JPS5839224B2 - 導電用耐熱高力アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は導電用アルミニウム合金の製造方法に係り、特
に高い耐熱性及び引張強さを有する導電用耐熱高力アル
ミニウム合金の製造方法に関する。

従来より架空送配電線に用いられるアルミニウム合金導
体としてＡｌ−Ｚｒ系の耐熱アルミニウム合金が知られ
ているが、この合金は導電率が高い反面引張強さが低い
難点を有していた。

このような難点を解消した、強度及び耐熱性に優れた耐
熱高力アルミニウム合金が開発されており、例えば電気
用アルミニウム地金にＦｅとＣｕとＺｒを添加すること
によりアルミニウムの導電率をさほど低下させずに強度
、耐熱性等の特性を一段と向上させたＡｌ ＦｅＣｕ−
Ｚｒ系合金が知られている。

この合金はＡ［−Ｚｒ系合金の有する耐熱性に対して悪
影響が少なく、かつその導電率をさほど低下させずに強
度を増大させる働きを有するＦｅを主添加元素としてＡ
ｌ−Ｚｒ合金に添加し、さらに強度を補なう目的で少量
のＣｕが添加されたもので、さらに強度、導電率あるい
は耐熱性の向上の目的でＭｇ 、 Ｃｏ 、 Ｃａ 、
Ｂｅ。

Ｙ、ミツシュメタル等の少量が添加される場合もある。

上記のＡ ｌ −Ｆ ｅ −Ｃｕ −Ｚ ｒ系の合金と
して、例えば純度９９．６５％以上（Ｓｉ０．１０％以
下、ＦｅＯ，２５％以下、Ｃｕ０．００５％以下、Ｍｎ
０．００５％以下、Ｔ ｉ ＋ｖｏ、ｏ ００５％以下
）の電気用アルミニウム地金に、Ｆｅ０．５〜１．３％
とＣｕ Ｏ，０５〜０．３％とＺ ｒ ０．０３〜０．
１５％とを添加して成る導電用の耐熱高力アルミニウム
合金が特公昭４９−１１５２８により公知であり、この
合金は高い導電率を維持したまま５００５合金と同等又
はそれ以上の機械的強度を有し、しかも耐熱性に優れ架
空送電線用特に全アルミ導体の架空電線用として好適し
ている等の利点を有するものである。

ここで添加成分を上記のように限定したのはＦｅが０．
５％より少いか或いはＣｕが０．０５％より少いと強度
、耐熱性、伸びが不充分となり、逆にＦｅが１．３％を
越えると溶解時Ｆｅの初晶が強度に悪影響を及ぼすよう
になり、更に導電率も低下し、またＣｕが０．３％を越
えると伸びが小さくなり加工が困難であり、かつ耐熱性
も低下する。

またＺｒは０．０３％以下では耐熱性が不充分であり、
０．１５％を越えると導電率の低下が大きいためである
。

以上述べたようにＡ ｌ −Ｆ ｅ −Ｃｕ −Ｚ ｒ
系の耐熱高力アルミニウム合金は優れた性質を有するが
、撚線として使用した場合に、延線時の金車通過の際に
受ける曲げ歪により脆性を示し、時には素線が断線する
場合があることがその抜切らかになった。

との脆化現象はアルミニウム中に金属間化合物として分
散強化に寄与するＡ７３Ｆｅ粒子近傍の加工歪エネルギ
ーと応力集中効果により生ずるものと考えられ、脆化防
止のためには伸線後、撚線前に低温焼鈍によりＡｌ３Ｆ
ｅ粒子近傍の加工歪を緩和することが有効であるが上記
焼鈍により伸びの値が低下する欠点を有していた。

（この伸びの低下は積層欠陥エネルギーの高いｋ１合金
、特に分散強化型ｋ１合金の場合、再結晶以前の低温加
熱に伴う現象であることが知られている。

）本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、伸びの値
を低下させることなく脆化を防止した導電用のＡ Ｉ！
−Ｆ ｅ −Ｃｕ −Ｚ ｒ系耐熱高カアルミニウム
合金の製造方法を提供することを目的としている。

即ち本発明は、純度９９．６５％以上のアルミニウム地
金に、Ｆｅ０．５〜１．３％とＣｕ０．０５〜０．３％
とＺ ｒ ０．０ ：３〜０．１５％とを添加してなる
アルミニウム合金を溶解鋳造後冷間加工を施し、次いで
１４０〜２５０℃で０．５〜３０時間中間焼鈍した後、
１０〜５５％の斬首減少加工を冷間で施すことを特徴と
する導電用耐熱高力アルミニウム合金の製造方法に関す
る。

本発明において冷間加工中に１４０〜２５０℃で０．５
〜３０時間の中間焼鈍を施すことにより脆化を阻止しさ
らに上記焼鈍後１０〜５５％の冷間加工を施すことによ
り伸びを回復することができる。

即ち１４０〜２５０℃の低温焼鈍は、強度にほとんど影
響を与えることなく脆化を防止し、かつ導電率を増加す
る利点を与えるが１４０℃より低い温度ではその効果が
小さく、又焼鈍に長時間を要し、２５０℃を越えると強
度の低下が大きくなる。

中間焼鈍後の冷間加工は、引張試験時に転位の移動を阻
止し伸びの低下をもたらす下部組織を破壊し伸びを回復
させるが断面減少率が１０％より小さいと伸びの回復効
果が小さく、又５０％を越えると低温焼鈍の効果を打ち
消すようになる。

本発明において使用されるアルミニウム地金は、ＪＩＳ
Ｈ２１１０の規格内のものであればいずれも使用できる
が、導電率を向上させる意味でＳｉはなるべく少ないも
のが望ましい。

例えば純度９９．６５％以上（Ｓｉ０．１０％以下、Ｆ
ｅ０．２５％以下、ＣｕＯ，００５％以下、ＭｎＯ，０
０５％以下、Ｔ ｉ 十Ｖ Ｏ，ＯＯ５％以下） （７
）フルミニラム地金が使用される。

次に実施例について記載する。

実施例 電気用アルミニウム地金（純度９９．８％、５ｉＯ１０
５％、ＦｅＯ，１２％、Ｃｕ０．００２％、Ｍｎ０．０
０２％、Ｔ ｉ ＋Ｖ ｔｒａｃｅ）を用いてＡｌ−
０，６％Ｆｅ−０，０６％Ｃｕ−０，０９％Ｚｒ合金を
溶解鋳造して２ ！ｌｌ１７ＭＸ ２５ｍ１ｌ断面形状
を有するインコツトを作成した。

このインゴットに５００’Ｃで熱間加工を施し、１１ｍ
ｍφのワイヤーロンドにした後、冷間伸線加工により３
，８〜５．２朋φの線材に引落した。

次いで種々の焼鈍条件の下で低温焼鈍を施し、さらに３
，５朋φ迄冷間伸線加工した線材を試料として引張強さ
、伸びおよび導電率を測定した。

次に上記の３．５山φ線材を用いて１２〇−鋼芯耐熱高
カアルミニウム合金撚縦ＫＴＡＣＳ Ｒ：３．５關φ亜
鉛メツキ鋼線を７本撚合せた外周上に上記線材の１２本
を撚合せたもの）を構成し金車通過試験を行って試験前
後の屈曲値を比較した。

以上の結果を表に示す。

金車通過試験は図に示すように撚線１を３００關φアル
ミ製金車２に抱き角α＝６０度で掛は渡し、前記撚線の
両端に接続したワイヤー３に約２．０９１−ンの張力を
与えながら往復運動させて、撚線１を２０回金車に通過
させることにより行った。

屈曲値は金車試験後の撚線を適宜の長さに切断して得た
素線を曲げ半径８ｍｍの円弧に沿って屈曲させ、９０°
曲げを１回として破断迄の回数をもって示した。

同表において比較例６はイ号アルミ（Ａｌ−０，４５％
Ｍｇ−０，０６％Ｓｉ）を示し、比較例７は耐熱アルミ
ニウム合金（６０ＴＡＡ：Ａｌ−０，０４５％Ｚｒ）を
示す。

さらに比較例２〜５および７は中間焼鈍せずに冷間伸線
加工により３．５關φの線材を作成した場合を示し、比
較例６は溶体化処理後、冷間伸線加工により３．５關φ
の線材を作成し次いで時効させたものである。

表から明らかなように冷間加工途中の低温の中間焼鈍に
より脆性破壊を防止し、また中間焼鈍によって生ずる伸
びの低下は中間焼鈍後の冷間加工によって回復させるこ
とができる。

上記実施例においてはｉ−０，６％Ｆｅ−０，０６％Ｃ
ｕ−０，０９％Ｚｒ合金の場合について示したが、本発
明はＦｅを主強化成分とするＡｌ−Ｆ ｅ−Ｃｕ−Ｚ
ｒ系の導電用耐熱高力アルミニウム合金に対して適用さ
れることは言うまでもない。

以上述べたように本発明によれば、伸びの値を低下させ
ることなく脆化を防止した、かつ耐熱性および機械的強
度の優れた導電用耐熱高力アルミニウム合金を容易に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

図は金車通過試験の方法を示す。 １・・・・・・撚線、２、金車、３・・・・・・ワイヤ
ー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ 、ｌ［９９，６５％以上のアルミニウム地金に、
   Ｆｅ０．５〜１．３％とＣｕ Ｏ，０５〜０．３％とＺ
   ｒ ０．０３〜０．１５％とを添加してなるアルミニウ
   ム合金を溶解鋳造後冷間加工を施し、次いで、１４０〜
   ２５００Ｃで０．５〜３０時間中間焼鈍した後、１０〜
   ５５％の断面減少加工を冷間で施すことを特徴とする導
   電用耐熱高力アルミニウム合金の製造方法。