JPH036983B2 - - Google Patents

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JPH036983B2
JPH036983B2 JP11592782A JP11592782A JPH036983B2 JP H036983 B2 JPH036983 B2 JP H036983B2 JP 11592782 A JP11592782 A JP 11592782A JP 11592782 A JP11592782 A JP 11592782A JP H036983 B2 JPH036983 B2 JP H036983B2
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JP
Japan
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wire
temperature
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wires
heat
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JP11592782A
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JPS596361A (ja
Inventor
Hitoshi Yanase
Michio Myauchi
Mototsugu Hoshino
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は導電用高力耐熱アルミニウム合金撚線
に関するもので、特に撚線として素線の導電性、
強度及び耐熱性を損なうことなく、曲げ特性を改
善したものである。 従来架空送電線には、導電用アルミニウム
(ECAl)からなる素線を撚合せた鋼芯アルミニウ
ム撚線(ACSR)が用いられているが、特殊な送
電条件のものでは、耐熱性を有する素線を用いた
鋼芯耐熱アルミニウム合金撚線(TACSR)が用
いられている。TACSR用素線にはAl−Zr系合金
が用いられているが、この合金はZr含有量の如
何に拘わらず、素線の強度がそれほど強くないた
め、長径間送電用には使用できず、また鉄芯損の
ない全アルミニウム合金撚線(AAAC)にも使
用できないものであつた。このため長径間送電線
には、強度の優れた5005系合金(Al−0.5〜1.1wt
%/Mg)からなる素線を撚合せた鋼芯高力アル
ミニウム合金撚線が用いられているが、この合金
素線は引張強さが24Kg/mm2と優れているも、耐熱
性はECAl素線と同程度であり、大容量送電用に
は使用できないものであつた。 近年、電力需要の増大に伴い、大容量送電用と
して強度及び耐熱性の優れた素線が要求されるよ
うになり、これに応じて前記Al−Zr系合金と同
等の導電性及び耐熱性を有し、前記5005系合金と
同等の強度を有するAl−Zr−Fe系合金が開発さ
れ、該合金からなる素線を撚合せた導電用高力耐
熱アルミニウム合金撚線が用いられるようになつ
た。この撚線はAl−Zr−Fe系合金溶湯を連続又
は半連続鋳造し、得られた鋳塊を再加熱すること
なく熱間圧延して荒引線とし、これを冷間で伸線
加工して素線とし、これを複数本撚合せたもの
で、素線の強度及び耐熱性は優れているも、曲げ
特性が劣る欠点があり、そのため架線工事等にお
ける釣車通しにおいて素線切れを起し易く、また
長径間大電流送電用の撚線や鉄芯損のない
AAACとして使用するためには更に特性を改善
する必要があつた。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、導電用高
力耐熱アルミニウム合金撚線として素線の導電
性、強度及び耐熱性を劣化せしめることなく曲げ
特性を向上し、長径間大電流用撚線やAAACと
して使用できる撚線の製造方法を開発したもの
で、Zr0.05〜0.2wt%及びFe0.1〜0.8wt%を含み、
Cu0.03〜0.4wt%、Mg0.01〜0.4wt%の範囲内で
何れか1種又は2種をFe含有量との比(Fe含有
量/Cu+Mg含有量)で0.2〜20含み、残部Alと
通常の不純物からなるアルミニウム合金溶湯を連
続又は半連続鋳造し、得られた鋳塊を再加熱する
ことなく熱間圧延して荒引線とし、これを冷間で
伸線加工した素線を複数本撚合せる撚線の製造に
おいて、アルミニウム合金溶湯を10mm/sec以上
の鋳造速度で超音波をかけながら鋳造し、得られ
た鋳塊の熱間圧延を550〜350℃の温度より開始し
て300〜120℃の温度で終了し、その間に80%以上
の減面加工を行なつて荒引線とし、該荒引線の伸
線加工に際し伸線中の線温を100℃以下に保持し
て80%以上の減面加工を行ない、しかる後150〜
250℃の温度で0.5〜10時間加熱処理して素線と
し、該素線の撚合せにあたり、素線に1パスレダ
クシヨンで5%以上の減面加工を加えながら撚合
せることを特徴とするものである。 即ち、本発明は上記組成範囲の合金を溶製し、
これを10mm/sec以上の鋳造速度で超音波をかけ
ながら連続又は半連続鋳造することにより、耐熱
性を劣化するZr、Feの等の析出を防止し、結晶
粒及び晶出物を微細化して曲げ特性の向上を計
り、得られた鋳塊を熱間圧延して荒引線とするの
に耐熱性劣化の原因となるZr、Fe等の析出を防
止するため、再加熱することなく、550〜350℃の
温度より圧延を開始し、300〜120℃の温度で圧延
を終了するまでに80%以上の減面加工を加えて、
荒引線の溶質元素を均質化し、十分に加工硬化さ
せる。 この荒引線を冷間で伸線加工して素線とするの
に、伸線加工中の線材温度を100℃以下に保持し
て加工熱による低温焼鈍硬化現象によつて耐熱性
が低下するのを防止し、80%以上の減面加工を加
えて十分に加工硬化させ、しかる後150〜250℃の
温度で0.5〜10時間加熱処理して曲げ性、柔軟性
を更に向上させる。 このようにして得た素線を複数本撚合せて撚線
とするのに、素線に1パスレダクシヨンで5%以
上の減面加工を加えながら撚合せ、加工による発
熱と素線に加えられるねじりの歪により素線の曲
げ特性を顕著に向上せしめたものである。 しかして本発明において、合金組成を前記の如
く限定したのは次の理由によるものである。 Zr含有量を0.05〜0.2wt%(以下wt%を単に%
と記載する)と限定したのは、0.05%未満ではFe
含有量の如何に拘わらず、耐熱性向上の効果が少
なく、0.2%を越えると耐熱性は向上するも導電
率の低下が著しくなるためであり、Fe含有量を
0.1〜0.8%と限定したのは、0.1%未満ではZr含有
量の如何に拘わらず、強度及び耐熱性の向上が得
られず、0.8%を越えると導電率の低下が著しく
なるためである。 またCu含有量を0.03〜0.4%、Mg含有量を0.01
〜0.4%と限定したのはCu又は/及びMgの含有
量が下限未満では曲げ特性が改善されず、上限を
越えると、導電率の低下が著しくなるためであ
り、Cu又は/及びMgの含有量をFe含有量との比
(Fe含有量/Cu+Mg含有量)で0.2〜20としたの
は、0.2未満では導電率の低下が著しく、20を越
えると曲げ特性が改善されないためである。 次に本発明において、連続又は半連属鋳造にお
ける鋳造速度を10mm/sec以上と限定したのは、
10mm/sec未満の速度ではZr、Fe等の析出が起
り、耐熱性が低下するためであり、鋳造時に超音
波をかけたのは結晶粒と晶出物を微細化して曲げ
特性を改善するためである。このようにして得た
鋳塊を再加熱することなく熱間圧延するのは、再
加熱により耐熱性低下の原因となるZr、Fe等の
析出を防止するためであり、鋳塊の熱間圧延開始
温度を550〜350℃と限定したのは、開始温度が
550℃より高いと冷間伸線加工における加工硬化
が小さくなり、350℃より低いとFeが均質化せ
ず、耐熱性が低下するためである。また熱間圧延
終了温度を300〜120℃と限定したのは、終了温度
が300℃より高いと強度が向上せず、圧延後の冷
却過程で固溶したZr、Fe等の析出が起り、耐熱
性が低下するためであり、120℃より低い温度ま
で加工を続けると、加工による硬化現象が大きく
なつて耐熱性を低下するためである。また熱間圧
延における減面加工率を80%以上と限定したの
は、80%未満の加工では十分な強度が得られない
ためである。 更に冷間伸線加工における伸線中と線材温度を
100℃以下に限定したのは、伸線中の線材温度が
100℃を越えると低温焼鈍硬化現象が起り、耐熱
性が低下するためであり、この加工において減面
加工を80%以上と限定したのは、80%未満では十
分な加工硬化が得られないためである。またこの
加工後の加熱処理温度を150〜250℃、処理時間を
0.5〜10時間と限定したのは、加熱温度が150℃未
満でも処理時間0.5時間未満でも十分な加熱処理
効果が得られず、加熱温度が250℃を越えても、
処理時間が10時間を越えても曲げ特性や柔軟性の
向上よりも強度低下が著しくなるためである。 このようにして得た素線を撚合せて撚線とする
のに、素線に加える1パスレダクシヨンの減面加
工を5%以上と限定したのは、前記の如く減面加
工による発熱と撚合せ中に加えられるねじりの歪
により曲げ特性を一層向上させるためで、減面加
工と撚合せを別工程で行なつたのでは曲げ特性の
同上は得られず、また減面加工率が5%未満では
加工による発熱が小さく、曲げ特性の向上は得ら
れない。更に2パス以上のレダクシヨンにより5
%以上の減面加工を行なつても曲げ特性の同様の
効果は得られるがより大きな効果は得られず、し
かも撚合せ中の減面加工は1パスが限度であるた
めである。 以下、本発明を実施例について説明する。純度
99.6%のECAl地金と、Al−5%Zr、Al−6%
Fe、Al−50%Cuの各母合金と、Mg単体を用い
て第1表に示す組成の合金を溶製し、これをベル
トアンドホイール型連続鋳機により超音波をかけ
ながら断面積2000mm2の鋳型に連続的に鋳造し、得
られた鋳塊を再加熱することなく連続的に圧延す
る連続圧延機により熱間圧延して荒引線とした。
この荒引線を冷間で伸線加工した後、加熱処理を
行なつて素線とした。 この素線を6〜84本用い、それぞれダイスを通
して1パスで減面加工を加えながら鋼芯上に撚合
せて導電用高力耐熱アルミニウム合金撚線を製造
した。これ等撚線を1mの長さに切断して解体
し、各素線をそれぞれ整直した後、引張強さ、導
電率、耐熱性及び曲げ特性を測定した。その測定
結果と製造条件を第2表に示す。 尚、引張強さはアムスラー型引張試験機により
測定し、導電率はケルビンダブルブリツジにより
電気抵抗を測定して算出した。また耐熱性は試料
を230℃の温度で1時間加熱した後、引張強さを
測定し、加熱処理前の引張強さに対する加熱後の
引張強さの割合で表わした。また曲げ特性は試料
を試料の直径の2倍の曲面で挾持して左右交互に
繰返し曲げを行ない、破断するまでの曲げ回数を
測定した。曲げ回数は左に90゜曲げて1回、元の
位置に戻して2回、右に90゜曲げて3回、元の位
置に戻して4回とし、これを破断するまで繰返し
た。
【表】
【表】
【表】 第1表及び第2表から明らかなように、本発明
方法No.1〜No.14により製造した撚線の素線は、導
電率56.1〜57.1%LACS、引張強さ26.5〜27.6Kg/
mm2、耐熱性94.9〜97.1%、曲げ回数36〜42回の特
性を示し、従来方法No.38〜No.41で製造した撚線の
素線と比較し、導電率、引張強さ及び耐熱性は同
等で、はるかに高い曲げ回数を示し、約3倍以上
の曲げ特性を有することが判る。 これに対し本発明方法で規定する合金組成又は
製造条件が外れる比較方法No.15〜No.37では導電
率、引張強さ、耐熱性、曲げ回数の何れかが劣る
ことが判る。 即ち、Zr含有量の少ない比較合金0を用いた
比較方法No.15では耐熱性が低く、Fe含有量の少
ない比較合金Qを用いた比較方法No.17では引張強
さ及び耐熱性が低く、Mg又は/及びCu含有量の
少ない比較合金Sを用いた比較方法No.19では曲げ
特性が改善されず、Zr含有量の多い比較合金P、
Fe含有量の多い比較合金R、Mg又は/及びCu含
有量の多い比較合金Tを用いた比較方法No.16、No.
18、No.20は何れも導電率が低くなつている。また
Fe含有量とMg又は/及びCu含有量の比が0.2よ
り小さい比較合金Uを用いた比較方法No.21では導
電率が低く、比が20より大きい比較合金V.Wを
用いた比較方法No.22、No.23では何れも曲げ特性が
改善されていない。 また製造条件において、鋳造速度が遅い比較方
法No.24、圧延開始温度が低い比較方法No.27、圧延
終了温度が低い比較方法No.29、伸線加工中の線温
が高い比較方法No.31では何れも耐熱性が悪く、超
音波をかけずに鋳造した比較方法No.25、伸線後の
加熱処理温度が低い比較方法No.33、同処理時間が
短かい比較方法No.35では何れも曲げ特性が改善さ
れず、圧延開始温度が高い比較方法No.26、圧延終
了温度が高い比較方法No.28、熱間圧延による加工
率が小さい比較方法No.30、冷間伸線による加工率
が小さい比較方法No.32、伸線後の加熱処理温度が
高い比較方法No.34、同処理時間が長い比較方法No.
36では何れも引張強さが低下し、撚線において素
線の1パスレダクシヨンが小さい比較方法No.37で
は曲げ特性が改善されない。 このように本発明によれば従来の高力耐熱アル
ミニウム合金撚線の素線と同等の導電柱、強度及
び耐熱性を有し、かつはるかに優れた曲げ特性を
有する素線を撚合せた高力耐熱アルミニウム合金
撚線を製造することができるもので、長径間送電
線や全アルミニウム合金撚線として、その特性を
向上し得る等顕著な効果を奏するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Zr0.05〜0.2wt%及びFe0.1〜0.8wt%を含み、
    Cu0.03〜0.4wt%、Mg0.01〜0.4wt%の範囲内で
    何れか1種又は2種をFe含有量との比(Fe含有
    量/Cu+Mg含有量)で0.2〜20含み、残部Alと
    通常の不純物からなるアルミニウム合金溶湯を連
    続又は半連続鋳造し、得られた鋳塊を再加熱する
    ことなく熱間圧延して荒引線とし、これを冷間で
    伸線加工した素線を複数本撚合せる撚線の製造に
    おいて、アルミニウム合金溶湯を10mm/sec以上
    の鋳造速度で超音波をかけながら鋳造し、得られ
    た鋳塊の熱間圧延を550〜350℃の温度より開始し
    て300〜120℃の温度で終了し、その間に80%以上
    の減面加工を行なつて荒引線とし、該荒引線の伸
    線加工に際し伸線中の線温を100℃以下に保持し
    て80%以上の減面加工を行ない、しかる後150〜
    250℃の温度で0.5〜10時間加熱処理して素線と
    し、該素線の撚合せにあたり、素線に1パスレダ
    クシヨンで5%以上の減面加工を加えながら撚合
    せることを特徴とする曲げ特性の優れた導電用高
    力耐熱アルミニウム合金撚線の製造方法。
JP11592782A 1982-07-02 1982-07-02 導電用高力耐熱アルミニウム合金撚線の製造方法 Granted JPS596361A (ja)

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JP2545314B2 (ja) * 1991-08-02 1996-10-16 財団法人鉄道総合技術研究所 トロリ―線の摩耗測定方法
CN112708792A (zh) * 2020-12-14 2021-04-27 河南明晟新材料科技有限公司 利用6系及高镁5系废杂铝制备中镁5系铝合金的方法
CN117265307B (zh) * 2023-10-11 2024-05-31 中铝河南洛阳铝箔有限公司 一种高延伸率高强度铝箔的制备工艺及其应用

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