JPS5864363A - 高導電性耐熱アルミ合金の製造方法 - Google Patents
高導電性耐熱アルミ合金の製造方法Info
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- JPS5864363A JPS5864363A JP16391881A JP16391881A JPS5864363A JP S5864363 A JPS5864363 A JP S5864363A JP 16391881 A JP16391881 A JP 16391881A JP 16391881 A JP16391881 A JP 16391881A JP S5864363 A JPS5864363 A JP S5864363A
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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】
本発明は高導電性耐熱アルミ合金の製造方法に関するも
のである。
のである。
最近の電力需要増加のため、送電容量の増加が要請され
ている。また、送電線の距離も長くなっているため、で
きるだけ送電ロスの少ない送電線が必要となっている。
ている。また、送電線の距離も長くなっているため、で
きるだけ送電ロスの少ない送電線が必要となっている。
送電ロスを少なくし、送電容量を増加するには、耐熱性
がすぐれなおかつ導電率の高いアルミ合金を導体として
使用すればよいが、従来この目的のためには、Ｚｒを０
．１％程度含んだｊｕｌ−Ｚｒ合金が使用されていた。
がすぐれなおかつ導電率の高いアルミ合金を導体として
使用すればよいが、従来この目的のためには、Ｚｒを０
．１％程度含んだｊｕｌ−Ｚｒ合金が使用されていた。
しかし、この合金ではせいぜい短時間許容温度２３０℃
、導電率５７％が限度であった。
、導電率５７％が限度であった。
これらの合金はＺｒの固溶により耐熱性を向上させるも
のであり、耐熱性の向上と導電率の上昇は相反するもの
であった。またＺｒの固溶による耐熱性の向上は６００
℃以下の温度では顕著であるが、高温になると低下する
傾向があった。
のであり、耐熱性の向上と導電率の上昇は相反するもの
であった。またＺｒの固溶による耐熱性の向上は６００
℃以下の温度では顕著であるが、高温になると低下する
傾向があった。
したがって、耐熱性と導電率を同時に向上させるために
は、Ａｌ−Ｚｒ化合物を微細に析出させたＭ合金を使用
する必要がある。しかしこの場合、ＺｒはＭ中での拡散
速度が非常に遅いため析出速度が遅く、微細な析出物を
析出させて高い耐熱性と導電率を得るためには長時間の
熱処理を行なう必要があり、工業的に非常に不便なもの
であった。
は、Ａｌ−Ｚｒ化合物を微細に析出させたＭ合金を使用
する必要がある。しかしこの場合、ＺｒはＭ中での拡散
速度が非常に遅いため析出速度が遅く、微細な析出物を
析出させて高い耐熱性と導電率を得るためには長時間の
熱処理を行なう必要があり、工業的に非常に不便なもの
であった。
また、熱処理時間を短縮するには、高温で熱処理を行な
えばよいが、この場合には粗大な析出物の析出により耐
熱性が低下するとともに、伸線加工後の引張強さが不足
するという欠点を有している。
えばよいが、この場合には粗大な析出物の析出により耐
熱性が低下するとともに、伸線加工後の引張強さが不足
するという欠点を有している。
本発明の目的は前記した従来技術の欠点を解消し、短時
間の熱処理により耐熱性と導電率の大巾な向上と所定の
引張強さの保持を可能とする製造法を提供することにあ
る。
間の熱処理により耐熱性と導電率の大巾な向上と所定の
引張強さの保持を可能とする製造法を提供することにあ
る。
すなわち本発明の要旨は、（１）熱処理方法として、２
段階の熱処理を採用したことにある。
段階の熱処理を採用したことにある。
（２）高い耐熱性を得るために従来よりも高いＺｒを添
加、（３）析出速度を速めるためにＦｅ、Ｓｉを添加、 以上の特徴の中でもとくに、・熱処理方法として２段階
の熱処理方法を採用したことがこの発明の大きな要点で
ある。
加、（３）析出速度を速めるためにＦｅ、Ｓｉを添加、 以上の特徴の中でもとくに、・熱処理方法として２段階
の熱処理方法を採用したことがこの発明の大きな要点で
ある。
この２段の時効についてもう少し詳細に説明する。
低温で熱処理を行なった場合には、微細な析出物が析出
し、引張強さ、耐熱性は向上するが、析出量が少ないた
め導電率が低く、高温で熱処理を行なった場合には、拡
散が容易になり析出量は多くなるが析出物が粗大化し、
導電率は高いが引張強さ耐熱性は低い。また高温で熱処
理を行なった場合には、荒引線内に存在した転位の消滅
が、析出よりも速く終了するために、引張強さの低下が
大きい。
し、引張強さ、耐熱性は向上するが、析出量が少ないた
め導電率が低く、高温で熱処理を行なった場合には、拡
散が容易になり析出量は多くなるが析出物が粗大化し、
導電率は高いが引張強さ耐熱性は低い。また高温で熱処
理を行なった場合には、荒引線内に存在した転位の消滅
が、析出よりも速く終了するために、引張強さの低下が
大きい。
本発明の２段時効は上記のようなＭ−Ｚｒ系合金につい
ての析出現象を詳細に検討した結果、生み出されたもの
であり、その機構は次のとおりである。すなわち、まず
低温で熱処理を行うことにより、微細な析出物を析出さ
せる。このときには、析出の方が再結晶（転位の消滅）
よりも速く進行するため、この微細な析出物は転位をピ
ン止めし、再結晶を阻止し、転位密度の高いまま、析出
が進行する。
ての析出現象を詳細に検討した結果、生み出されたもの
であり、その機構は次のとおりである。すなわち、まず
低温で熱処理を行うことにより、微細な析出物を析出さ
せる。このときには、析出の方が再結晶（転位の消滅）
よりも速く進行するため、この微細な析出物は転位をピ
ン止めし、再結晶を阻止し、転位密度の高いまま、析出
が進行する。
この後、高温で熱処理を行なうことにより、低温で熱処
理した際に析出した微細な析出物を核として析出が進行
する。しだがって析出物の分布は、低温で熱処理を行な
わないで高温で熱処理した場合よりも、非常に微細であ
る。さらに、転位も析出物によってピン止めされている
ために、転位密度も高く、転位によっての拡散も寄与し
て、析出速度は速くなる。
理した際に析出した微細な析出物を核として析出が進行
する。しだがって析出物の分布は、低温で熱処理を行な
わないで高温で熱処理した場合よりも、非常に微細であ
る。さらに、転位も析出物によってピン止めされている
ために、転位密度も高く、転位によっての拡散も寄与し
て、析出速度は速くなる。
このように、２段時効によって、微細な析出状態が短時
間のうちに得られ、導電率、耐熱性、引張強さのすぐれ
た荒引線が得られる。
間のうちに得られ、導電率、耐熱性、引張強さのすぐれ
た荒引線が得られる。
つぎに本発明が限定条件を設けている理由について説明
すれば２、つぎの通りである。
すれば２、つぎの通りである。
（１） Ｚ ｒ ０．２〜１．５％。
０．２チ以下では２５０℃以上という許容温度を満足す
る耐熱性は得られず、１．５％以上では、５８％以上の
導電率を得ることが困難とな９、鋳造性、伸線加工性も
悪くなる。
る耐熱性は得られず、１．５％以上では、５８％以上の
導電率を得ることが困難とな９、鋳造性、伸線加工性も
悪くなる。
（２）’ｓ１およびＦ ｅ ； ０．０４ ：’、０．
５％０．０４％以下ではＺｒの析出を速める効果および
引張強さが低く、０．５チ以上では伸線加工が困難とな
り、脆化、導電率の低下が著しい。
５％０．０４％以下ではＺｒの析出を速める効果および
引張強さが低く、０．５チ以上では伸線加工が困難とな
り、脆化、導電率の低下が著しい。
（６）５℃／−以上の冷却速度
５°Ｃ／ ｓｅｅ以下の冷却速度では鋳造および加工の
際にＺｒ、ＦｏあるいはＳｌの添加元素の晶出相および
析出量が形成され、充分固溶されず晶出および析出され
てしまい、これらの晶出物、析出物は粗大であり、耐熱
性に悪影響を与える。
際にＺｒ、ＦｏあるいはＳｌの添加元素の晶出相および
析出量が形成され、充分固溶されず晶出および析出され
てしまい、これらの晶出物、析出物は粗大であり、耐熱
性に悪影響を与える。
（４）仕上り温度が２００℃以下となる間に８０％以上
の減面率となる加工 ２００℃以上では加工中にＺｒ、ＦｅあるいはＳｌの析
出が起きる。これらの析出物は粗大であり、耐熱性に悪
影響を与える。８０チ以下の加工では析出に有効な転位
密度が不足する。
の減面率となる加工 ２００℃以上では加工中にＺｒ、ＦｅあるいはＳｌの析
出が起きる。これらの析出物は粗大であり、耐熱性に悪
影響を与える。８０チ以下の加工では析出に有効な転位
密度が不足する。
（５）２５０〜４００℃で０．５〜３０ｈの第１次熱処
理 ２５０℃、あるいは０．５ｈ以下では十分な析出が起こ
らず、析出物の数が少なく、析出物の大きさも小さすぎ
るため、第２次の熱処理のための有効な核とならない。
理 ２５０℃、あるいは０．５ｈ以下では十分な析出が起こ
らず、析出物の数が少なく、析出物の大きさも小さすぎ
るため、第２次の熱処理のための有効な核とならない。
４００℃、あるいは３０ｈ以上では、析出物が粗大化し
、再結晶が進行し転位密度が減少し、第２次の熱処理の
だめの有効な核となりえない。
、再結晶が進行し転位密度が減少し、第２次の熱処理の
だめの有効な核となりえない。
（６）第１次の熱処理おりも高温で第２次の熱処理を３
００〜５００℃で１〜１００ｈ行なう拡散速度の速い高
温で第２次の熱処理を実施しなければ熱処理時間の短縮
とならない。３００℃あるいは１ｈ以下では、導電率の
上昇をもたらすほど充分な析出が得られない。５００°
Ｃあるいは１００ｈ以上では、析出物の粗大化が起き、
耐熱性、引張強さが低下する。
００〜５００℃で１〜１００ｈ行なう拡散速度の速い高
温で第２次の熱処理を実施しなければ熱処理時間の短縮
とならない。３００℃あるいは１ｈ以下では、導電率の
上昇をもたらすほど充分な析出が得られない。５００°
Ｃあるいは１００ｈ以上では、析出物の粗大化が起き、
耐熱性、引張強さが低下する。
実施例（１）
表１に示す合金を溶解し、１５℃／論の冷却速度で鋳造
し、さらに９５チの加工度を加えて仕上り温度１２５℃
で９．５ωの荒引線とした。この荒引線を３５０℃ｘ２
ｈで第１次熱処理、つづいて４５０℃Ｘ ２’Ｏｈで第
２次熱処理を行なった後−１冷間伸線により４．８ｅの
線とした。その性質を表１に示す。
し、さらに９５チの加工度を加えて仕上り温度１２５℃
で９．５ωの荒引線とした。この荒引線を３５０℃ｘ２
ｈで第１次熱処理、つづいて４５０℃Ｘ ２’Ｏｈで第
２次熱処理を行なった後−１冷間伸線により４．８ｅの
線とした。その性質を表１に示す。
耐熱性のに度として、３００℃ｘ１’、）−ｉ加熱後の
引張強さの残存率を求めた。表１から判るように、比較
合金８に示すようにＺｒが０．２％、以下では、引張強
さが低く耐熱性が低い。比較合金１３に示すようにＺｒ
が１．５係以上では引張強さ、耐熱性は充分であるが、
導電率が低く、鋳造が困難であり、工業的規模の生産に
不向きである。比較合金９に示すように、Ｆｅ、Ｓｉ量
が０．０４％以下では引張強さが低下する。
引張強さの残存率を求めた。表１から判るように、比較
合金８に示すようにＺｒが０．２％、以下では、引張強
さが低く耐熱性が低い。比較合金１３に示すようにＺｒ
が１．５係以上では引張強さ、耐熱性は充分であるが、
導電率が低く、鋳造が困難であり、工業的規模の生産に
不向きである。比較合金９に示すように、Ｆｅ、Ｓｉ量
が０．０４％以下では引張強さが低下する。
比較合金１０，１１．１２に示すようにＦ ｅ 、Ｓ
ｉ量が０．５チ以上では導電率あるいは耐熱性が低く、
伸線が困難である。
ｉ量が０．５チ以上では導電率あるいは耐熱性が低く、
伸線が困難である。
実施例（２）
表１に示すＡ６合金を表２に示す冷却速度で鋳造した。
冷却速度は水冷シャワー量で調節した。
この鋳塊を再加熱することなく５２０℃から圧延を開始
し、１２５℃で圧延を終了して９．５２荒引線を製造後
、荒引線を第１次熱処理を６５０°Ｃ×２ｈで行なった
後、第２次熱処理４５０°ＣＸ２０ｈを実施し、冷間伸
線して４．８ｅＪとした。表２にその結果を示す。冷却
速度が５℃／式以下では、とくに耐熱性が低い。
し、１２５℃で圧延を終了して９．５２荒引線を製造後
、荒引線を第１次熱処理を６５０°Ｃ×２ｈで行なった
後、第２次熱処理４５０°ＣＸ２０ｈを実施し、冷間伸
線して４．８ｅＪとした。表２にその結果を示す。冷却
速度が５℃／式以下では、とくに耐熱性が低い。
実施例（３）
表１に示すＡ３合金を冷却速度１５℃／ｓｅｅで鋳造し
、この鋳塊を再加熱することなく、５２０°Ｃで圧延を
開始し、圧延終了温度を表３に示すように変えて９．５
８荒゛引線を製造した。圧延終了温度は圧延機のクニラ
ント量を変えることによって調節した。この荒引線につ
いて第１次熱処理全３５０’ＣＸ ２ ｈで行なった後
、第２次熱処理を４５０℃×２０ｈで行ない、冷間伸線
して４．８ｇとした。
、この鋳塊を再加熱することなく、５２０°Ｃで圧延を
開始し、圧延終了温度を表３に示すように変えて９．５
８荒゛引線を製造した。圧延終了温度は圧延機のクニラ
ント量を変えることによって調節した。この荒引線につ
いて第１次熱処理全３５０’ＣＸ ２ ｈで行なった後
、第２次熱処理を４５０℃×２０ｈで行ない、冷間伸線
して４．８ｇとした。
表３にその性質を示す。圧延終了温度が２００℃以上で
は耐熱性が低い。
は耐熱性が低い。
実施例（４）
表１に示す＆６合金を冷却速度１５℃／ｓｅｃで鋳造し
、この鋳塊を再加熱することなく、５２０℃で圧延を開
始し、表４に示すような減面率の加工を与えて１２５℃
で圧延を終了し、９．５８の荒引線を製造した。圧延の
減面率は鋳塊のサイズを変えることによって調節した。
、この鋳塊を再加熱することなく、５２０℃で圧延を開
始し、表４に示すような減面率の加工を与えて１２５℃
で圧延を終了し、９．５８の荒引線を製造した。圧延の
減面率は鋳塊のサイズを変えることによって調節した。
この荒引線を３５０℃°で２ｈの第１次熱処理を行、な
った後、第１次熱処理を４５０℃×２０ｈで行ない、冷
間伸線して４．８ｅとした。表４にその性能を示す。減
面率が８０チ以下では、引張強さが低いことが判る。
った後、第１次熱処理を４５０℃×２０ｈで行ない、冷
間伸線して４．８ｅとした。表４にその性能を示す。減
面率が８０チ以下では、引張強さが低いことが判る。
実施例（５）
表１に示す屋６合金を冷却速度１５℃／式で鋳造し、こ
の鋳塊を再加熱することなく、５２０℃で圧延を開始し
、１２５℃、で圧延を終了して９５Ｃの荒引線を製造し
た。この荒引線を表５に示すような種々の条件で熱処理
を行なった。
の鋳塊を再加熱することなく、５２０℃で圧延を開始し
、１２５℃、で圧延を終了して９５Ｃの荒引線を製造し
た。この荒引線を表５に示すような種々の条件で熱処理
を行なった。
第１次熱処理および第２次熱処理条件が本発明の方法の
場合には、引張強さ、導電率、耐熱性ともに良好な性能
を示す。しかし、Ａ１０およびＡ１２に示すように第１
次熱処理が低温あるいは短時間の場合には、第１次熱処
、理で形成される析出物の大きさが小さすぎるため、第
２次熱処理の際に再固溶してしまい、析出核の役目を果
さず、引張強さ、耐熱性は低い。Ａ１１のような第１次
熱処理温度が低い場合には、拡散が遅いため析出の進行
が遅く、導電率が低い。
場合には、引張強さ、導電率、耐熱性ともに良好な性能
を示す。しかし、Ａ１０およびＡ１２に示すように第１
次熱処理が低温あるいは短時間の場合には、第１次熱処
、理で形成される析出物の大きさが小さすぎるため、第
２次熱処理の際に再固溶してしまい、析出核の役目を果
さず、引張強さ、耐熱性は低い。Ａ１１のような第１次
熱処理温度が低い場合には、拡散が遅いため析出の進行
が遅く、導電率が低い。
また屋１３のように、第２次熱処理温度が高温の場合に
は、第１次熱処理で形成される析出物が粗大化しており
、析出の核としての役割りを果たさず、引張強さ、耐熱
性、が低い。ｌ６１４のように第１次および第２次熱処
理条許が本発明の範囲であっても第１次熱処理撫度の方
が低温である場合にも、第２次熱処理中の析出が遅く導
電率が低い。
は、第１次熱処理で形成される析出物が粗大化しており
、析出の核としての役割りを果たさず、引張強さ、耐熱
性、が低い。ｌ６１４のように第１次および第２次熱処
理条許が本発明の範囲であっても第１次熱処理撫度の方
が低温である場合にも、第２次熱処理中の析出が遅く導
電率が低い。
屋１５のように、第２次熱処理条件が本発明の規定より
も高温の場合には、第１次熱処理中に形成された析出物
が適正な大きさであっても、再固溶あるいは粗大化して
しまうため、引張強さが低下する。
も高温の場合には、第１次熱処理中に形成された析出物
が適正な大きさであっても、再固溶あるいは粗大化して
しまうため、引張強さが低下する。
また、屋４と合計熱処理時間が同じである。４００℃Ｘ
２５ｈの熱処理を行なったものは、引張強さ１６、ＯＫ
ｖ／ｄ 、導電率５７．９％、残存率８３％であり、本
発明方法が非常にすぐれていることが判る。
２５ｈの熱処理を行なったものは、引張強さ１６、ＯＫ
ｖ／ｄ 、導電率５７．９％、残存率８３％であり、本
発明方法が非常にすぐれていることが判る。
なお、本発明による２段の熱処理は、第１次熱処理と第
２次熱処理を分けて行なっても、連続して・第１次熱処
理後、温度を低下）ることなく、第２次熱処理を行なっ
てもよい。
２次熱処理を分けて行なっても、連続して・第１次熱処
理後、温度を低下）ることなく、第２次熱処理を行なっ
てもよい。
以゛上の通り本発明による高吟導電率と耐熱性をもった
アルミ合金を使用することにより、送電ロスを少なくし
て送電容量を大巾に増加させることが可能となるもので
あり、その意義はけだし大きい。
アルミ合金を使用することにより、送電ロスを少なくし
て送電容量を大巾に増加させることが可能となるもので
あり、その意義はけだし大きい。
表 １
表 ２
表 ５
Claims (1)
- １、 −Ｚ ｒ ０．２〜１．５％、ＳｌおよびＦｅを
単独あるいは合計で０．０４〜０．５ ％ 、残部Ｍお
よび不速度で冷却しつつ加工を加え、仕上り温度が２０
０℃以下となるまでの間に８０％以上の減面率となる加
工を行ない、その後２５０〜４００℃で０．５〜６０時
間の第１次の熱処理を行ない、その後第１次の熱処理よ
りも高い温度となるような条件でさらに６００〜５００
℃で１〜５０時間の第２次の熱処理を行ない、その後冷
間加工を行なう高導電性耐熱アルミ合゛金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16391881A JPS5864363A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 高導電性耐熱アルミ合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16391881A JPS5864363A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 高導電性耐熱アルミ合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864363A true JPS5864363A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS6133057B2 JPS6133057B2 (ja) | 1986-07-31 |
Family
ID=15783293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16391881A Granted JPS5864363A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | 高導電性耐熱アルミ合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864363A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149737A (en) * | 1996-09-09 | 2000-11-21 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | High strength high-toughness aluminum alloy and method of preparing the same |
| CN104561669A (zh) * | 2014-12-27 | 2015-04-29 | 北京工业大学 | 一种Al-Er-Zr-Si合金的形变热处理工艺 |
| RU2729281C1 (ru) * | 2020-01-20 | 2020-08-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Алюминиевый сплав электротехнического назначения |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565352A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Manufacture of electrically conductive, highly heat resistant aluminum alloy |
| JPS562149A (en) * | 1979-06-19 | 1981-01-10 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Continuous manufacture of aqueous dispersion of olefin resin |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP16391881A patent/JPS5864363A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565352A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Manufacture of electrically conductive, highly heat resistant aluminum alloy |
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| CN104561669A (zh) * | 2014-12-27 | 2015-04-29 | 北京工业大学 | 一种Al-Er-Zr-Si合金的形变热处理工艺 |
| RU2729281C1 (ru) * | 2020-01-20 | 2020-08-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Алюминиевый сплав электротехнического назначения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6133057B2 (ja) | 1986-07-31 |
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