JPH0372042A - 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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- JPH0372042A JPH0372042A JP20629089A JP20629089A JPH0372042A JP H0372042 A JPH0372042 A JP H0372042A JP 20629089 A JP20629089 A JP 20629089A JP 20629089 A JP20629089 A JP 20629089A JP H0372042 A JPH0372042 A JP H0372042A
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- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 20
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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耐熱性を向上させたトロリ二線用銅
合金に関するものである。
性や強度に優れ特に耐熱性を向上させたトロリ二線用銅
合金に関するものである。
従来、電車線などの運搬輸送用トロリー線の材料として
は、タフピン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人銅、Sn入銅などが順
次用いられるようになった。
は、タフピン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人銅、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
入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
入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。
〔発明が解決しようとする課題]
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
ro、03wt%を越え0.35wt%までを含み不
純物としてSnを100ppm以下、S i 50pρ
m以下、p 50ppm以下、F e 100ppaa
以下、Ni1OOppm以下、Pb20pρ−以下、A
s 20pρm以下、5b2opp剛以下、Bi20
ppm以下、510ρρ−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、またZ r
0.03i<t%を越え0.35wt%までを含みさら
にM g 0.005〜0.3wt%、Z n 0.0
1−1,5wt%、A g 0.005〜0.2w t
%、Cd 0.005〜0.5wt%の1種または2種
以上を合計で0.005〜1.5wt%含み、不純物と
してSnを100ppmw以下、S i 50pρm以
下、 P50PPm以下、F e 100ppm以下、
N i 100ppmw以下、Pb20ppm以下、A
s 20pρm以下、5b20p、−以下、Bi20
ppm以下、S 10pp■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。
ro、03wt%を越え0.35wt%までを含み不
純物としてSnを100ppm以下、S i 50pρ
m以下、p 50ppm以下、F e 100ppaa
以下、Ni1OOppm以下、Pb20pρ−以下、A
s 20pρm以下、5b2opp剛以下、Bi20
ppm以下、510ρρ−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、またZ r
0.03i<t%を越え0.35wt%までを含みさら
にM g 0.005〜0.3wt%、Z n 0.0
1−1,5wt%、A g 0.005〜0.2w t
%、Cd 0.005〜0.5wt%の1種または2種
以上を合計で0.005〜1.5wt%含み、不純物と
してSnを100ppmw以下、S i 50pρm以
下、 P50PPm以下、F e 100ppm以下、
N i 100ppmw以下、Pb20ppm以下、A
s 20pρm以下、5b20p、−以下、Bi20
ppm以下、S 10pp■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、St% Fe
S NiS PbS As、Sb、Bi、S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、St% Fe
S NiS PbS As、Sb、Bi、S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。
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&l戒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。
は下記の理由によるものである。
先ずZrを0.03wt%を越え0.35wt%までと
したのは、Zr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。この範囲内ではその効果が高いと
共に容易に製造することができる。
したのは、Zr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。この範囲内ではその効果が高いと
共に容易に製造することができる。
しかし0.03wt%を越えないと上記の効果は得られ
るもののその含有量の制御が難しく製造性が低下し、ま
た0、35wt%を越えると上記の効果は飽和し、鋳造
性の低下や、加工性の低下を招くためである。
るもののその含有量の制御が難しく製造性が低下し、ま
た0、35wt%を越えると上記の効果は飽和し、鋳造
性の低下や、加工性の低下を招くためである。
さらに合金中の不純物としてのSn、5iSP、Fe5
Ni、PbSAs、Sb、B15Sなどの量を規定した
のは、これらは全体に本発明の特徴とする放熱性を低下
させ易いためであり上記の範囲内においてはその影響が
少ないからである。Pb、As、Sb、B i、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
生したり、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。
Ni、PbSAs、Sb、B15Sなどの量を規定した
のは、これらは全体に本発明の特徴とする放熱性を低下
させ易いためであり上記の範囲内においてはその影響が
少ないからである。Pb、As、Sb、B i、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
生したり、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。
Mg%Zn、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緻明する。
不純物濃度を制限した銅地金を溶製し、溶湯中のP濃度
が50pρm以下になるように制御したPilで溶湯を
脱酸した後(Zn含有の場合はZnでも可能)、Mg、
Ag、Cd、Zn、Crを添加し、十分に溶解後、20
0a*φの鋳塊に鋳造した。これを980°Cに0.5
hr保持した後、熱間水冷押出しを行ない、25−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−の溝付きトロリー線に加
工し、第1表に示す、各&I或の供試材を作製した。な
お従来材としてQ、 12wt%Ag入銅を作製した。
が50pρm以下になるように制御したPilで溶湯を
脱酸した後(Zn含有の場合はZnでも可能)、Mg、
Ag、Cd、Zn、Crを添加し、十分に溶解後、20
0a*φの鋳塊に鋳造した。これを980°Cに0.5
hr保持した後、熱間水冷押出しを行ない、25−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−の溝付きトロリー線に加
工し、第1表に示す、各&I或の供試材を作製した。な
お従来材としてQ、 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に基づき室温20’Cで測定し
、耐熱性については400℃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、すり板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10
0 Aを通電しながら、50km/hの速度で無潤滑状
態で摺動させ、10万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に基づき室温20’Cで測定し
、耐熱性については400℃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、すり板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10
0 Aを通電しながら、50km/hの速度で無潤滑状
態で摺動させ、10万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(恥6)とほぼ同等の導電性で、耐熱性
、耐摩耗性等は従来材より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Nα4は、鋳造性が極
めて悪く、健全性が低下している、また比較材Nα5は
導電性や耐摩耗性が劣っている。
従来のAg入銅(恥6)とほぼ同等の導電性で、耐熱性
、耐摩耗性等は従来材より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Nα4は、鋳造性が極
めて悪く、健全性が低下している、また比較材Nα5は
導電性や耐摩耗性が劣っている。
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)Zr0.03wt%を越え0.35wt%までを
含み不純物としてSnを100ppm以下、Si50p
pm以下、P50ppm以下、Fe100ppm以下、
Ni100ppm以下、Pb20ppm以下、As20
ppm以下、Sb20ppm以下、Bi20ppm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)Zr0.03wt%を越え0.35wt%までを
含みさらにMg0.005〜0.3wt%、Zn0.0
1〜1.5wt%、Ag0.005〜0.2wt%、C
d0.005〜0.5wt%の1種または2種以上を合
計で0.005〜1.5wt%含み、不純物としてSn
を100ppm以下、Si50ppm以下、P50pp
m以下、Fe100ppm以下、Ni100ppm以下
、Pb20ppm以下、As20ppm以下、Sb20
ppm以下、Bi20ppm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 |
---|---|---|---|
JP20629089A JPH0372042A (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 |
---|---|---|---|
JP20629089A JPH0372042A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | トロリー線用銅合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0372042A true JPH0372042A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16520859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20629089A Pending JPH0372042A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | トロリー線用銅合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0372042A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003514719A (ja) * | 1999-11-26 | 2003-04-22 | ゼノン テクノロジーズ ピーティーワイ リミテッド | 安全ライトシステム |
KR100442125B1 (ko) * | 2001-12-10 | 2004-07-30 | 한국전기연구원 | 집전 마찰판 재료용 조성물 |
CN100411062C (zh) * | 2006-04-28 | 2008-08-13 | 泰兴市无氧铜材厂 | 高速电气化铁道用铜锡合金接触线及其制造方法 |
WO2013047276A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | 日本碍子株式会社 | 銅合金線材およびその製造方法 |
CN104630545A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-20 | 上海理工大学 | 高温滑触线铜合金及其制造方法 |
JP2016125092A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバー |
JP2016125080A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバー |
JP2016125093A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバー |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP20629089A patent/JPH0372042A/ja active Pending
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JPWO2013047276A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2015-03-26 | 日本碍子株式会社 | 銅合金線材およびその製造方法 |
US9754703B2 (en) | 2011-09-29 | 2017-09-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy wire rod and method for manufacturing the same |
JP2016125092A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバー |
JP2016125080A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバー |
JP2016125093A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバー |
CN104630545A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-20 | 上海理工大学 | 高温滑触线铜合金及其制造方法 |
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