FI71353C

FI71353C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ALUMINIUMVALSTRAODAR

Info

Publication number: FI71353C
Application number: FI820921A
Authority: FI
Inventors: Leo Cloostermans-Huwaert
Original assignee: Lamitref Aluminium
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1982-03-17
Publication date: 1986-12-19
Also published as: ATA113082A; ZA821682B; GB2096172A; FI820921L; IT8248043A0; IT1147918B; AT382891B; NO155734C; LU83249A1; DD202455A5; CH645132A5; NL8201207A; JPS57177961A; ES510423A0; BR8201592A; KR830009245A; ES8302489A1; FI71353B; FR2502183A1; EG15909A

Description

i 71353i 71353

Menetelmä alumiini-vyyhtilankojen valmistamiseksiMethod for making aluminum coils

Keksinnön kohteena on menetelmä vyyhtilankojen valmistamiseksi erkaumakarkenevasta alumiinista. Tämä 5 menetelmä on erityisen käyttökelpoinen alumiinille sähkö johdinlankaa varten, ts. alumiinille, joka voidaan käsitellä langaksi, jonka ominaisvastus on enintään 2 32,8 milliohmia x mm /m, vaikkakaan se ei rajoitu tämän tyyppiseen alumiiniin, joka sisältää, seostuslisinä 10 erkautumista varten, 0,3-0,9 paino-% magnesiumia, 0,25-0,75 % piitä ja 0-0,60 paino-% rautaa, lopun ollessa alumiinia ja epäpuhtauksia (ts. alkuaineita määrässä alle 0,05 %). Vyyhtilangat ovat, kuten on hyvin tunnettua, lähtötuote jälkeentulevaa vetoa tai valssausta 15 varten, joissa alumiinilangan poikkileikkaus pienenee.The invention relates to a method for producing bobbin wires from precipitation-hardening aluminum. This method 5 is particularly useful for aluminum for electrical conductor wire, i.e. aluminum which can be treated as a wire with a resistivity of up to 2 32.8 milliohms x mm / m, although not limited to this type of aluminum containing, as alloying additives 10 for separation. 0.3-0.9% by weight of magnesium, 0.25-0.75% by weight of silicon and 0-0.60% by weight of iron, the remainder being aluminum and impurities (i.e. less than 0.05% of elements). The spool wires are, as is well known, the starting product for subsequent drawing or rolling 15, in which the cross-section of the aluminum wire is reduced.

Vyyhtilankojen läpimitta on yleensä 5-20 mm, useimmissa tapauksissa väliltä 7-12 mm, ja vetomurtolujuus huomattavasti pienempi kuin vetämällä saadun lopullisen tuotteen vetomurtolujuus, esimerkiksi edellä mainitulle alu- 20 miinille sähköjohdinlankaa varten, vetomurtolujuus on 2 2 alle 250 newtonia/mm , joka tapauksessa alle 300 N/mm .The diameter of the stranded wires is generally 5-20 mm, in most cases between 7-12 mm, and the tensile strength is considerably lower than the tensile strength of the final product obtained by drawing, for example for the above-mentioned aluminum for electric wire, a tensile strength of 2 less than 300 N / mm.

Kuten on hyvin tunnettua saatetaan lanka vetämisen jälkeen vanhennusprosessiin, jossa seostuslisistä, jotka vielä ovat pysyneet liuoksessa, muodostuu erkautumia ja 25 tämä vanhennusprosessi parantaa langan mekaanisia ja sähköisiä ominaisuuksia.As is well known, the yarn is subjected to an aging process after drawing, in which precipitates which still remain in solution form precipitates, and this aging process improves the mechanical and electrical properties of the yarn.

Alumiini-vyyhtilankojen tavanomainen valmistusprosessi käsittää ensimmäisenä vaiheena kuumavalssauk-sen, jossa muodostetaan vyyhtilankavyyhtejä, mitä seu-30 raa epäjatkuva liuotuskäsittely ja valssaamalla saatujen vyyhtien jäähdyttäminen. Jos kuitenkin menetellään niin, että vyyhdit yksinkertaisesti jäähdytetään valssauksen jälkeen, erkanevat seostuslisät sillä seurauksella, että liuoksessa ei enää ole seostuslisiä jälkeen-35 tulevaa vanhennusta varten. Tämä on syy, miksi nämä alku- 2 71353 aineet saatetaan uudelleen liuokseen valssauksen jälkeen ia pakotetaan pysymään ylikyllästetyssä liuoksessa välittömästi jälkeentulevan jäähdytysvaiheen jälkeen.The conventional manufacturing process of aluminum coil yarns comprises, as a first step, hot rolling in which coil wire coils are formed, followed by discontinuous dissolution treatment and cooling of the coils obtained by rolling. However, if the coils are simply cooled after rolling, the doping surcharges will differ, with the result that there are no more doping surcharges in the solution for post-35 aging. This is the reason why these starting materials are re-introduced into solution after rolling and forced to remain in the supersaturated solution immediately after the subsequent cooling step.

Tämä liuotuskäsittely on kallis mitä lämpöener-5 giaan tulee ja lisäksi se vaatii, että valmistus suoritetaan epäjatkuvalla tavalla. Tämän takia on ehdotettu kuumavalssauksen ensimmäinen vaihe lopetettavaksi niin korkeassa lämpötilassa kuin mahdollista maksimimäärän seostuslisäaineita pitämiseksi liuoksessa, ja vyyhti-10 langat jäähdytettäviksi välittömästi ja jatkuvalla menetelmällä valssaimen ulostulon jälkeen, sammutuslämpötilaan sillä tavalla, että nämä seostuslisäaineet pysyvät ylikyllästetyssä liuoksessa.This dissolution treatment is expensive in terms of thermal energy and, in addition, requires that the preparation be carried out in a discontinuous manner. For this reason, it is proposed to stop the first hot rolling step at as high a temperature as possible to keep the maximum amount of doping additives in solution, and to wind the 10 coils immediately and continuously after the rolling mill outlet to a quenching temperature so that these doping additives remain in supersaturated solution.

Tällaisessa sammutuslämpötilassa atomien liikku-15 vuus on niin pieni, että metallografinen rakenne käytännöllisesti juuttuu siihen tilaan, missä se on toisin kuin vanhenemisilmiössä): seostuslisäaineet, jotka ovat pysyneet ylikyllästetyssä liuoksessa säilyvät siten ja erkanemat sekä siirtymiset eivät muutu. Jollekin annetul-20 le lejeeringille "sammutuslämpötilojen" alueella on niin muodoin yläraja, joka ei ole tarkka eikä absoluuttinen raja. Tämä yläraja määritetään atomien riittävällä liikkumattomuudella, joka ei aiheuta olennaista muutosta metallografiseen rakenteeseen ajanjaksona, joka on alu-25 miinin käsittelyn jatkuvan prosessin suuruusluokkaa, ts. yhden minuutin suuruusluokkaa. Hyväksyttävä maksimiraja jokaiselle lejeerinkityypille on riittävästi alaan perehtyneen tiedossa. Edellä mainittua alumiinia varten sähköjohdinlankaa varten maksimisammutuslämpötila voidaan 30 asettaa 260°C:ksi, vaikkakaan tämä raja ei ole absoluuttinen raja.At such a quenching temperature, the mobility of the atoms is so small that the metallographic structure practically gets stuck in the state where it is unlike in the aging phenomenon): doping additives which have remained in the supersaturated solution thus remain and the separations and transitions do not change. Thus, for a given alloy in the range of "extinguishing temperatures" there is an upper limit which is neither an exact nor an absolute limit. This upper limit is determined by the sufficient immobility of the atoms, which does not cause a substantial change in the metallographic structure during a period of the order of magnitude of the continuous process of alumina treatment, i.e., on the order of one minute. The maximum acceptable limit for each type of alloy is sufficiently known to those skilled in the art. For the above-mentioned aluminum, the maximum extinguishing temperature for the electric wire can be set to 260 ° C, although this limit is not an absolute limit.

On myös ehdotettu käytettäväksi ensimmäistä kuu-mavalssausvaihetta, joka päättyy niin korkeassa lämpötilassa kuin mahdollista suurimman mahdollisen määrän 35 seostuslisäaineita pitämiseksi liuoksessa, mitä seuraa n 3 71353 jäähdytys, jonka aikana metalli työstetään, ja pidetään huoli siitä, että metalli työstetään sinä aikana, jona se kulkee lämpötila-alueen poikki maksimisammutusläm-pötilarajan ja minimilämpötilarajan kuumatyöstöä varten 5 välissä. Huolimatta siitä, että suoritettiin jäähdyttäminen, havaittiin, että seostuslisäaineet liuoksessa erkanivat tämän lämpömekaanisen työvaiheen aikana. Liuoksessa myöhempää vanhennusvaihetta varten pidettyjen seostuslisäaineiden määrä osoittautui olevan paljon 10 haluttua pienempi ja tämä näytti olevan haitta. Havaittiin kuitenkin, että näin saadu vyyhtilangat olivat sen laatuisia, että sen mukaan oliko erkaneminen osittaista tai täydellinen, vanhennustarve jälkeentulevan vedon jälkeen poistui, joko osittain tai kokonaan. Niinmuodoin 15 odotettua haittaa ei ollutkaan olemassa ja vyyhtilangat saatiin ominaisuuksiltaan sellaisina, että ne helpommin täyttivät tällaisista vyyhtilangoista vedetyille langoille ennalta asetetut vaatimukset mekaanisten ja sähköisten ominaisuuksien suhteen. Lisäksi vältettiin kallis 20 liuotuskäsittelyvaihe ja päästiin jatkuvatoimiseen menetelmään .It has also been proposed to use a first hot rolling step, which ends at as high a temperature as possible to keep the maximum possible amount of doping additives in solution, followed by cooling of 3,71353, during which the metal is machined and care is taken to process the metal as it passes. across the temperature range between the maximum extinguishing temperature limit and the minimum temperature limit for hot working 5. Despite the fact that cooling was performed, it was found that the doping additives in solution separated during this thermomechanical operation. The amount of doping additives kept in the solution for the subsequent aging step turned out to be much lower than desired and this appeared to be a disadvantage. However, it was found that the spools of yarn thus obtained were of such a quality that, depending on whether the separation was partial or complete, the need for aging after subsequent drawing was eliminated, either in part or in full. Thus, the 15 expected disadvantages did not exist and the spool yarns were obtained in such a way that they more easily met the pre-set mechanical and electrical properties of yarns drawn from such spool yarns. In addition, an expensive dissolution step was avoided and a continuous process was achieved.

Tämän keksinnön tavoitteena on aikaansaada tälle viimemainitulle menetelmälle vaihtoehto, joka antaa samat edut ja antaa tällä tavalla lisää vapautta proses-25 siparametrien valintaan vetomurtolujuuden, venyvyyden ja johtavuuden haluttujen yhdistelmien saamiseksi.It is an object of the present invention to provide an alternative to this latter method which offers the same advantages and thus gives more freedom in the choice of process parameters for obtaining the desired combinations of tensile strength, elongation and conductivity.

Keksinnön mukainen menetelmä käsittää ensimmäisen yksinomaan lämpökäsittelyvaiheen (tämä tarkoittaa: ilman samanaikaista työstövaihetta), jossa yhtäjaksoinen tan-30 ko tätä alumiinia (joka esim. poistuu valssaimelta ja osittain jäähdytetyssä tilassa, tai joka poistuu jatkuvalta valupyörältä tai suulakepuristimelta) jäähdytetään jatkuvassa menetelmässä sammutuslämpötilaan, joka edellä määriteltiin, jolloin saadaan uudistettu rakenne, jossa 35 seostuslisäaineet ovat ylikyllästetyssä liuoksessa.The process according to the invention comprises a first exclusively heat treatment step (i.e. without a simultaneous machining step) in which a continuous tan of this aluminum (e.g. exiting the rolled and partially cooled state, or exiting the continuous casting wheel or extruder) is cooled in a continuous process to the quenching temperature, was determined to give a reformed structure in which the doping additives are in supersaturated solution.

71353 4 "Uudistetulla rakenteella" tarkoitetaan metallografista rakennetta, jossa työstövaiheen pidentävät rakeet ovat järjestäytyneet uudelleen lämmön vaikutuksen alaisena enemmän tai vähemmän isotrooppiseksi rakenteeksi, mikä 5 on kuumatyöstön jälkeen saatu rakenne. Minimimäärä seos-tuslisäaineita ylikyllästyksessä on myös tarpeen, esim. vähintäin 30 % erkanevista apuaineista liuotuskäsitte-lylämpötilassa. Jäähdytys on niinmuodoin riittävän nopea ja alkaa riittävän korkeasta lämpötilasta saavuttaakseen 10 tämän päämäärän.71353 4 "Renewed structure" means a metallographic structure in which the granules extending the machining step are rearranged under the influence of heat into a more or less isotropic structure, which is the structure obtained after heat treatment. A minimum amount of doping additives in supersaturation is also required, e.g. at least 30% of the separating excipients at the dissolution treatment temperature. Cooling is thus fast enough and starts at a sufficiently high temperature to achieve this goal.

Keksinnön mukainen menetelmä on kuitenkin tunnettu toisesta vaiheesta, lämpömekaanisesta vaiheesta ensimmäisen vaiheen jälkeen samassa jatkuvassa prosessissa, jossa vaiheessa tanko työstetään karkaisulämpötilassa, 15 ja edelleen siitä, että näin saadut vyyhtilangat sen jälkeen, ennen jälkeentu.levää työstöä, saatetaan vanhennu sprosessiin .However, the method according to the invention is characterized by a second step, a thermomechanical step after the first step in the same continuous process in which the rod is machined at the tempering temperature, and further in that the coils thus obtained are aged in the process after post-machining.

"Karkaisulämpötila" on lämpötila lämpötila-alueen sisällä, jonka yläraja on yhtä suuri kuin edellä 20 määritelty maksimisammutuslämpötilaraja, ja jonka alaraja määritetään seuraavasti. Karkaisulämpötila on niinmuodoin lämpötila, jossa atomit tehdään liikkumattomaksi, toisin kuin vanhenemisilmiössä, joka tapahtuu ajanjaksona, joka on pidempi kuin jatkuvan prosessin kestoaika, 25 ts. yhden minuutin suuruusluokkaa. Kun rakenne kuitenkin altistetaan työstölle karkaisulämpötilassa, on havaittu, että seostuslisäaineiden erkaneminen tällaisen työstön aikana ja jälkeentulevan vanhennuksen aikana saa aikaan metallografisen rakenteen, jolla, kylmätyöstön jälkeen 30 langaksi, on erittäin hyvä lankalaatu ja joka poistaa, osittain tai kokonaan, sen mukaan onko ylikyllästynee- seen liuokseen vielä jäänyt seostuslisäaineita, tarpeen vanhentaa langaksivedon jälkeen. Tällainen työstö karkaisulämpötilassa on edullisesti valssaus, joka pienentää 35 poikkileikkauspinta-alaa."Hardening temperature" is a temperature within a temperature range with an upper limit equal to the maximum extinguishing temperature limit defined above, the lower limit of which is determined as follows. The tempering temperature is thus the temperature at which the atoms are immobilized, in contrast to the aging phenomenon, which occurs over a period longer than the duration of the continuous process, i.e., on the order of one minute. However, when the structure is subjected to machining at the tempering temperature, it has been found that the separation of doping additives during such machining and subsequent aging results in a metallographic structure with very good wire quality after cold working and which removes, partially or completely, whether supersaturated doping additives still remaining in solution, it is necessary to age after wire drawing. Such machining at the tempering temperature is preferably rolling, which reduces the cross-sectional area.

71353 571353 5

Jollekin annetulle alumiinilejeeringille alaraja karkaisulämpötilalle määritellään seuraavassa. On tunnettua, että tällaisen alumiinilejeeringin, jolla on annettu koostumus ja joka ei ole kylmätyöstetyssä tilas-5 sa, mutta sisältää seostuslisäaineita ylikyllästetys-sä tilassa liuotuskäsittelyn ja jäähdytyslämpötilaan jäähdyttämisen vaikutuksesta, kun tällainen alumiinile-jeerinki altistetaan vanhennukselle, vetomurtolujuus ensin kasvaa kohti maksimiarvoa, minkä jälkeen sen veto-10 murtolujuus alenee. Tämä johtuu siitä, että seostuslisä-aineet erkanevat karkaisun aikana, samalla kun jo olemassaolevat erkaumat kasautuvat edelleen. Ensimmäinen vaikutus,joka saa vetomurtolujuuden kasvamaan, on aluksi vallitseva, kun taas toinen vaikutus, joka saa vetomurto-15 lujuuden pienenemään, vallitsee lopussa. Alaraja karkaisulämpötilalle jollekin annetulle alumiinilejeeringille, jossa on annettu määrä seostuslisäaineita ylikylläste-tyssä liuoksessa, on lämpötila, jossa tämä alumiini, ei-kylmätyöstetyssä tilassa, saavuttaa maksimivetomurtolu-20 juutensa kolmen päivän kuluttua (kylmätyöstetty rakenne saavuttaa maksiminsa aikaisemmin, mikä johtuu kylmätyös-tetyn rakenteen pehmenemisestä). Edellä mainitulle alumiinille sähköjohdinlankaa varten tämä alaraja on n. 130°C.For any given aluminum alloy, the lower limit for the tempering temperature is defined below. It is known that such an aluminum alloy having a given composition and not in the cold-worked state but containing doping additives in the supersaturated state by dissolution treatment and cooling to cooling temperature, when such aluminum alloy is subjected to aging first, has a maximum tensile strength its tensile strength of 10 decreases. This is because doping additives separate during quenching, while pre-existing precipitates continue to accumulate. The first effect, which causes the tensile strength to increase, is predominant at first, while the second effect, which causes the tensile strength to decrease, is predominant at the end. The lower limit for the tempering temperature for a given aluminum alloy with a given amount of alloying additives in the supersaturated solution is the temperature at which this aluminum, in the non-cold worked state, reaches its maximum tensile strength after 20 days (The cold worked structure ). For the above-mentioned aluminum wire, this lower limit is about 130 ° C.

Eräs tärkeä seikka tässä menetelmässä on, että 25 toinen vaihe suoritetaan välittömästi ensimmäisen vaiheen jäähdytysvaiheen jälkeen (sen varmistamiseksi, että mitään muutosta rakenteessa ei pääse tapahtumaan, kun välituote jätetään vaille käsittelyä tietyksi ajaksi), ja niin muodoin samassa jatkuvassa työvaiheessa ensimmäisen 30 vaiheen kanssa. Siten on edullista suorittaa ensimmäisen vaiheen jäähdytys karkaisulämpötilaan, joka edellä määriteltiin, niin että toinen vaihe voidaan aloittaa ilman välikuumennusta.An important aspect of this process is that the second step is performed immediately after the cooling step of the first step (to ensure that no change in structure occurs when the intermediate is left untreated for a period of time), and thus in the same continuous step as the first step. Thus, it is preferable to perform the cooling of the first stage to the quenching temperature defined above, so that the second stage can be started without intermediate heating.

Työstövaihetta karkaisulämpötilassa seuraava 35 vanhennusvaihe voidaan suorittaa suoraan laitteen, joka suorittaa tällaisen työstön, poistopäässä esim. jäähdyt- 6 71353 tämällä vyyhtilangat vapaasti ympäröivän ilman lämpötilaan ja tämä aikaansaa ylikyllästykseen vielä jääneiden seostuslisäaineiden erkanemisen kokonaan tai ainoastaan osittain. Voidaan sanoa, että vanheneminen ta-5 pahtuu, kun huomattava osa, esim. puolet erkanevien alkuaineiden määrästä jäähdyttämisen jälkeen erkanee todella tällaisen vanhennuksen aikana. On kuitenkin edullista suorittaa kokonaiserkauttaminen tarpeen poistamiseksi vanhentaa langaksivedon jälkeen ja vyyhtilankojen 10 ominaisuuksien kaikkien muutosten poistamiseksi niiden valmistamisen jälkeen. Kun lämpötila työstövaiheen kar-kaisulämpötilassa suorittavan laitteen ulosmenossa tulee lähelle karkaisulämpötilojen alarajaa, on toisinaan tarpeen hidastaa vyyhtHankojen jäähdyttämistä tässä ulos-15 menossa (ts. hitaammaksi kuin vapaa jäähtyminen ympäröivässä ilmassa). Tämä tehdään ympäröimällä vyyhtilangat lämmöneristimillä, esim. muodostamalla lankavyyhtejä, jotka suljetaan riittävän tiiviisiin laatikoihin jäähtymisen välttämiseksi ilmaan johtumisen vaikutuksesta. Vyyhti-20 lankoja voidaan myös pitää tietty ajanjakso, kuumentamalla, mainitussa poistolämpötilassa tai lämpötila voidaan jopa nostaa poistolämpötilan yläpuolelle sikäli kun jälkeentuleva vanhennus suoritetaan.The aging step 35 following the machining step at the tempering temperature can be performed directly at the outlet end of the apparatus carrying out such machining, e.g. by cooling the coils to the ambient air temperature, and this causes complete or only partial separation of the doping additives remaining in supersaturation. It can be said that aging ta-5 occurs when a substantial portion, e.g., half, of the amount of separating elements after cooling actually separates during such aging. However, it is preferred to perform the total separation to eliminate the need to age after wire drawing and to remove any changes in the properties of the spool yarns 10 after they have been made. When the temperature at the outlet of the machine performing the quenching temperature of the machining step comes close to the lower limit of the quenching temperatures, it is sometimes necessary to slow down the cooling of the coils at this outlet-15 outlet (i.e., slower than free cooling in ambient air). This is done by enclosing the spool wires with thermal insulators, e.g. by forming wire spools which are sealed in sufficiently tight boxes to avoid cooling due to air conduction. The spool-20 yarns can also be kept for a certain period of time, by heating, at said discharge temperature, or the temperature can even be raised above the discharge temperature as long as subsequent aging is performed.

Yhtäjaksoinen tanko, jota käytetään menetelmän 25 ensimmäisen vaiheen alussa, voi olla kuumamuovauslait- teesta, kuten suulakepuristimesta tai valupyörästä poistuva tanko. Tällainen kuumamuovausvaihe käsittää edullisesti jatkuvan valuprosessin, joka antaa alumiinikangen, joka viedään kohti valssaimen syöttöä, ja kuumavalssaus-30 menetelmän, jolla kangen poikkileikkauspinta-ala pienennetään tangon muodostamiseksi. "Kuuma"-valssauksella tarkoitetaan valssausta, johon liittyy uudelleenjärjes-tyminen työvaiheen aikana tai välittömästi sen jälkeen, ennen jälkeentulevaa jäähdytystä. Edelle mainitulle alu-35 miinille sähköjohdinlankaa varten tämä tarkoittaa valssausta, jossa poistolämpötila on suurempi kuin 350°C.The continuous rod used at the beginning of the first step of the method 25 may be a rod exiting a thermoforming device, such as an extruder or casting wheel. Such a thermoforming step preferably comprises a continuous casting process which provides an aluminum bar which is fed towards the feed of the rolling mill and a hot rolling process 30 by which the cross-sectional area of the bar is reduced to form a bar. By "hot" rolling is meant rolling with rearrangement during or immediately after the work step, before subsequent cooling. For the aforementioned aluminum-35 mine for electric wire, this means rolling with an outlet temperature higher than 350 ° C.

7 71353 Lämpötila valssaimen syötössä on edullisesti lämpötila, joka on korkeampi kuin liuotuskäsittelylämpötila, mikä tarkoittaa, alumiinille sähköjohdinlankaa varten yli o 470 C:n lämpötilaa.7 71353 The temperature at the feed of the rolling mill is preferably a temperature higher than the dissolution treatment temperature, which means a temperature of more than 470 C for aluminum wire.

5 Keksintö on varsin käyttökelpoinen alumiinille sähköjohdinlankaa varten, jonka koostumus annettiin edellä. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa käytetään jatkuvaa menetelmää, joka käsittää, järjestyksessä ylävirrasta alavirtaan: jatkuvan valuprosessin, kangen, 10 joka poistuu jatkuvalta valulaitteelta, tuomisen yli 470°C:n lämpötilassa ensimmäiseen valssaimeen, jatkuvan valssaamisen yli 350°C:n lämpötilassa jatkuvan tangon muodostamiseksi, tämän tangon jatkuvan jäähdyttämisen ensimmäisen valssaimen ulostulossa, jäähdytyslait-15 teestä poistuvan tangon tuomisen yli 130°C:n lämpötilassa toiseen valssaimeen, jatkuvan valssauksen yli 130°C:n lämpötilassa ja vanhentamisen jäähdyttämällä ympäröivän ilman lämpötilaan. Sisääntulolämpötila toiseen valssaimeen on säädettävä niin, että poistumislämpötilaksi vals-20 saimelta saadaan 155-185°C, edullisesti 175°C.The invention is quite useful for aluminum for an electric wire, the composition of which was given above. In a preferred embodiment, a continuous process is used which comprises, in order from upstream to downstream: a continuous casting process, introducing a bar 10 leaving the continuous casting machine at a temperature above 470 ° C into a first rolling mill, continuously rolling at a temperature above 350 ° C to form a continuous bar, continuously cooling the rod at the outlet of the first rolling mill, introducing the rod leaving the cooling device at a temperature above 130 ° C into the second rolling mill, continuously rolling at a temperature above 130 ° C and aging by cooling to ambient air temperature. The inlet temperature to the second rolling mill must be adjusted so that the outlet temperature from the Vals-20 mill is 155-185 ° C, preferably 175 ° C.

On käytetty esimerkiksi Al-Mg-Si tyyppiä 6201, jolla on seuraava koostumus: Mg: 0,60 %; Si: 0,55 %;For example, Al-Mg-Si type 6201 has been used, having the following composition: Mg: 0.60%; Si: 0.55%;

Fe: 0,18 %; Zn: 0,006 %; Cu: 0,004 %; Mn: 0,015 %;Fe: 0.18%; Zn: 0.006%; Cu: 0.004%; Mn: 0.015%;

Ti: 0,001 % ja V: 0,004 %. Voidaan kuitenkin käyttää 25 alumiinia, joka sisältää runsaammin tai vähemmän seostus- lisiä, riippuen hinnasta, joka voidaan uhrata tai säästää parempaa tai huonompaa koostumuksesta johtuvaa laatua varten. Tämä ei kuitenkaan vaikuta mahdollisuuksiin parantaa valitun lejeeringin laatua käyttämällä tämän kek-30 sinnön menetelmää.Ti: 0.001% and V: 0.004%. However, it is possible to use aluminum with more or less alloying additives, depending on the price that can be sacrificed or saved for better or worse quality due to the composition. However, this does not affect the possibilities of improving the quality of the selected alloy using the method of the present invention.

Lejeerinki, jolla on edellä esitetty koostumus, tuodaan poistuttuaan jatkuvalta valupyörältä kangen muodossa, jonka poikkileikkauspinta on n. 2000 mm^, 490°C:n lämpötilassa ensimmäiselle jatkuvalle valssaimelle, jos-35 sa on 9 valssien välistä rakoa. Se poistuu valssaimesta pyöreän tangon muodossa, jonka läpimitta on 15 mm ja ....___ - JU-- _ _ 8 71353 lämpötila 430 c. Tässä lämpötilassa suuria osa seostus-lisäaineista ovat vielä liuoksessa, koska tasapainotilassa, ainoastaan 20 % magnesiumista ja piistä, jotka erkanevat fl^Sisn muodossa, on silloin erkautuneessa 5 muodossa.An alloy having the above composition is introduced after leaving the continuous casting wheel in the form of a rod with a cross-sectional area of about 2000 mm at 490 ° C for the first continuous rolling mill, if there are 9 gaps between the rolls. It exits the rolling mill in the form of a round rod with a diameter of 15 mm and ....___ - JU-- _ _ 8 71353 temperature 430 c. At this temperature, most of the doping additives are still in solution, because at equilibrium, only 20% of the magnesium and silicon which separate in the form of fl 2 are then in the separated form.

Tämä tanko, joka poistuu ensimmäiseltä jatkuvalta valssaimelta nopeudella n. 2,4 m/s, suunnataan sitten kohti toisen jatkuvan valssaimen syöttöä, joka sijaitsee n. 2 metrin päässä ensimmäisen valssaimen ulosotos-10 ta. Näiden kahden välissä tanko kulkee putken läpi, jonka läpimitta on 30 mm ja pituus 1 m ja jota syötetään jäähdytysemulsiolla vastavirtaan ja jonka läpivirtausta säädetään siten, että tanko poistuu putkesta 220°C:n lämpötilassa. Voidaan käyttää myös muita jäähdytystapo-15 ja, esim. tankoa kohti suunnattuja emulsiosuihkuja, si käli kun lämpötila voidaan säätää halutuksi lämpötilaksi.This rod, which exits the first continuous rolling mill at a speed of about 2.4 m / s, is then directed towards the feed of the second continuous rolling mill, which is located about 2 m from the outlet of the first rolling mill. Between the two, the rod passes through a tube 30 mm in diameter and 1 m long, which is fed countercurrently with a cooling emulsion and whose flow is adjusted so that the rod leaves the tube at a temperature of 220 ° C. Other cooling methods and emulsion jets directed towards the rod can also be used, provided that the temperature can be adjusted to the desired temperature.

Toinen jatkuva valssain käsittää neljä valssirakoa, joissa on sama poikkileikkauksen pienennys, mikä pienentää tangon 9,5 mm:n läpimittaisiksi vyyhtilangoiksi, 20 jotka poistuvat tästä toisesta valssaimesta 175°C:n lämpötilassa ja nopeudella n. 6 m/s. Vyyhtilangat kootaan sen jälkeen vyyhdeksi ja vyyhti sijoitetaan tulenkestävästä tiilestä tehtyyn säiliöön. Tärkeä seikka on, että säiliön täytyy olla suljettu, niin että jäähtyminen 25 johtumalla vapaasti ilmaan vyyhden ympärillä vältetään.The second continuous rolling mill comprises four roller slits with the same cross-sectional reduction, which reduces the rod into coils of 9.5 mm diameter, exiting this second rolling mill at a temperature of 175 ° C and a speed of about 6 m / s. The spool wires are then assembled into a spool and the spool is placed in a container made of refractory brick. An important point is that the container must be closed so that cooling by conduction to the air around the coil is avoided.

Esimerkin tapauksessa jäähtymisnopeus oli 2°c(h.In the case of the example, the cooling rate was 2 ° C (h.

Saatuja ominaisuuksia voidaan nyt verrata ominaisuuksiin, jotka saatiin vyyhtilangoilla, joilla oli sama koostumus ja jotka oli tehty tavanomaisella menetelmällä, 30 joka on: jatkuva valu, jota seuraa jatkuva kuumavalssaus, keriminen vyyhdeiksi, jotka vapaasti jäähtyvät ympäröivässä ilmassa, senjälkeen liuoskäsittely, jossa vyyhtejä pidetään uunissa 8 tuntia 550°C:n lämpötilassa, ja sitten vyyhtien jäähdyttäminen n. 45°C:n lämpötilaan.The properties obtained can now be compared with those obtained with coils of the same composition made by a conventional method, which is: continuous casting followed by continuous hot rolling, winding into coils which cool freely in the ambient air, followed by solution treatment in which the coils are kept in an oven 8 hours at 550 ° C, and then cooling the coils to about 45 ° C.

35 Nämä kaksi vyyhtilankatyyppiä, joiden läpimitta 9 71353 on 9,5 ram ja joista toinen on keksinnön mukainen ja toinen perinnäisen menetelmän mukainen, vedetään langaksi 3.60 mra:n läpimittaan asti ja siitä sitten edelleen 3,15 nutuksi. Perinteisellä menetelmällä saatu vedetty lanka 5 saatetaan senjälkeen vanhennusprosessiin 5 tunniksi 160°C: ssa.35 These two types of skein yarns with a diameter of 9,71353 are 9.5 .mu.m, one according to the invention and the other according to the conventional method, are drawn into a yarn up to a diameter of 3.60 mra and then further wound to 3.15. The drawn yarn 5 obtained by the conventional method is then subjected to an aging process for 5 hours at 160 ° C.

Vertailutulokset ovat seuraavat:The comparison results are as follows:

Keksinnön mukaisesti Perinnäinen mene-___telmä_ 10 R (Τ' f R (Γ ? vyyhtilangat 304 7,75 31,10 196 21 vetämisen jälkeen 3,60 348 5 31,30 285 4,5 34,9 nm: iin 3.60 im:iin vetämisen + vanhentamisen jälkeen - - 343 7,5 32,13 vetämisen jälkeen 3,15 im: 362 4,5 31,44 290 4 34,70 iin 3,15 im:iin vetämisen + - - 350 7 31,95 vanhentamisen jälkeen 2 2Q R = vetomurtolujuus, newtonia/ram <r = venyvyys (%) 2 f = ominaisvastus (m-O-min /m)According to the invention The conventional method is 10 R (Τ 'f R (Γ? Spool wires 304 7.75 31.10 196 21 after drawing 3.60 348 5 31.30 285 4.5 to 34.9 nm to 3.60 im after drawing + aging - - 343 7.5 32.13 after drawing 3.15 im: 362 4.5 31.44 290 4 to 34.70 to 3.15 im after drawing + - - 350 7 after aging 31.95 2 2Q R = tensile strength, Newtons / ram <r = elongation (%) 2 f = resistivity (mO-min / m)

Keksintöä ei rajoiteta esimerkissä annettuun spesifiseen työvaiheina Hiin eikä liioin alumiinin koostu-25 mukseen. On myös mahdollista, ylittämättä tämän keksinnön piiriä, käyttää alumiinina erkautuvien seostenlisä-aineiden kanssa lejeerinkejä Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu ja Al-Mg-Si.The invention is not limited to the specific working steps given in the example, nor to the composition of aluminum. It is also possible, without exceeding the scope of the present invention, to use alloys Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Zn-Mg-Cu and Al-Mg-Si with alloying precipitating additives as aluminum.

3030

Claims

71353 Claims.

A process for producing coils of erosion-hardening aluminum, the process comprising 5 first exclusively heat treatment steps in which the continuous aluminum rod is cooled in a continuous process to "quenching" temperature to obtain a regenerated structure with alloying additives in supersaturated solution, characterized by a second thermomechanical step in the process in which the rod is machined at the tempering temperature, and in that the coils thus obtained are subsequently subjected to an aging process before any subsequent machining.

Method according to Claim 1, characterized in that the aging process takes place during the free cooling of the spool yarns to the ambient air immediately after the machining step at the tempering temperature.

Method according to Claim 1, characterized in that the aging process takes place during the slow cooling of the spool yarns, immediately after processing at the tempering temperature.

Method according to Claim 1, characterized in that the aging process takes place by keeping the spools of yarns, by heating, at a tempering temperature, immediately after processing at a tempering temperature.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the machining at the tempering temperature is a rolling process in which the cross-sectional area is reduced.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the continuous rod used at the beginning of the first step 35 is a rod which leaves the thermoforming device. n 71353

A method according to claim 6, characterized in that the thermoforming comprises a continuous casting step producing an aluminum bar which is guided towards the feed of the rolling mill and a hot rolling step by reducing the cross-sectional area of the bar to form a bar.

Method according to Claim 7, characterized in that the inlet temperature of the bar is higher than the dissolution treatment temperature.

Process according to one of the preceding claims, characterized in that the aluminum used is one of the alloys Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Mg-Zn-Cu and Al-Mg-Si.

Method according to one of the preceding claims 15, characterized in that the rod is cooled in the first step to a tempering temperature.

Process according to one of the preceding claims, characterized in that the aluminum contains 0.3 to 0.9% of magnesium, 0.25 to 0.75% of silicon and 0 to 0.60% of iron, the remainder being aluminum and impurities.

A method according to claim 11, characterized in that in the second step the rod 25 is machined at a temperature between 130 ° C and 260 ° C.

A method according to claim 12, characterized in that the rod is machined in a continuous rolling mill, the coils of which are left at an outlet temperature between 155 ° C and 185 ° C, and in that the coils are wrapped and the coils thus formed are then cooled in a closed container.

A method according to claim 13, characterized in that the continuous rod used at the beginning of the first stage is a rod leaving a continuous rolling mill in which aluminum is machined at a temperature ranging from more than 470 ° C at the rolling mill inlet to a temperature not lower than 350 ° C, at the outlet. 12 71 35 3