JPH01152248A - 導電用高力耐熱アルミ合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は導電用高力耐熱アルミ合金の製造方法に関し、
特に強度、導電率、耐熱性、靭性に優れた導電用アルミ
合金の製造方法に関するものである。

（背景技術） 近年、例えば送電容量の増大、２回線運転時の事故時の
１回線運用による電力系統の信頼性向上のため、耐熱鋼
心アルミ合金撚線（以下、ＴＡＣ５Ｒと称す）が使用さ
れている。

この上うなＴＡＣ９Ｒをさらに架空地線や海峡横断等の
長径間の送電線（例、長径間耐熱鋼心アルミニウム撚線
（以下、ＫＴＡＣ３Ｒと称す））に使用する場合には、
高力Ｍ合金の引張強さと耐熱アルミ合金の耐熱性を併せ
備えた導電用高力耐熱アルミ合金線が必要である。この
ようなアルミ合金線には、従来加工硬化型のアルミ合金
を冷間加工により強度を向上して用いていｋが、製造方
法によりては所望の強度、伸び、導電率、耐熱性、靭性
のバランスを得ることができず、より安定した合金組成
、製造方法が望まれていた。

（発明の開示） 本発明は、上述の問題点を解決するため成されたもので
、強度、導電率、耐熱性、靭性の総合性能に優れた導電
用高力耐熱アルミ合金を製造する方法を提供せんとする
ものである。

本発明により製造される導電用高力耐熱アルミ合金は、
例えば耐熱高力ＡＣＳ　Ｒ，特強鋼心耐熱高力ＡＣ５Ｒ
，ＡＩ！被鋼心耐熱高力ＡＣ５Ｒ、耐熱高力アルミ合金
母線等に使用される強度、耐熱性を兼ね備えた導電用ア
ルミ合金製品である。

本発明において、アルミ合金中のＺｒは連続鋳造圧延時
Ｍ中に固溶しているが、その後の熱処理により微細に析
出、分散して耐熱性、強度を向上させる。Ｚｒ量を０．
２５〜０．５％と規定したのは、０．２５％未満では析
出する量が少なく、耐熱性、強度の向上に効果なく、０
．５％を越えると、溶湯温度を著しく高くしないと、溶
湯段階で粗大な粒子として晶出し、後の時効による微細
分散粒子を形成しないばかりか、かえって耐熱性、強度
の低下をまねくため、溶湯温度を著しく高くする必要が
あり、例えば０．６％のＺｒを添加する場合、溶湯温度
は、８０５°Ｃ以上が必要となり、このような溶湯温度
で鋳造しようとすると、鋳造欠陥により、健全な鋳塊が
得られないからである。

また、本発明において、Ｃｕ０．０１〜０．２％と規定
した理由は、ＡＩ！−Ｚｒ系の時効特性を促進させ、強
度、耐熱性を向上させるために添加するものであり、０
．０１％未満では効果なく、０．２％を超えると、耐食
性が劣化する。

又、Ｍｇ：０．０１〜０．２％を添加するのは時効をさ
らに促進させ、強度、耐熱性のさらなる向上をはかるた
めで、０．０１％未満では効果なく０．２％を超えると
効果が飽和するのみならず、加工性も劣化する。

本発明において、鋳込み温度をＴ＝３００ＸＺｒ％＋６
２５で表わされる。Ｔ℃以上で鋳造時の冷却速度を５℃
／’ｓｅｃ以上の冷却速度で鋳造すると規定した理由は
Ｚｒを溶湯段階において品出きれることなく、固溶させ
るためで、後工程における時効により、微細に分散させ
て、強度、耐熱性を向上させるために必要不可欠な条件
である。鋳込み温度が１℃未満あるいは、鋳造時の冷却
速度が５℃／ｓｅｃ未満では、添加したＺｒが晶出した
り、鋳造時に析出し、強度、耐熱性が劣化する。

熱間加工開始温度を５００℃以上と規定した理由は、５
００℃未満では、Ｚｒが粗大に析出し、強度、耐熱性が
劣化する。

熱間加工時の冷却速度を５０℃／Ｓｅｃ以上と規定した
のは、後工程における時効によりＺｒを微細に析出させ
るための必要な条件であり、熱間加工時＜７）、　Ｚ　
ｒの析出を抑制し、かつ転位の導入をはかることに効果
がある。５０℃／　Ｓｅｃ未満では、熱間加工中にＺｒ
が粗大に析出し、転位の導入が少なく、強度、耐熱性が
劣化する。熱間加工における減面率は好ましくは９０％
以上が望ましく９０％未満では、靭性が劣化する。

巻き取り温度を１５０℃以下と規定したのは、１５０℃
を超えるとコイル内部とコイル表面での温度差が生じ、
コイル内部は高温になりすぎるため、特性的にばらつき
が生じ、製品の安定性に欠けるためである。

２５０〜３５０℃の温度で１５〜４００時間の時効を施
すと規定したのはこの時効によりＺｒを微細に析出分散
させて、強度、耐熱性を向上させるためであり、２５０
℃未満１５時間未満では、析出する量が少なく強度、耐
熱性向上に効果なく３５０℃４００時間を超えると析出
粒子が粗大化し、強度、耐熱性が劣化する。

なお、時効の昇温速度を１００℃／ｈｒ以下としたのは
、強度、耐熱性をさらに向上させるためであり、１００
℃／ｈｒ以下の昇温速度とすることにより、昇温時に、
微細に析出するＺｒ量を多くして、時効温度におけるＺ
ｒの析出を微細にしかも多量に分散させることができる
。

また、時効の前に、１０〜５０％の減面率で冷間加工を
施すとしたのは、強度、耐熱性をさらに向上させるため
であり、１０％未満ではその効果がみられず５０％を超
えると飽和する。このような冷間加工を施した時は、時
効温度を、冷間加工を施こさない場合に比べて５〜３０
°Ｃ低くすることが好ましい。

本発明におけるＡ１合命中の不純物としては、通常の電
気用Ａｌ地金ＪＩＳ　Ｈ２１１０に規定される、Ｆｅ　
、Ｓｉ　、Ｍｎ　＋Ｔｉ　、Ｖは含まれていても何ら差
しつかえなく、例えばＦｅ　：０．０８〜０．２５　、
　Ｓｉ　：０．０４〜０．０９　。

Ｍｎ：ｏ、ｏｏｔ〜ｏ、ｏｏａ、Ｔｉ＋Ｖ：０．００１
〜０．００３とすることができる。

さらに、組織を微細化するため、ＴｉＯ，００５〜０．
１％を加えても良いが、Ｂは、耐熱性の点から０．００
２％以下にする必要がある。

又、導電率を向上させるため、Ｂｅ：０．０００５〜０
．１％を加えることができる。

実施例 表１に示す組成の合金を、３６００１ｎＩｎ２の断面積
をもつＣｕ合金製回転鋳型とスチールベルトにより構成
される連続鋳造材と熱間圧延材により、表１に示す条件
で鋳造、圧延を施こして９．５ｍｍφの荒引線を得た。

これらの荒引線を表１に示す条件で時効を施こしてのち
８２％の減面率で冷間加工を施こして線材を得た。

得られたアルミ合金線の引張強さ、伸び、導電率、耐熱
性および屈曲値は表１に示す通りである。

耐熱性は、２３０℃で１時間加熱後、室温にて引張強さ
を測定し、加熱前の試料の引張強さに対する百分率で表
わした。屈曲値は線径と同じ曲げ半径を有する固定ダイ
ス間に線をはさみ、９０°曲げを１回とし、破断するま
での回数で表わした。

表１より、本発明によるＮｎｌ−Ｎｎ４は、従来例に比
べいずれも引張強さ、伸び、導電率、耐熱性、屈曲値の
総合性能が優れていることが分る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｒ：０．２５〜０．５％、Ｃｕ：０．０１〜０
   ．２％、Ｍｇ：０．０１〜０．２％残部通常の不純物と
   Ａｌからなる合金を溶湯後、Ｔ＝３００×Ｚｒ％＋６２
   ５で表わされるＴ℃以上の鋳込み温度から５℃／ｓｅｃ
   以上の冷却速度で鋳造し、ひきつづいて５００℃以上の
   温度で熱間加工を開始し、５０℃／ｓｅｃ以上の冷却速
   度で冷却しつつ加工を加え、１５０℃以下の温度で巻き
   取ったのち、２５０〜３５０℃の温度で、１５〜４００
   時間の時効を施こしたのち、冷間加工を加えることを特
   徴とする導電用高力耐熱アルミ合金の製造方法。
2. （２）時効の昇温速度が１００℃／ｈｒ以下である特許
   請求の範囲第（１）項記載の導電用高力耐熱アルミ合金
   の製造方法。
3. （３）時効が減面率１０〜５０％の冷間加工を施した後
   行なわれる特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記
   載の導電用高力耐熱アルミ合金の製造方法。