JPH0372041A - トロリー線用銅合金 - Google Patents
トロリー線用銅合金Info
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、集電摺動耐摩耗性、耐熱性に優れ、かつ放熱
性や強度に優れ、特に放熱性を向上させたトロリー線用
銅合金に関するものである。
性や強度に優れ、特に放熱性を向上させたトロリー線用
銅合金に関するものである。
（従来の技術とそのＬ４題）
従来、電車線などのＩＩＩ輸送用トロリー線の材料とし
ては、タフピッチ銅を代表とする純銅が用いられて来た
が、高速輸送化の傾向から、Ａｇ入銅、Ｓｎ入銅などが
順次用いられるようになった。
ては、タフピッチ銅を代表とする純銅が用いられて来た
が、高速輸送化の傾向から、Ａｇ入銅、Ｓｎ入銅などが
順次用いられるようになった。
しかしＡｇ入銅においては耐摩耗性の点で現状の高速化
に対応しきれず、またＳｎ入銅は耐摩耗性の点ではＡｇ
人銅より優れているが、高速化、大容量化による摩耗の
増加、発熱に対する耐熱強度等の問題があり、これらの
材料においても機械的、熱的な損傷、摩耗が著しく、高
速集電性能、高速集電音、保守経費等の面より、その改
善が望まれていた。
に対応しきれず、またＳｎ入銅は耐摩耗性の点ではＡｇ
人銅より優れているが、高速化、大容量化による摩耗の
増加、発熱に対する耐熱強度等の問題があり、これらの
材料においても機械的、熱的な損傷、摩耗が著しく、高
速集電性能、高速集電音、保守経費等の面より、その改
善が望まれていた。
本発明は上記の問題について検討の結果なされたもので
、集電摺動耐摩耗性、耐熱強度、放熱性などの緒特性に
優れ、高速、大容量化に適したトロリー線用銅合金を開
発したものである。
、集電摺動耐摩耗性、耐熱強度、放熱性などの緒特性に
優れ、高速、大容量化に適したトロリー線用銅合金を開
発したものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は、Ｚ
ｒ ０．ＯＯ１〜０．０３ｗｔ％を含み不純物として
Ｓｎを３ｏｐｐｍ以下、ＳＳｉ３０ｐｐ以下、Ｐ５０ｐ
ｐｎ＋以下、ＦＦｅ３０ｐｐＩ以下、Ｎ ｉ ３０ｐρ
ｍ以下、Ｐｂ１０ｐｐ鰯以下、Ａ ｓ １０ｐρ−以下
、Ｓ ｂ １０ｐｐ剛以下、Ｂｉ １０ｐｐｒａ以下、
Ｓ １０ｐρｍ以下にそれぞれ制限し、残部Ｃｕからな
るトロリー線用銅合金であり、Ｚｒ０．００１〜０．０
３脣ｔ％を含みさらにＭ ｇ ０．００１〜Ｑ、１ｗｔ
％、Ｚ ｎ ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ａ ｇ ０．０
０１〜０．２ｗｔ％、Ｃｄ ０．００５〜０．２ｗｔ％
の１種または２種以上を合計で０．ＯＯ１〜０．５ｗｔ
％含み、不純物としてＳｎ、Ｃを３ｏｐｐｍ以下、ＳＳ
ｉ３０ｐｐ以下、Ｐ ５０ｐｐ１１以下、Ｆｅ３ｏｐｐ
ｍ以下、Ｎ ｉ ３０ｐｐＨ以下、ｐ ｂ １０ｐρｍ
以下、Ａｓ １０ｐρｍ以下、Ｓｂ １０ｐρｍ以下、
Ｂ ｉ １０ｐρｍ以下、５１０ｐρｍ以下にそれぞれ
制限し、残部Ｃｕからなるトロリー線用銅合金である。
ｒ ０．ＯＯ１〜０．０３ｗｔ％を含み不純物として
Ｓｎを３ｏｐｐｍ以下、ＳＳｉ３０ｐｐ以下、Ｐ５０ｐ
ｐｎ＋以下、ＦＦｅ３０ｐｐＩ以下、Ｎ ｉ ３０ｐρ
ｍ以下、Ｐｂ１０ｐｐ鰯以下、Ａ ｓ １０ｐρ−以下
、Ｓ ｂ １０ｐｐ剛以下、Ｂｉ １０ｐｐｒａ以下、
Ｓ １０ｐρｍ以下にそれぞれ制限し、残部Ｃｕからな
るトロリー線用銅合金であり、Ｚｒ０．００１〜０．０
３脣ｔ％を含みさらにＭ ｇ ０．００１〜Ｑ、１ｗｔ
％、Ｚ ｎ ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ａ ｇ ０．０
０１〜０．２ｗｔ％、Ｃｄ ０．００５〜０．２ｗｔ％
の１種または２種以上を合計で０．ＯＯ１〜０．５ｗｔ
％含み、不純物としてＳｎ、Ｃを３ｏｐｐｍ以下、ＳＳ
ｉ３０ｐｐ以下、Ｐ ５０ｐｐ１１以下、Ｆｅ３ｏｐｐ
ｍ以下、Ｎ ｉ ３０ｐｐＨ以下、ｐ ｂ １０ｐρｍ
以下、Ａｓ １０ｐρｍ以下、Ｓｂ １０ｐρｍ以下、
Ｂ ｉ １０ｐρｍ以下、５１０ｐρｍ以下にそれぞれ
制限し、残部Ｃｕからなるトロリー線用銅合金である。
すなわち本発明はＣｕにＺｒを添加して耐摩耗性および
耐熱強度を向上させ、また合金中のＳｎ、Ｓｉ、Ｆｅ５
Ｎｉ、Ｐｂ、Ａｓ５Ｓｂ、Ｂ１５Ｓなどの不純物の量を
所定量以下に制限することにより、放熱性、耐摩耗性の
低下を防止し、かつトロリー線表面の健全性を保持せし
めたものである。
耐熱強度を向上させ、また合金中のＳｎ、Ｓｉ、Ｆｅ５
Ｎｉ、Ｐｂ、Ａｓ５Ｓｂ、Ｂ１５Ｓなどの不純物の量を
所定量以下に制限することにより、放熱性、耐摩耗性の
低下を防止し、かつトロリー線表面の健全性を保持せし
めたものである。
そしてまた上記の成分にＭｇ、、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｄのい
ずれか１種または２種以上を添加することにより、耐熱
強度、耐摩耗性、耐アーク性をさらに向上させたもので
ある。
ずれか１種または２種以上を添加することにより、耐熱
強度、耐摩耗性、耐アーク性をさらに向上させたもので
ある。
しかして本発明合金の組成を上記のように限定したのは
下記の理由によるものである。
下記の理由によるものである。
先ずＺｒを０．ＯＯ１〜０．０３ｗｔ％としたのは、Ｚ
ｒは胴中に分散粒子として存在することにより、耐摩耗
性を向上させる働きを示し、さらに耐熱強度の向上をも
たらす、この範囲内では放熱性が純銅に近い状態でこれ
らの効果が発揮され、大容量化に極めて有効となる０、
０Ｏ１ｉｉｔ％未満では上記の効果は少ない、また０、
０３ｗｔ％を越えると純銅なみの放熱性が得られ難くな
るためである。
ｒは胴中に分散粒子として存在することにより、耐摩耗
性を向上させる働きを示し、さらに耐熱強度の向上をも
たらす、この範囲内では放熱性が純銅に近い状態でこれ
らの効果が発揮され、大容量化に極めて有効となる０、
０Ｏ１ｉｉｔ％未満では上記の効果は少ない、また０、
０３ｗｔ％を越えると純銅なみの放熱性が得られ難くな
るためである。
さらに合金中の不純物としてのＳｎ、Ｓ ｉ、ｐ。
Ｆ ｅ ＳＮ ｉｌＰ ｂＳＡ ｓ−Ｓ ｂ ｓ Ｂ
Ｉ ％ Ｓなどの量を規定したのは、全体に本発明の特
徴とする高い放熱性を低下させやすいためであり、上記
の各範囲内では、その影響が少ないが総量で１００ｐｐ
＋ｗ以下に制御するとか望ましい、さらにＰｂ、Ａｓ、
Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓについては、胴中に粗大粒子として存在
したり、粒界に濃縮することにより熱間加工時の再熱割
れや熱間加工割れを生じたり、トロリー線表面の健全性
を損なうために限定したものである。
Ｉ ％ Ｓなどの量を規定したのは、全体に本発明の特
徴とする高い放熱性を低下させやすいためであり、上記
の各範囲内では、その影響が少ないが総量で１００ｐｐ
＋ｗ以下に制御するとか望ましい、さらにＰｂ、Ａｓ、
Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓについては、胴中に粗大粒子として存在
したり、粒界に濃縮することにより熱間加工時の再熱割
れや熱間加工割れを生じたり、トロリー線表面の健全性
を損なうために限定したものである。
Ｍｇ５Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｄなどについては、これらは、単
独および複合添加により放熱性をあまり低下させること
なく、Ｍｇ、Ａｇ、、Ｃｄでは耐熱強度や耐摩耗性の向
上を示しＺｎでは、耐食性や耐アーク性を良好にし、ト
ロリー線のライフサイクルを高める働きを示す、しかし
ながら上記の範囲未満ではその効果は小さく、またその
範囲を越えると放熱性を低下させるからである。なお上
記した不純物以外の不純物は含有しても差支えない。
独および複合添加により放熱性をあまり低下させること
なく、Ｍｇ、Ａｇ、、Ｃｄでは耐熱強度や耐摩耗性の向
上を示しＺｎでは、耐食性や耐アーク性を良好にし、ト
ロリー線のライフサイクルを高める働きを示す、しかし
ながら上記の範囲未満ではその効果は小さく、またその
範囲を越えると放熱性を低下させるからである。なお上
記した不純物以外の不純物は含有しても差支えない。
本発明合金の製造は、通常の製造方法により製造できる
が、熱間による水中押出し法や、水冷鋳型を用いた連続
鋳造法により、間接的もしくは、直接的に銅合金固溶体
を形成させた後に、トロリー線としての加工、熱処理等
を施す方法により製造できる。
が、熱間による水中押出し法や、水冷鋳型を用いた連続
鋳造法により、間接的もしくは、直接的に銅合金固溶体
を形成させた後に、トロリー線としての加工、熱処理等
を施す方法により製造できる。
以下に本発明の一実施例について説明する。
無酸素銅中にＡ「雰囲気中で第１表に示す成分＆１１戒
になるように所定成分を添加し、溶解（＆２００閣φの
鋳塊に鋳造した。これを９８０″Ｃに０．５ｈｒ保持し
た後、熱間水冷押出しを行ない２５閣φの荒引線とした
。続いて表面研削と冷間伸線と時効処理を順次繰返し行
ない、１７０−の溝付トロリー線に加工し、第１表に示
す各組成の供試材を作製した。
になるように所定成分を添加し、溶解（＆２００閣φの
鋳塊に鋳造した。これを９８０″Ｃに０．５ｈｒ保持し
た後、熱間水冷押出しを行ない２５閣φの荒引線とした
。続いて表面研削と冷間伸線と時効処理を順次繰返し行
ない、１７０−の溝付トロリー線に加工し、第１表に示
す各組成の供試材を作製した。
なお従来材として０．１２ｗｔ％Ａｇ入銅を作製した。
これらの供試材について、引張強さ、導電性、耐熱性、
集電摺動摩耗性、アーク特性について調べた。なお引張
強さはＪＩＳ ２２４１に基づき室ｍ２０°Ｃで測定し
、耐熱性については４００’Ｃの温度に加熱し、その時
の引張強さを測定した。また放熱性はその代用特性とし
て導電率をＪＩＳ Ｈ０５７５に基づいて測定し、集電
摺動摩耗性については、直径５ｍの円板に供試材を環状
に設置し、すり仮として銅系焼結合金を取付けたパンタ
グラフを５ ｋｇｆの押上げ力により接触させ、交流１
００Ａを通電しながら、５０１ｖ／ｈの速度で無潤滑状
態で摺動させ、ｌＯ万パンタ後の摩耗量を測定し、耐ア
ーク性については、銅系焼結合金すり板と供試材トロリ
ー線間に定常電流Ａｅ５０Ａを通電し、接触と離線を２
００回繰返し行ないアークを発生させ、その時の摩耗量
を測定した。その結果を第２表に示した。
集電摺動摩耗性、アーク特性について調べた。なお引張
強さはＪＩＳ ２２４１に基づき室ｍ２０°Ｃで測定し
、耐熱性については４００’Ｃの温度に加熱し、その時
の引張強さを測定した。また放熱性はその代用特性とし
て導電率をＪＩＳ Ｈ０５７５に基づいて測定し、集電
摺動摩耗性については、直径５ｍの円板に供試材を環状
に設置し、すり仮として銅系焼結合金を取付けたパンタ
グラフを５ ｋｇｆの押上げ力により接触させ、交流１
００Ａを通電しながら、５０１ｖ／ｈの速度で無潤滑状
態で摺動させ、ｌＯ万パンタ後の摩耗量を測定し、耐ア
ーク性については、銅系焼結合金すり板と供試材トロリ
ー線間に定常電流Ａｅ５０Ａを通電し、接触と離線を２
００回繰返し行ないアークを発生させ、その時の摩耗量
を測定した。その結果を第２表に示した。
第２表から明らかなように本発明によるトロリー線は、
従来のＡｇ入銅（阻６）と同等以上の高放熱性を有し、
かつ他の緒特性についても著しく優れた特性を有してい
る。また本発明範囲外の比較材胤４，５は、トロリー線
材としては充分実用できるが、大容量化への対応に関し
ては、本発明合金より劣ってしまう。
従来のＡｇ入銅（阻６）と同等以上の高放熱性を有し、
かつ他の緒特性についても著しく優れた特性を有してい
る。また本発明範囲外の比較材胤４，５は、トロリー線
材としては充分実用できるが、大容量化への対応に関し
ては、本発明合金より劣ってしまう。
以上に説明したように本発明によれば、優れた集電摺動
耐摩耗性や強度、耐熱性を調和して有しており、高速、
大容量化に適したトロリー線材料が得られるもので工業
上顕著な効果を奏するものである。
耐摩耗性や強度、耐熱性を調和して有しており、高速、
大容量化に適したトロリー線材料が得られるもので工業
上顕著な効果を奏するものである。
Claims (2)
- （１） Ｚｒ０．００１〜０．０３ｗｔ％を含み不純物
としてＳｎを３０ｐｐｍ以下、Ｓｉ３０ｐｐｍ以下、Ｐ
５０ｐｐｍ以下、Ｆｅ３０ｐｐｍ以下、Ｎｉ３０ｐｐｍ
以下、Ｐｂ１０ｐｐｍ以下、Ａｓ１０ｐｐｍ以下、Ｓｂ
１０ｐｐｍ以下、Ｂｉ１０ｐｐｍ以下、Ｓ１０ｐｐｍ以
下にそれぞれ制限し、残部Ｃｕからなるトロリー線用銅
合金。 - （２） Ｚｒ０．００１〜０．０３ｗｔ％を含みさらに
Ｍｇ０．００１〜０．１ｗｔ％、Ｚｎ０．０１〜０．５
ｗｔ％、Ａｇ０．００１〜０．２ｗｔ％、Ｃｄ０．００
５〜０．２ｗｔ％の１種または２種以上を合計で０．０
０１〜０．５ｗｔ％含み、不純物としてＳｎを３０ｐｐ
ｍ以下、Ｓｉ３０ｐｐｍ以下、Ｐ５０ｐｐｍ以下、Ｆｅ
３０ｐｐｍ以下、Ｎｉ３０ｐｐｍ以下、Ｐｂ１０ｐｐｍ
以下、Ａｓ１０ｐｐｍ以下、Ｓｂ１０ｐｐｍ以下、Ｂｉ
１０ｐｐｍ以下、Ｓ１０ｐｐｍ以下にそれぞれ制限し、
残部Ｃｕからなるトロリー線用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20628989A JPH0372041A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | トロリー線用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20628989A JPH0372041A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | トロリー線用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0372041A true JPH0372041A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16520843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20628989A Pending JPH0372041A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | トロリー線用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0372041A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010084163A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 銅合金線及びその製造方法 |
| WO2022004779A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、バスバー、リードフレーム、放熱基板 |
| WO2022004794A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、放熱基板 |
| JP2022072356A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、バスバー、リードフレーム、放熱基板 |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP20628989A patent/JPH0372041A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010084163A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 銅合金線及びその製造方法 |
| WO2022004779A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、バスバー、リードフレーム、放熱基板 |
| WO2022004794A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、放熱基板 |
| JP2022022629A (ja) * | 2020-06-30 | 2022-02-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子 |
| JP2022072356A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 三菱マテリアル株式会社 | 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、バスバー、リードフレーム、放熱基板 |
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