JPH0432146B2 - - Google Patents
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- JPH0432146B2 JPH0432146B2 JP57192945A JP19294582A JPH0432146B2 JP H0432146 B2 JPH0432146 B2 JP H0432146B2 JP 57192945 A JP57192945 A JP 57192945A JP 19294582 A JP19294582 A JP 19294582A JP H0432146 B2 JPH0432146 B2 JP H0432146B2
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Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
本発明は耐熱アルミニウム合金導体の製造方法
に関するもので、特に耐熱アルミニウム合金導体
と同等の強度及び導電性を有し、かつはるかに優
れた耐熱性を示す導体を得るためのものである。 従来架空送電線には、鋼芯にAl導体を撚合せ
た鋼芯アルミニウム合金撚線（ACSR）が用いら
れているが、特殊な送電条件のもとでは、鋼芯に
耐熱Al合金導体を撚合せた鋼芯耐熱アルミニウ
ム合金撚線が用いられている。 耐熱Al合金導体には、Zrを有効成分とするAl
−Zr合金が用いられているが、この合金は固溶
Zrにより耐熱性の向上を計つたもので、耐熱性
はZr添加量に応じて増大するも、その反面導電
率が低下する。従つて実用化されている耐熱Al
合金導体としては、導電率の面からZrの添加量
が決められ耐熱性には限界があつた。 最近電力需要の増大にともない、更に導電率、
強度及び耐熱性の優れた導体が要求されるように
なり、Al−Zr合金にFe，Si等を添加して耐熱性
及び強度を改善した耐熱Al合金導体が開発され
た。この導体は連続又は半連続鋳造圧延法、展延
法、押出法等により形成した荒引線に中間焼鈍と
冷間伸線を加えて造られている。しかしながら導
電率57〜61％IACS、引張強さ17.0〜17.5Kg／mm2、
耐熱性240〜275℃程度のものしか得られず、更に
耐熱性の向上が望まれていた。尚本願発明では、
耐熱性を、前記耐熱アルミニウム合金導体を１時
間加熱した際、加熱処理前に比べて引張強さが10
％低下する温度として定義する。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、従来の製
造方法では不可避的にZrの析出を生じ、これが
耐熱性低下の原因となつていることを知見し、更
に研究を重ねた結果、熱処理によりZrを析出さ
せた後冷間加工して、加工組織中に微細な析出物
を分散させた混合組織にすることによる、従来よ
りもはるかに優れた耐熱性を示し、且つ従来と同
等の強度を有し、導電率も58％IACS以上である
耐熱Al合金導体の製造方法を開発したもので、
Zr0.1〜0.5wt％（以下wt％を単に％と略記）、
Fe0.05〜0.5％，Si0.05〜0.5％、残部Alと通常の
不純物からなるアルミニウム合金を、740℃以上
の温度から10mm／sec以上の速度で連続又は半
連続鋳造し、得られた鋳塊を再加熱することなく
連続して熱間圧延により70％以上の減面加工を加
えて荒引線とし、これを所定の線径まで伸線加工
するのに、荒引線又は伸線加工の中間で300〜500
℃の温度に５〜1000時間加熱処理した後、10〜75
％の減面率で所定の線径まで伸線加工することを
特徴とするものである。 即ち本発明は耐熱Al合金の組成を限定して、
連続又は半連続鋳造条件（鋳造温度、鋳造速度）
を限定することにより、固溶Zr量を増大させ、
その後の熱間圧延と加熱処理によりAl3Zrの微細
な析出物を形成させて導電率を低下させずに耐熱
性を向上させ、最終伸線加工により耐熱性を低下
させることなく、加工硬化により所定の強度を付
与したものである。 しかして本発明において耐熱Al合金の組成を
上記の如く限定したのは、Zrは耐熱性を向上す
るも0.1％未満ではその効果が望めず、0.5％を越
えると導電率の低下が著しく、またFeとSiは更
に耐熱性を向上すると共に強度を高めるも、
Fe0.05％未満ではその効果が望めず、Feが0.5％
を越えると導電率の低下が著しく、Siが0.5％を
越えると、Al3Zrを析出させる加熱処理により強
度の低下が著しくなるためである。 上記組成の耐熱Al合金の連続又は半連続鋳造
において、鋳造温度を740℃以上、鋳造速度を10
mm／sec以上と限定したのはZrを充分固溶させる
ためで、鋳造温度が740℃未満でも、鋳造速度が
10mm／sec未満でもZrが析出し、その後の加工条
件をどのように調整しても耐熱性が低下するため
である。また得られた鋳塊を再加熱することなく
連続して熱間圧延により70％以上の減面加工を加
えたのは、再加熱によるZrの析出を防止し、か
つ加工硬化により強度を向上させるためで、70％
未満の減面加工ではその後の加工条件をどのよう
に調整しても充分な耐熱性と強度を得ることがで
きないためである。 このようにして得た荒引線又は伸線加工の中間
で、300〜500℃の温度に５〜1000時間加熱処理す
るのは前記の如くAl3Zrの微細な析出物を形成さ
せて、電導率を低下させることなく耐熱性を向上
させるためであるが、加熱温度が300℃未満では
導電率の向上が小さく、500℃を越えると過時効
となり強度、耐熱性が低下し、加熱時間が５時間
未満では導電率の向上が小さく、1000時間を越え
ると過時効となり耐熱性が低下する。また上記加
熱処理を行つた線材を最終伸線加工により所定の
線径とするまでに10〜75％の減面加工を加えるの
は加工硬化により強度を高めるためで、10％未満
の減面加工では充分な強度が得られず、75％を越
える減面加工では強度は向上するも耐熱性が低下
するためである。 次に本発明を実施例について説明する。 純度99.6％の導電用Al地金とAl−５％Zr，Al
−６％Fe，Al−20％Siの各母合金を用い、第１
表に示す組成の合金を溶製した。この溶湯をベル
トアンドホイール型連続鋳造機により断面積2000
mm2の鋳塊に連続的に鋳造し、この鋳塊を再加熱す
ることなく、引き続き連続圧延機により熱間圧延
して荒引線とし、該荒引線又は荒引線の冷間伸線
加工の中間で加熱処理した後伸線加工を行なつて
耐熱Al導体を製造した。その製造条件を第２表
に示す。
に関するもので、特に耐熱アルミニウム合金導体
と同等の強度及び導電性を有し、かつはるかに優
れた耐熱性を示す導体を得るためのものである。 従来架空送電線には、鋼芯にAl導体を撚合せ
た鋼芯アルミニウム合金撚線（ACSR）が用いら
れているが、特殊な送電条件のもとでは、鋼芯に
耐熱Al合金導体を撚合せた鋼芯耐熱アルミニウ
ム合金撚線が用いられている。 耐熱Al合金導体には、Zrを有効成分とするAl
−Zr合金が用いられているが、この合金は固溶
Zrにより耐熱性の向上を計つたもので、耐熱性
はZr添加量に応じて増大するも、その反面導電
率が低下する。従つて実用化されている耐熱Al
合金導体としては、導電率の面からZrの添加量
が決められ耐熱性には限界があつた。 最近電力需要の増大にともない、更に導電率、
強度及び耐熱性の優れた導体が要求されるように
なり、Al−Zr合金にFe，Si等を添加して耐熱性
及び強度を改善した耐熱Al合金導体が開発され
た。この導体は連続又は半連続鋳造圧延法、展延
法、押出法等により形成した荒引線に中間焼鈍と
冷間伸線を加えて造られている。しかしながら導
電率57〜61％IACS、引張強さ17.0〜17.5Kg／mm2、
耐熱性240〜275℃程度のものしか得られず、更に
耐熱性の向上が望まれていた。尚本願発明では、
耐熱性を、前記耐熱アルミニウム合金導体を１時
間加熱した際、加熱処理前に比べて引張強さが10
％低下する温度として定義する。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、従来の製
造方法では不可避的にZrの析出を生じ、これが
耐熱性低下の原因となつていることを知見し、更
に研究を重ねた結果、熱処理によりZrを析出さ
せた後冷間加工して、加工組織中に微細な析出物
を分散させた混合組織にすることによる、従来よ
りもはるかに優れた耐熱性を示し、且つ従来と同
等の強度を有し、導電率も58％IACS以上である
耐熱Al合金導体の製造方法を開発したもので、
Zr0.1〜0.5wt％（以下wt％を単に％と略記）、
Fe0.05〜0.5％，Si0.05〜0.5％、残部Alと通常の
不純物からなるアルミニウム合金を、740℃以上
の温度から10mm／sec以上の速度で連続又は半
連続鋳造し、得られた鋳塊を再加熱することなく
連続して熱間圧延により70％以上の減面加工を加
えて荒引線とし、これを所定の線径まで伸線加工
するのに、荒引線又は伸線加工の中間で300〜500
℃の温度に５〜1000時間加熱処理した後、10〜75
％の減面率で所定の線径まで伸線加工することを
特徴とするものである。 即ち本発明は耐熱Al合金の組成を限定して、
連続又は半連続鋳造条件（鋳造温度、鋳造速度）
を限定することにより、固溶Zr量を増大させ、
その後の熱間圧延と加熱処理によりAl3Zrの微細
な析出物を形成させて導電率を低下させずに耐熱
性を向上させ、最終伸線加工により耐熱性を低下
させることなく、加工硬化により所定の強度を付
与したものである。 しかして本発明において耐熱Al合金の組成を
上記の如く限定したのは、Zrは耐熱性を向上す
るも0.1％未満ではその効果が望めず、0.5％を越
えると導電率の低下が著しく、またFeとSiは更
に耐熱性を向上すると共に強度を高めるも、
Fe0.05％未満ではその効果が望めず、Feが0.5％
を越えると導電率の低下が著しく、Siが0.5％を
越えると、Al3Zrを析出させる加熱処理により強
度の低下が著しくなるためである。 上記組成の耐熱Al合金の連続又は半連続鋳造
において、鋳造温度を740℃以上、鋳造速度を10
mm／sec以上と限定したのはZrを充分固溶させる
ためで、鋳造温度が740℃未満でも、鋳造速度が
10mm／sec未満でもZrが析出し、その後の加工条
件をどのように調整しても耐熱性が低下するため
である。また得られた鋳塊を再加熱することなく
連続して熱間圧延により70％以上の減面加工を加
えたのは、再加熱によるZrの析出を防止し、か
つ加工硬化により強度を向上させるためで、70％
未満の減面加工ではその後の加工条件をどのよう
に調整しても充分な耐熱性と強度を得ることがで
きないためである。 このようにして得た荒引線又は伸線加工の中間
で、300〜500℃の温度に５〜1000時間加熱処理す
るのは前記の如くAl3Zrの微細な析出物を形成さ
せて、電導率を低下させることなく耐熱性を向上
させるためであるが、加熱温度が300℃未満では
導電率の向上が小さく、500℃を越えると過時効
となり強度、耐熱性が低下し、加熱時間が５時間
未満では導電率の向上が小さく、1000時間を越え
ると過時効となり耐熱性が低下する。また上記加
熱処理を行つた線材を最終伸線加工により所定の
線径とするまでに10〜75％の減面加工を加えるの
は加工硬化により強度を高めるためで、10％未満
の減面加工では充分な強度が得られず、75％を越
える減面加工では強度は向上するも耐熱性が低下
するためである。 次に本発明を実施例について説明する。 純度99.6％の導電用Al地金とAl−５％Zr，Al
−６％Fe，Al−20％Siの各母合金を用い、第１
表に示す組成の合金を溶製した。この溶湯をベル
トアンドホイール型連続鋳造機により断面積2000
mm2の鋳塊に連続的に鋳造し、この鋳塊を再加熱す
ることなく、引き続き連続圧延機により熱間圧延
して荒引線とし、該荒引線又は荒引線の冷間伸線
加工の中間で加熱処理した後伸線加工を行なつて
耐熱Al導体を製造した。その製造条件を第２表
に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
なお表中の伸線加工率（％）は加熱処理後の加
工率示す。 このようにして製造した耐熱Al導体について、
引張強さ、導電率及び耐熱性を測定した。その結
果を第３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。また耐熱性は各温度
で１時間加熱した後の引張強さを測定し、加熱処
理前の引張強さより10％低下する温度により表わ
した。
工率示す。 このようにして製造した耐熱Al導体について、
引張強さ、導電率及び耐熱性を測定した。その結
果を第３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。また耐熱性は各温度
で１時間加熱した後の引張強さを測定し、加熱処
理前の引張強さより10％低下する温度により表わ
した。
【表】
第１表〜第３表から明らかなように本発明方法
により製造した耐熱Al合金導体は、何れも導電
率58.4％IACS以上、引張強さ17.4kg／mm2以上、
耐熱性372℃以上の特性を示し、従来方法により
製造した耐熱Al導体（No.23〜No.24）と比較し、
ほぼ同等の導電率と引張強さを有し、かつはるか
に優れた耐熱性を示すことが判る。 これに対し本発明方法で規定した組成より外れ
る合金を用いた比較方法では、本発明方法で規定
する条件で鋳造、熱間圧延、加熱処理及び伸線加
工を行なつても、導電率、引張強さ及び耐熱性の
何れかが劣ることが判る。即ちZr含有量の少な
い比較方法No.８では耐熱性が、Zr含有量の多い
比較方法No.９及びFe含有量の多い比較方法No.11
では導電率が、Fe含有量の少ない比較方法No.10
及びSi含有量の少ない比較方法No.12では引張強さ
及び耐熱性が、またSi含有量の多い比較方法No.13
では引張強さがそれぞれ低下している。 また本発明で規定した合金組成のものでも、鋳
造条件、熱間圧延条件、加熱条件及び伸線加工条
件の何れかが異なる比較方法では、導電率、引張
強さ及び耐熱性の何れかが改善されないことが判
る。即ち鋳造温度が低い方法No.14、鋳造速度が遅
い方法No.15、加熱処理時間が長い方法No.20、伸線
加工率が高い方法No.22では何れも耐熱性が改善さ
れず、熱間圧延における加工率が小さい方法No.
16、加熱処理温度が高い方法No.18では引張強さ及
び耐熱性が改善されず、加熱処理温度が低い方法
No.17、加熱処理時間が短かい方法No.19では導電率
が改善されず、伸線加工率の小さい方法No.21では
引張強さが改善されず、また伸線加工率の高い方
法No.22では耐熱性が改善されない。 このように本発明によれば、合金組成と、鋳造
条件その他の製造条件とを規定し、熱処理により
Zrを析出させた後冷間加工して、加工組織中に
微細な析出物を分散させた混合組織にしているの
で、従来の耐熱アルミニウム合金導体よりもはる
かに優れた耐熱性を示し、且つ従来導体と同等の
強度及び導電性を有する耐熱Al合金導体を製造
することができる顕著な効果を奏するものであ
り、さらに本発明による合金導体は、伸線加工に
よる油が表面に付着しているので、撚線等の後工
程においても有利である。
により製造した耐熱Al合金導体は、何れも導電
率58.4％IACS以上、引張強さ17.4kg／mm2以上、
耐熱性372℃以上の特性を示し、従来方法により
製造した耐熱Al導体（No.23〜No.24）と比較し、
ほぼ同等の導電率と引張強さを有し、かつはるか
に優れた耐熱性を示すことが判る。 これに対し本発明方法で規定した組成より外れ
る合金を用いた比較方法では、本発明方法で規定
する条件で鋳造、熱間圧延、加熱処理及び伸線加
工を行なつても、導電率、引張強さ及び耐熱性の
何れかが劣ることが判る。即ちZr含有量の少な
い比較方法No.８では耐熱性が、Zr含有量の多い
比較方法No.９及びFe含有量の多い比較方法No.11
では導電率が、Fe含有量の少ない比較方法No.10
及びSi含有量の少ない比較方法No.12では引張強さ
及び耐熱性が、またSi含有量の多い比較方法No.13
では引張強さがそれぞれ低下している。 また本発明で規定した合金組成のものでも、鋳
造条件、熱間圧延条件、加熱条件及び伸線加工条
件の何れかが異なる比較方法では、導電率、引張
強さ及び耐熱性の何れかが改善されないことが判
る。即ち鋳造温度が低い方法No.14、鋳造速度が遅
い方法No.15、加熱処理時間が長い方法No.20、伸線
加工率が高い方法No.22では何れも耐熱性が改善さ
れず、熱間圧延における加工率が小さい方法No.
16、加熱処理温度が高い方法No.18では引張強さ及
び耐熱性が改善されず、加熱処理温度が低い方法
No.17、加熱処理時間が短かい方法No.19では導電率
が改善されず、伸線加工率の小さい方法No.21では
引張強さが改善されず、また伸線加工率の高い方
法No.22では耐熱性が改善されない。 このように本発明によれば、合金組成と、鋳造
条件その他の製造条件とを規定し、熱処理により
Zrを析出させた後冷間加工して、加工組織中に
微細な析出物を分散させた混合組織にしているの
で、従来の耐熱アルミニウム合金導体よりもはる
かに優れた耐熱性を示し、且つ従来導体と同等の
強度及び導電性を有する耐熱Al合金導体を製造
することができる顕著な効果を奏するものであ
り、さらに本発明による合金導体は、伸線加工に
よる油が表面に付着しているので、撚線等の後工
程においても有利である。
Claims (1)
- １ Zr0.1〜0.5wt％，Fe0.05〜0.5wt％，Si0.05〜
0.5wt％、残部Alと通常の不純物からなるアルミ
ニウム合金を、740℃以上の温度から10mm／sec
以上の速度で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連続して熱間圧延により
70％以上の減面加工を加えて荒引線とし、これを
所定の線径まで伸線加工する際に、荒引線又は伸
線加工の中間で300〜500℃の温度にて５〜1000時
間加熱処理した後、10〜75％の減面率で所定の線
径まで伸線加工することを特徴とする耐熱アルミ
ニウム合金導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19294582A JPS5983752A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19294582A JPS5983752A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983752A JPS5983752A (ja) | 1984-05-15 |
| JPH0432146B2 true JPH0432146B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=16299619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19294582A Granted JPS5983752A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022157989A1 (ja) | 2021-01-21 | 2022-07-28 | オムロン株式会社 | システム構成提案装置およびシステム構成提案方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189810A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 難着雪電線 |
| CN114086033B (zh) * | 2021-11-25 | 2022-05-10 | 江苏亨通电力特种导线有限公司 | 一种超耐热铝合金导线及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125252A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Heat resistant aluminum alloy conductor and manufacture thereof |
| JPS5739164A (en) * | 1980-08-12 | 1982-03-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Preparation of heat resistant aluminum alloy conductor |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP19294582A patent/JPS5983752A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125252A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Heat resistant aluminum alloy conductor and manufacture thereof |
| JPS5739164A (en) * | 1980-08-12 | 1982-03-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Preparation of heat resistant aluminum alloy conductor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022157989A1 (ja) | 2021-01-21 | 2022-07-28 | オムロン株式会社 | システム構成提案装置およびシステム構成提案方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5983752A (ja) | 1984-05-15 |
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