JPH042664B2

JPH042664B2 -

Info

Publication number: JPH042664B2
Application number: JP63279662A
Authority: JP
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1992-01-20
Also published as: JPH01152248A

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、
TACSRと称す）が使用されている。このようなTACSR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、KTACSRと称す）｝に使
用する場合には、高力Al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たが、製造方法
によつては所望の強度、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ACSR、特強鋼心耐熱高
力ACSR、Al被鋼心耐熱高力ACSR、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Al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、かえつて耐熱性、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℃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、Al−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＝300×Zr％
＋625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晶出されるこ
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Ｔ℃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、500℃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
時のZr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Zr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℃低くすることが好まし
い。本発明におけるAl合金中の不純物としては、
通常の電気用Al地金JIS Ｈ 2110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：0.001〜0.003、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、Ti0.005〜0.1
％を加えても良いが、Ｂは、耐熱性の点から
0.002％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、3600mm²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No.１〜No.４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。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】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％＋625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
つたのち、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。