable of the invention as a function of the heating time of step iv) of the fourth subject of the invention for different heating temperatures.

Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés de manière schématique, et ceci sans respect de l'échelle.For the sake of clarity, the same elements have been designated by identical references. Similarly, only the essential elements for understanding the invention have been shown schematically, and this without respect of the scale.

La figure 1 représente une première variante d'un câble électrique de transmission électrique à haute tension du type OHL 100A selon l'invention, vue en coupe transversale, comprenant trois couches d'un assemblage 10A de brins métalliques 1A d'alliage d'aluminium de l'invention. Ces trois couches entourent un élément central 20A allongé de renforcement. Les brins métalliques 1A constitutifs desdites couches ont une section transversale de forme ronde.The figure 1 represents a first variant of a high voltage electric transmission electric cable of the OHL 100A type according to the invention, seen in cross section, comprising three layers of a 10A assembly of aluminum alloy wire strands 1A of the invention. These three layers surround an elongate central reinforcing element 20A. The metal strands 1A constituting said layers have a cross section of round shape.

La figure 2 représente une seconde variante d'un câble électrique de transmission électrique à haute tension du type OHL 100B selon l'invention, vue en coupe transversale, comprenant deux couches d'un assemblage 10B de brins métalliques 1B d'alliage d'aluminium de l'invention. Ces deux couches entourent un élément central 20B allongé de renforcement. Les brins métalliques 1B constitutifs desdites couches ont une section transversale de forme trapézoïdale.The figure 2 represents a second variant of a high-voltage electric transmission electric cable of the OHL 100B type according to the invention, seen in cross-section, comprising two layers of an assembly 10B of metal strands 1B of aluminum alloy of the invention. These two layers surround an elongated central reinforcing element 20B. The metal strands 1B constituting said layers have a trapezoidal cross section.

La figure 3 représente une troisième variante d'un câble électrique de transmission électrique à haute tension du type OHL 100C selon l'invention, vue en coupe transversale, comprenant deux couches d'un assemblage 10C de brins métalliques 1C d'alliage d'aluminium de l'invention. Ces deux couches entourent un élément central 20C allongé de renforcement. Les brins métalliques 1C constitutifs desdites couches ont une section transversale en forme de Z (ou en de forme « S » selon l'orientation du Z). La géométrie des brins en forme de « Z » permet d'obtenir une surface quasiment pourvue d'aucuns interstices pouvant générer des accumulations d'humidité et donc des pôles de corrosion.The figure 3 represents a third variant of a high-voltage electric transmission electric cable of the OHL 100C type according to the invention, seen in cross-section, comprising two layers of a 10C assembly of metal strands 1C of aluminum alloy of the invention. These two layers surround an elongated central reinforcing element 20C. The constituent metal strands 1C of said layers have a Z-shaped cross section (or of "S" shape according to the orientation of the Z). The geometry of the strands in the shape of "Z" makes it possible to obtain a surface practically provided with no gaps that can generate accumulations of moisture and thus poles of corrosion.

L'élément central 20A, 20B, 20C allongé de renforcement représenté dans les figures 1, 2 et 3 peut être par exemple des brins d'acier 2A, 2B, 2C ou des brins composites 2A, 2B, 2C d'aluminium dans une matrice organique.The central element 20A, 20B, 20C, which is an elongated reinforcement, represented in the Figures 1, 2 and 3 may be for example steel strands 2A, 2B, 2C or composite strands 2A, 2B, 2C of aluminum in an organic matrix.

Dans des variantes de modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 3, il est possible de modifier le nombre de brins 1A, 1B, 1C de chaque couche, leur forme, le nombre de couches ou encore le nombre de brins d'acier ou brins composites 2A, 2B, 2C, ainsi que la nature de l'aluminium.In alternative embodiments shown on the Figures 1 to 3 , it is possible to modify the number of strands 1A, 1B, 1C of each layer, their shape, the number of layers or the number of steel strands or composite strands 2A, 2B, 2C, as well as the nature of the aluminum.

Préparation d'un fil de transport électrique en alliage d'aluminium selon le procédé conforme au quatrième objet de l'inventionPreparation of an aluminum alloy electrical transport wire according to the process according to the fourth subject of the invention

Un alliage a été préparé selon le procédé de l'invention de la façon suivante :

  • Etape i) : après avoir incorporé un alliage maître d'aluminium, de zirconium, de cuivre et de fer, dans un bain fondu d'aluminium pur à plus de 99,5% en poids, on a mélangé le tout pour homogénéiser l'aluminium pur et l'alliage maître, et ainsi former un alliage en fusion.
  • Etape ii) : on a ensuite coulé l'alliage en fusion dans une filière cylindrique pour former un barreau d'un alliage dit « brut de coulée », que l'on a solidifié par refroidissement : le barreau cylindrique formé avait un diamètre de 30 mm.
  • Etape iii) : on a laminé à une température de 25°C le barreau cylindrique, directement formé à l'étape précédente, pour obtenir un barreau de plus petit diamètre, à savoir un barreau d'un diamètre de 10 mm.
  • Etape iv) : on a chauffé dans un four à résistance conventionnel le barreau de l'étape précédente à 400°C pendant 150 heures pour former un fil de transport électrique en alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium, 0,3% de zirconium, 0,15% de fer et 0,001% de cuivre, ledit alliage comprenant 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage. La quantité de zirconium sous forme de précipités dans le fil de transport électrique en alliage d'aluminium a été déterminée à l'aide du diagramme de phase, par calcul de la quantité de zirconium restant dans la solution solide (i.e. zirconium n'étant pas sous forme de précipités) à l'issue de l'étape iv).
  • Etape v) : on a tréfilé enfin à froid le fil de transport électrique de l'étape précédente pour obtenir un fil d'alliage de l'invention (i.e. brin métallique d'alliage) de 3,5 mm de diamètre.
An alloy was prepared according to the method of the invention as follows:
  • Step i): after having incorporated a master alloy of aluminum, zirconium, copper and iron, in a molten bath of pure aluminum to more than 99.5% by weight, the whole was mixed to homogenize the pure aluminum and the master alloy, and thus form a molten alloy.
  • Step ii): the molten alloy was then cast in a cylindrical die to form a bar of a so-called "raw cast" alloy, which was solidified by cooling: the cylindrical bar formed had a diameter of 30 mm. mm.
  • Step iii): The cylindrical bar, directly formed in the previous step, was rolled at a temperature of 25 ° C. to obtain a bar of smaller diameter, namely a bar with a diameter of 10 mm.
  • Step iv): the bar of the preceding step was heated in a conventional resistance furnace at 400 ° C for 150 hours to form an aluminum alloy electrical transport wire comprising aluminum, 0.3% of zirconium, 0.15% iron and 0.001% copper, said alloy comprising 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates per 100 parts by weight of zirconium in said alloy. The amount of zirconium in the form of precipitates in the aluminum alloy electrical transport wire was determined using the phase diagram, by calculating the amount of zirconium remaining in the solid solution (ie zirconium not being as precipitates) at the end of step iv).
  • Step v): Finally, the electrical transport wire of the preceding step was cold-drawn to obtain an alloy wire of the invention (ie alloy metal strand) of 3.5 mm in diameter.

L'alliage en aluminium du fil de transport électrique comprenait au plus 0,8% en poids d'impuretés inévitables.The aluminum alloy of the electric transport wire included at most 0.8% by weight of unavoidable impurities.

La figure 4 montre une vue par microscopie électronique à transmission (MET) de l'alliage d'aluminium tel que préparé ci-dessus en mode champ clair (en anglais « BF: Bright Field ») (figure 4a) et en mode champ sombre (en anglais « DF: Dark Field ») (figure 4b).The figure 4 shows a transmission electron microscopic view (TEM) of the aluminum alloy as prepared above bright field mode (English "BF: Bright Field") ( figure 4a ) and in dark field mode (in English " DF: Dark Field ") ( figure 4b ).

La microscopie électronique à transmission (MET) a été réalisée avec un microscope électronique à transmission haute résolution commercialisé sous la référence ARM 200S par GEOL.Transmission electron microscopy (TEM) was carried out with a high-resolution transmission electron microscope marketed under the reference ARM 200S by GEOL.

Le diamètre des précipités de zirconium dans l'alliage a été déterminé par MET. Pour ce faire, un échantillon d'alliage tel que préparé ci-dessus a été prélevé, poli jusqu'à l'obtention d'une épaisseur d'alliage de 100 µm environ, et percé électrochimiquement pour obtenir une épaisseur d'échantillon transparente aux électrons allant de 50 à 100 nm environ.The diameter of the zirconium precipitates in the alloy was determined by TEM. To do this, an alloy sample as prepared above was taken, polished to obtain an alloy thickness of about 100 microns, and electrochemically pierced to obtain a transparent sample thickness to electrons ranging from 50 to about 100 nm.

On a pu ainsi constater que le procédé conforme à l'invention, et notamment les étapes de coulée ii) et de chauffage iv), permet l'obtention d'une dispersion homogène de microstructure contrôlée de précipités de zirconium et en particulier, l'obtention de précipités de zirconium sphériques, de diamètre allant de 1 à 100 nm environ.It has thus been found that the process according to the invention, and in particular the casting steps ii) and heating stages iv), makes it possible to obtain a homogeneous dispersion of controlled microstructure of zirconium precipitates and in particular, the obtaining spherical zirconium precipitates with a diameter ranging from about 1 to 100 nm.

A contrario, il a été constaté que lorsque les conditions opératoires de l'étape de coulée ii) et/ou de l'étape de chauffage iv) n'étaient pas optimales (e.g. étape de coulée effectuée à une température trop faible, c'est-à-dire à une température inférieure à 680°C, vitesse de refroidissement lors de l'étape de coulée trop faible, c'est-à-dire de moins de 50°C/min, étape de chauffage effectuée pendant une durée trop longue, c'est-à-dire supérieure à 500 heures), les précipités de zirconium obtenus à l'issue de l'étape iv) étaient grossiers, notamment de diamètre supérieur à 100 nm. On the other hand , it has been found that when the operating conditions of the casting step ii) and / or the heating step iv) are not optimal (eg casting step performed at a temperature that is too low, that is to say at a temperature below 680 ° C, cooling rate during the casting step too low, that is to say less than 50 ° C / min, heating step performed for a period of time too long, that is to say greater than 500 hours), the zirconium precipitates obtained at the end of step iv) were coarse, in particular with a diameter greater than 100 nm.

Résistance à la rupture du fil de transport électrique en alliage d'aluminium préparé selon le procédé conforme au quatrième objet de l'inventionResistance to breaking of the aluminum alloy electrical transport wire prepared according to the method according to the fourth subject of the invention

Le tableau 1 ci-dessous montre la résistance à la rupture (en MPa) de plusieurs fils de transport électrique en alliage d'aluminium A1, A2, A3, A4 et A01, leur conductivité électrique (en % IACS) et la perte de leurs propriétés mécaniques après vieillissement à 230°C pendant 1 heure (i.e. perte de la résistance à la rupture, en ΔUTS).Table 1 below shows the tensile strength (in MPa) of several aluminum alloy electrical transport wires A1, A2, A3, A4 and A01, their electrical conductivity (in% IACS) and the loss of their properties mechanical after aging at 230 ° C for 1 hour (ie loss of breaking strength, in ΔUTS).

A1, A2, A3 et A4 ont été fabriqués selon le procédé de l'invention tel que décrit dans l'exemple ci-dessus avec des paramètres de chauffage différents selon la quantité de zirconium qu'ils contenaient, et A01 a été commercialisé sous la référence AI1120 par la société Nexans. A01 ne fait pas partie de l'invention puisqu'il ne contient pas de zirconium. TABLEAU 1 Alliage Teneur en zirconium (% ) Teneur en cuivre (%) Teneur en fer (%) Résistance à la rupture avant vieillissement (MPa) Conductivité électrique (% IACS) ΔUTS (%) A01 0 0,17 0,27 229,8 59,1 -18,2 A1 0,568 0,17 0,27 220,4 59,4 -9,3 A2 0,487 0,17 0,27 225,3 59,3 -6,7 A3 0,426 0,17 0,27 207,1 59,1 -7,0 A4 0,349 0,17 0,27 221,8 59,5 -8,6 A1, A2, A3 and A4 were manufactured according to the process of the invention as described in the example above with different heating parameters according to the amount of zirconium they contained, and A01 was marketed under the reference AI1120 by Nexans. A01 is not part of the invention since it does not contain zirconium. <b> TABLE 1 </ b> Alloy Zirconium content (%) Copper content (%) Iron content (%) Resistance to rupture before aging (MPa) Electrical conductivity (% IACS) ΔUTS (%) A01 0 0.17 0.27 229.8 59.1 -18.2 A1 0.568 0.17 0.27 220.4 59.4 -9.3 A2 0.487 0.17 0.27 225.3 59.3 -6.7 A3 0.426 0.17 0.27 207.1 59.1 -7.0 A4 0.349 0.17 0.27 221.8 59.5 -8.6

A1, A2, A3 et A4 ont été respectivement obtenus avec les paramètres de chauffage de l'étape iv) suivants : 400°C/300 heures, 400°C/250 heures, 400°C/220 heures et 400°C/180 heures.A1, A2, A3 and A4 were respectively obtained with the following heating parameters of step iv): 400 ° C / 300 hours, 400 ° C / 250 hours, 400 ° C / 220 hours and 400 ° C / 180 hours.

Ainsi, d'après le tableau 1 illustré ci-dessus, on peut voir que les fils de transport électrique en alliage d'aluminium fabriqués selon le procédé conforme à l'invention présentent de bonnes propriétés mécaniques avant et après vieillissement et de bonnes propriétés électriques.Thus, according to Table 1 illustrated above, it can be seen that the aluminum alloy electrical transport wires manufactured according to the process according to the invention have good mechanical properties before and after aging and good electrical properties. .

En outre, la présence du zirconium dans l'alliage d'aluminium permet de diminuer la perte en propriétés mécaniques après vieillissement, tout en garantissant de bonnes propriétés électriques.In addition, the presence of zirconium in the aluminum alloy reduces the loss of mechanical properties after aging, while ensuring good electrical properties.

Etude de la conductivité électrique du fil de transport électrique en alliage d'aluminium en fonction du temps et de la température de chauffage du quatrième objet de l'inventionStudy of the electrical conductivity of the aluminum alloy electrical transport wire as a function of time and the heating temperature of the fourth subject of the invention

La figure 5 montre la conductivité électrique du fil de transport électrique en alliage d'aluminium de l'invention en fonction du temps de chauffage de l'étape iv) du procédé conforme à l'invention lorsque l'étape iv) est réalisée à une température de chauffage de 450°C (courbe A), 400°C (courbe B) et 350°C (courbe C).The figure 5 shows the electrical conductivity of the aluminum alloy electrical transport wire of the invention as a function of the heating time of step iv) of the process according to the invention when step iv) is carried out at a heating temperature 450 ° C (curve A), 400 ° C (curve B) and 350 ° C (curve C).

L'alliage utilisé dans cet exemple a été préparé comme dans les exemples décrits ci-dessus et comprenait 0,35% de zirconium, 0,27% de fer et 0,17% de cuivre.The alloy used in this example was prepared as in the examples described above and included 0.35% zirconium, 0.27% iron and 0.17% copper.

On peut ainsi constater que les paramètres de température et de temps utilisés lors de ladite étape iv) sont interdépendants et qu'ils ont un impact direct sur la conductivité électrique de l'alliage obtenu. A titre d'exemple de couples temps/température permettant lors de l'étape iv) de former suffisamment de précipités de zirconium et ainsi, d'obtenir une conductivité d'au moins 57% IACS, on trouve les couples temps/température suivants: 100 heures/450°C environ, 200 heures/400°C environ, et 340 heures/350°C environ.It can thus be seen that the temperature and time parameters used during said step iv) are interdependent and have a direct impact on the electrical conductivity of the alloy obtained. By way of example of time / temperature pairs allowing in step iv) to form sufficient zirconium precipitates and thus to obtain a conductivity of at least 57% IACS, the following time / temperature pairs are found: About 100 hours / 450 ° C, about 200 hours / 400 ° C, and about 340 hours / 350 ° C.

Préparation d'un fil de transport électrique en alliage d'aluminium selon le procédé conforme au cinquième objet de l'inventionPreparation of an aluminum alloy electrical transport wire according to the method according to the fifth subject of the invention

Un élément électriquement conducteur en alliage d'aluminium A6 a été préparé selon le procédé conforme à l'invention de la façon suivante :

  • Etape A) : après avoir incorporé un alliage maître d'aluminium et de zirconium, dans un bain fondu d'aluminium pur à plus de 99,5% en poids, on a mélangé le tout pour homogénéiser l'aluminium pur et l'alliage maître, et ainsi former un alliage en fusion.
  • Etape B) : on a ensuite coulé l'alliage en fusion dans une filière cylindrique pour former un barreau d'un alliage dit « brut de coulée », que l'on a solidifié par refroidissement : le barreau cylindrique formé avait un diamètre de 30 mm.
  • Etape C) : on a laminé à une température de 25°C le barreau cylindrique, directement formé à l'étape précédente, pour obtenir un barreau de plus petit diamètre, à savoir un barreau d'un diamètre de 10 mm.
  • Etape D) : on a chauffé le barreau de l'étape précédente à 400°C pendant 180 heures pour former un fil de transport électrique en alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium et 0,35% de zirconium.
  • Etape E) : on a tréfilé à froid ledit fil de transport électrique de l'étape précédente pour obtenir un fil d'alliage de l'invention (i.e. brin métallique d'alliage) de 3,5 mm de diamètre.
  • Etapes a) et b) : on a décapé et dégraissé ledit fil de transport électrique en aluminium de l'étape précédente, en le plongeant dans une solution de soude et de tensio-actifs commercialisée sous la référence GARDOCLEAN par la société CHEMETALL (30-50 g/L de soude), à une température allant de 40 à 60°C environ, pendant une durée de 30 secondes environ.
  • Etape c) : Puis, on a plongé ledit fil de transport électrique en aluminium de l'étape précédente dans une solution d'acide sulfurique (20% en poids d'acide sulfurique dans de l'eau distillée), à température ambiante (i.e. 25°C), pendant 10 secondes.
  • Etape F) : on a formé par anodisation sulfurique (20% en poids d'acide sulfurique dans de l'eau distillée) à une température de 25 à 35°C, une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine en surface du fil de transport électrique de l'étape précédente, sous l'application d'une densité de courant comprise entre 55 et 65 A/dm2. Ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium obtenu est ainsi recouvert d'une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine. L'épaisseur de ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine allait de 8 à 10 µm environ.
  • Etape vii) : on a colmaté les pores de la couche poreuse d'hydroxyde d'alumine telle que formée à l'étape précédente en plongeant ledit fil de transport électrique de l'étape précédente dans de l'eau chaude.
An electrically conductive element made of aluminum alloy A6 was prepared according to the process according to the invention as follows:
  • Step A): after having incorporated a master alloy of aluminum and zirconium, in a melt of pure aluminum to more than 99.5% by weight, the whole was mixed to homogenize the pure aluminum and the alloy master, and thus form a molten alloy.
  • Step B): The molten alloy was then cast in a cylindrical die to form a bar of a so-called "raw cast" alloy, which was solidified by cooling: the cylindrical bar formed had a diameter of 30 mm. mm.
  • Step C): The cylindrical bar, directly formed in the previous step, was rolled at a temperature of 25 ° C. to obtain a bar of smaller diameter, namely a bar with a diameter of 10 mm.
  • Step D): The bar of the previous step was heated at 400 ° C for 180 hours to form an aluminum alloy electrical transport wire comprising aluminum and 0.35% zirconium.
  • Step E): said electric transport wire of the preceding step was cold-drawn to obtain an alloy wire of the invention (ie metallic strand alloy) 3.5 mm in diameter.
  • Steps a) and b): the aluminum electrical transport wire was stripped and degreased from the previous step, by immersing it in a solution of sodium hydroxide and surfactants marketed under the reference GARDOCLEAN by the company CHEMETALL (30- 50 g / l of sodium hydroxide), at a temperature ranging from 40 to 60 ° C, for a period of about 30 seconds.
  • Step c): Then, said aluminum electrical transport wire of the preceding step was immersed in a solution of sulfuric acid (20% by weight of sulfuric acid in distilled water) at room temperature (ie 25 ° C), for 10 seconds.
  • Step F): sulfuric anodization (20% by weight of sulfuric acid in distilled water) was formed at a temperature of 25 to 35 ° C, a porous layer of alumina hydroxide on the surface of the electrical transport of the previous step, under the application of a current density between 55 and 65 A / dm 2 . Said aluminum alloy electrical transport wire obtained is thus covered with a porous layer of alumina hydroxide. The thickness of said porous alumina hydroxide layer was about 8 to 10 μm.
  • Step vii): The pores of the porous alumina hydroxide layer as formed in the preceding step were sealed by immersing said electric transport wire from the previous step in hot water.

L'alliage en aluminium A5 du fil de transport électrique comprenait au plus 0,8% en poids d'impuretés inévitables.The aluminum alloy A5 of the electric transport wire included at most 0.8% by weight of unavoidable impurities.

Le diamètre des précipités de zirconium a été déterminé par la méthode MET telle que décrite dans l'exemple 1, sur l'alliage A5 tel que préparé à l'issu de l'étape E) de tréfilage (i.e. avant les étapes de décapage, dégraissage, neutralisation, anodisation et colmatage).The diameter of the zirconium precipitates was determined by the MET method as described in Example 1, on the alloy A5 as prepared at the end of the drawing step E) (ie before the stripping steps, degreasing, neutralization, anodizing and clogging).

Les inventeurs de la présente demande ont ainsi pu constater que le procédé conforme à l'invention permettait l'obtention d'une dispersion homogène de microstructure contrôlée de précipités de zirconium et en particulier, l'obtention de précipités de zirconium sphériques, de diamètre allant de 1 à 20 nm environ.The inventors of the present application have thus been able to observe that the process according to the invention makes it possible to obtain a homogeneous dispersion of controlled microstructure of zirconium precipitates and in particular to obtain spherical zirconium precipitates with a diameter of from 1 to about 20 nm.

Le tableau 2 ci-dessous montre la tenue en température (en °C) de plusieurs fils de transport électrique en alliage d'aluminium A5, A6, A02 et A03, leur conductivité électrique (en % IACS), leur émissivité, leur absorption, leur diamètre, le diamètre et la section des câbles correspondants (en mm), l'intensité (en A) et le gain d'intensité (en %) des câbles comprenant respectivement les fils de transport électrique en alliage d'aluminium A03, A5 et A6 par rapport au câble comprenant le fil de transport électrique en alliage d'aluminium A02.Table 2 below shows the temperature resistance (in ° C) of several aluminum alloy electrical transport wires A5, A6, A02 and A03, their electrical conductivity (in% IACS), their emissivity, their absorption, their diameter, the diameter and the cross-section of the corresponding cables (in mm), the intensity (in A) and the intensity gain (in%) of the cables respectively comprising the aluminum alloy electrical transport wires A03, A5 and A6 with respect to the cable comprising the aluminum alloy electrical transport wire A02.

A6 a été fabriqué selon le procédé conforme au quatrième objet de l'invention et tel que décrit dans le premier exemple de la présente demande (avec les paramètres de chauffage de l'étape iv) suivants: 400°C/180 heures).A6 was manufactured according to the method according to the fourth subject of the invention and as described in the first example of the present application (with the heating parameters of step iv) following: 400 ° C / 180 hours).

Il comprenait de l'aluminium et 0,35% de zirconium (ledit alliage ne comprenait pas de fer et pas de cuivre). A6 ne comprenait pas de couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.It included aluminum and 0.35% zirconium (said alloy did not include iron and no copper). A6 did not include a porous layer of alumina hydroxide.

A02 (aluminium pur) a été commercialisé sous la référence Al1350 par la société Nexans. A02 ne comprenait pas de couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.A02 (pure aluminum) was marketed under the reference Al1350 by Nexans. A02 did not include a porous layer of alumina hydroxide.

A03 a été fabriqué à partir de A02, en effectuant uniquement les étapes a), b), c), F) et vii) décrites ci-dessus dans le présent exemple. A03 comprenait donc une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.A03 was made from A02, performing only steps a), b), c), F) and vii) described above in this example. A03 thus included a porous layer of alumina hydroxide.

A02 et A03 ne font pas partie de l'invention puisqu'ils ne comprennent pas de zirconium. TABLEAU 2 A02 A03 A6 A5 Température maximale (°C) 80°C 80°C 210°C 210°C Conductivité (% IACS) 62% 62% 60% 60% Em issivité 0,4 0,92 0,4 0,92 Absorption 0,85 0,5 0,85 0,5 Diamètre du fil (mm) 3,500 3,500 3,513 3,513 Diamètre du câble (mm) 31,50 31,50 32,52 31,52 Section (mm2) 346,46 346,46 357,67 357,67 Intensité (A) 1360 1549 2334 2688 Gain d'intensité (%) - 13,91 71,59 97,68 A02 and A03 do not form part of the invention since they do not include zirconium. <b> TABLE 2 </ b> A02 A03 A6 AT 5 Maximum temperature (° C) 80 ° C 80 ° C 210 ° C 210 ° C Conductivity (% IACS) 62% 62% 60% 60% Em issivity 0.4 0.92 0.4 0.92 Absorption 0.85 0.5 0.85 0.5 Diameter of the wire (mm) 3,500 3,500 3,513 3,513 Cable diameter (mm) 31.50 31.50 32.52 31.52 Section (mm 2 ) 346.46 346.46 357.67 357.67 Intensity (A) 1360 1549 2334 2688 Intensity gain (%) - 13.91 71.59 97.68

Outre des propriétés mécaniques améliorées à une température de 210°C en utilisation continue durant une période allant jusqu'à 40 ans, l'intensité maximale admissible est particulièrement augmentée grâce à l'invention, comme le montrent les calculs du tableau 2 ci-dessus, réalisés sur des fils de transport électrique ronds.In addition to improved mechanical properties at a temperature of 210 ° C in continuous use for a period of up to 40 years, the maximum allowable intensity is particularly increased thanks to the invention, as shown by the calculations in Table 2 above. , made on round electric transport wires.

Claims (16)

Fil de transport électrique en alliage d'aluminium comprenant de l'aluminium, des précipités de zirconium (Al3Zr) et des impuretés inévitables, caractérisé en ce que ledit fil de transport électrique comporte en surface une couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.Electrical aluminum alloy transport wire comprising aluminum, zirconium precipitates (Al 3 Zr) and unavoidable impurities, characterized in that said electrical transport wire comprises at the surface a porous layer of alumina hydroxide . Fil de transport électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce ledit alliage comprend au moins 80 parties en poids de zirconium sous forme de précipités (Al3Zr) pour 100 parties en poids de zirconium dans ledit alliage d'aluminium.Electrical transport wire according to claim 1, characterized in that said alloy comprises at least 80 parts by weight of zirconium in the form of precipitates (Al 3 Zr) per 100 parts by weight of zirconium in said aluminum alloy. Fil de transport électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil de transport électrique comprend une dispersion de microstructure contrôlée de précipités de zirconium (Al3Zr).Electrical transport wire according to claim 1 or 2, characterized in that the electric transport wire comprises a controlled microstructure dispersion of zirconium precipitates (Al 3 Zr). Fil de transport électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit alliage d'aluminium comprend de 0,05 à 0,6% en poids de zirconium.Electrical transport wire according to any one of the preceding claims, characterized in that said aluminum alloy comprises from 0.05 to 0.6% by weight of zirconium. Fil de transport électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des précipités de zirconium (Al3Zr) va de 1 à 200 nm.Electrical transport wire according to any one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the zirconium precipitates (Al 3 Zr) ranges from 1 to 200 nm. Fil de transport électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit alliage d'aluminium comprend en outre un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange.Electric transport wire according to any one of the preceding claims, characterized in that said aluminum alloy further comprises a member selected from copper, iron and their mixture. Câble électrique comprenant au moins un fil de transport électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en que le câble électrique comprend en outre un élément allongé de renforcement.An electrical cable comprising at least one electrical transport wire according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrical cable further comprises an elongated reinforcing element. Câble électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément allongé de renforcement est entouré par ledit fil de transport électrique en alliage d'aluminium.Electrical cable according to claim 7, characterized in that the elongate reinforcing element is surrounded by said aluminum alloy electrical transport wire. Câble électrique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en que le fil de transport électrique en alliage d'aluminium est torsadé autour de l'élément allongé de renforcement.Electrical cable according to claim 7 or 8, characterized in that the aluminum alloy electrical transport wire is twisted around the elongated reinforcing element. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en qu'il est un câble de transport d'énergie (câble OHL).Electrical cable according to any one of claims 7 to 9, characterized in that it is a power transmission cable (OHL cable). Procédé de fabrication d'un fil de transport électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : A) Former un alliage d'aluminium en fusion comprenant de l'aluminium, du zirconium, des impuretés inévitables, et optionnellement un élément choisi parmi le cuivre, le fer et leur mélange, B) Couler l'alliage en fusion obtenu à l'étape A), pour obtenir un alliage brut de coulée, notamment sous forme d'une barre, C) Laminer l'alliage brut de coulée de l'étape B), pour obtenir un alliage laminé D) Chauffer l'alliage laminé de l'étape C), E) Eventuellement tréfiler l'alliage obtenu à l'étape D) pour obtenir ledit fil de transport électrique avec le diamètre final souhaité, et F) Former ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine par conversion chimique. A method of manufacturing an electrical transport wire according to any one of claims 1 to 6, said method being characterized in that it comprises the following steps: A) forming a molten aluminum alloy comprising aluminum, zirconium, unavoidable impurities, and optionally an element chosen from copper, iron and their mixture, B) Pouring the molten alloy obtained in step A), to obtain a cast alloy, in particular in the form of a bar, C) Laminating the Casting Alloy of Step B), to obtain a rolled alloy D) heating the rolled alloy of step C), E) optionally drawing the alloy obtained in step D) to obtain said electric transport wire with the desired final diameter, and F) forming said porous layer of alumina hydroxide by chemical conversion. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape D) est effectuée à une température allant de 300 à 500°C, pendant une durée allant de 100 à 500 heures.Process according to claim 11, characterized in that step D) is carried out at a temperature ranging from 300 to 500 ° C for a period ranging from 100 to 500 hours. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'étape F) est effectuée par anodisation.Process according to claim 11 or 12, characterized in that step F) is carried out by anodization. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre avant l'étape F), au moins l'une des étapes suivantes : a) Dégraisser le fil de transport électrique, et/ou b) Décaper le fil de transport électrique. Process according to any one of claims 11 to 13, characterized in that it further comprises, before step F), at least one of the following steps: a) Degrease the electric transport wire, and / or b) Strip the electrical wire. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre avant l'étape F), l'étape suivante :
c) Neutraliser le fil de transport électrique.
Process according to any one of claims 11 to 14, characterized in that it further comprises, before step F), the following step:
c) Neutralize the electric transport wire.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre après l'étape F), l'étape suivante :
vii) Colmater les pores de ladite couche poreuse d'hydroxyde d'alumine.
Process according to any one of claims 11 to 15, characterized in that it further comprises after step F), the following step:
vii) sealing the pores of said porous layer of alumina hydroxide.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE538433C2 (en) * 2014-08-05 2016-06-21 Mee Invest Scandinavia Ab Electrical wire
WO2016022868A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 Henkel Ag & Co. Kgaa Electroceramic coating of a wire for use in a bundled power transmission cable
CN108292538B (en) 2015-10-14 2020-10-23 通用线缆技术公司 Cable and wire with conductive element formed from improved aluminum-zirconium alloy
FR3060022A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-15 Nexans ALUMINUM-ALUMINUM COMPOSITE MATERIAL AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME
US10465270B1 (en) * 2017-01-30 2019-11-05 General Cable Technologies Corporation Cables having conductive elements formed from aluminum alloys processed with high shear deformation processes
DE102017105411A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Viktor Alexandrovich Fokin Steel-aluminum Leitzung and process for their preparation
BE1025729B1 (en) * 2017-11-21 2019-06-24 Lamifil N.V. Silent conductor
RU2696794C1 (en) * 2018-11-14 2019-08-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for production of rod from heat-resistant aluminium alloy
CN111292876B (en) * 2020-02-21 2021-08-10 上海崇明特种电磁线厂 180-grade polyurethane enameled round copper wire and production process thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961111A (en) * 1975-03-18 1976-06-01 Pennwalt Corporation Method of increasing corrosion resistance of anodized aluminum
US4402763A (en) * 1980-04-14 1983-09-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High conductive heat-resistant aluminum alloy
EP0254698A1 (en) * 1986-06-20 1988-01-27 A/S Raufoss Ammunisjonsfabrikker Aluminium alloy, a method of making it and an application of the alloy
EP0787811A1 (en) 1996-01-30 1997-08-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High-strength heat-resistant aluminium alloy, conductive wire, overhead wire and method of preparing the aluminium alloy
JP2009099450A (en) * 2007-10-18 2009-05-07 Yazaki Corp Manufacturing method of aluminum oxide coated insulated aluminum electric wire

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003105468A (en) * 2001-09-25 2003-04-09 Furukawa Electric Co Ltd:The Aluminum alloy material for terminal, and terminal consisting of the same material
JP4330005B2 (en) * 2004-09-08 2009-09-09 古河電気工業株式会社 Aluminum conductive wire
US8850863B2 (en) * 2009-07-06 2014-10-07 Yazaki Corporation Electric wire or cable
WO2011052644A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 住友電気工業株式会社 Aluminum alloy wire
JP5155464B2 (en) * 2011-04-11 2013-03-06 住友電気工業株式会社 Aluminum alloy wire, aluminum alloy stranded wire, covered electric wire, and wire harness
FR2994328A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-07 Nexans METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRIC CABLE COMPRISING A HYDROPHOBIC COATING

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961111A (en) * 1975-03-18 1976-06-01 Pennwalt Corporation Method of increasing corrosion resistance of anodized aluminum
US4402763A (en) * 1980-04-14 1983-09-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High conductive heat-resistant aluminum alloy
EP0254698A1 (en) * 1986-06-20 1988-01-27 A/S Raufoss Ammunisjonsfabrikker Aluminium alloy, a method of making it and an application of the alloy
EP0787811A1 (en) 1996-01-30 1997-08-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High-strength heat-resistant aluminium alloy, conductive wire, overhead wire and method of preparing the aluminium alloy
JP2009099450A (en) * 2007-10-18 2009-05-07 Yazaki Corp Manufacturing method of aluminum oxide coated insulated aluminum electric wire

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