JPS587703B2 - アルミニユ−ム合金線の製造方法 - Google Patents

アルミニユ−ム合金線の製造方法

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JPS587703B2
JPS587703B2 JP52043120A JP4312077A JPS587703B2 JP S587703 B2 JPS587703 B2 JP S587703B2 JP 52043120 A JP52043120 A JP 52043120A JP 4312077 A JP4312077 A JP 4312077A JP S587703 B2 JPS587703 B2 JP S587703B2
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aluminum alloy
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/023Alloys based on aluminium

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導電線として使用するに適したアルミニュー
ウ合金線、さらに詳細には所要の導電率、およびより優
れた延伸率、屈曲性並びに抗張力を有するアルミニュー
ム合金導電線に関するものである。
普通にECワイヤーと呼ばれる種々のアルミニューム合
金線を導電線として使用することは公知である。
また、電磁石の倦線、多条電線および電話線にも使用さ
れている。
この種の用途に応ずるアルミニューム合金の特性は、国
際軟銅規準(以下IACSと称す。
International Anneald Cop
perStandard)の少なくとも61%の導電率
を有し、その化学組成は優勢な純アルミニュームと小量
のシリコン、パナジウム、鉄、銅、マンガン、マグネシ
ウム、亜鉛、硼素およびチタン等の不純物からなってい
る。
しかしながら、従来公知のアルミニュームの合金線の物
理的特性は種々の用途に対し充分満足できるものではな
かった。
一般的に云つて、所要の延伸率を得るためには抗張力が
不足し、所要の抗張力を得んとすれば延伸率が不足にな
らざるを得なかった。
また、屈曲性、疲労耐性が余りに低かったため他の種々
の用途に不適であった。
この故に、すぐれた延伸率と抗張力とを兼ね備え、かつ
使用中同一箇所での屈曲に何回も耐え、疲労耐性に富む
アルミニューム合金線が求められるようになった。
本発明の目的は、所要の導電率を有し、かつすぐれた物
理特性を備えた、新しい用途に適するアルミニューム合
金線を与えることにある。
今一つの目的は、最大延伸率、最大抗張力を向上せしめ
、すぐれた屈曲耐性と疲労耐性を備え、所要の導電率を
有するすぐれた特性のアルミニューム含金導電体を与え
ることである。
本発明のこれ等およびその他の目的、特徴および利点は
、以下の詳細な記載により当業者に明らかにされるであ
ろう。
本発明に基づく1実施例として、99.70重量%以下
のアルミニュームと、0.30重量%以上の鉄と、0.
15重量%以下のシリコンからなるアルミニューム合金
を用いた導電線が準備された。
アルミニューム含有量は98.95乃至99.45重量
%の範囲が望ましく、特に99.15乃至9 9.4
0重量%の範囲の時最もすぐれた結果を得た。
鉄の含有量は0.45乃至0.95重量%の範囲が望ま
しく、特に0.50乃至0.80重量%の範囲の時最も
すぐれた結果を得た。
シリコン含有量は0.07重量%以下が望ましい。
鉄とシリコンの含有量(%)の比は1.99;1あるい
はそれ以上でなければならない。
望むらくはこの比が8:1あるいはそれ以下であること
が望ましい。
したがって、もし本発明のアルミニューム合金に含まれ
た鉄の含有量が前記の範囲内の低い方にある場合は、そ
の低い分を補充するためシリコンの%を増加して、ため
に前記の鉄対シリコンの比の限度を超えしめるよりは、
むしろアルミニュームの量を増加すべきである。
上記の組成のアルミニューム合金線は、その製造処理が
適切であれば、所要の導電率と、すぐれた抗張力および
最大延伸率を有するのみならず、屈曲性も疲労耐性も著
しく向上した新規にして予期以上の特性を示すことが実
証された。
上記のアルミニューム合金は、まずアルミニュームと該
合金に必要な量の鉄およびその他の合金成分を溶解混合
して製造される。
普通にはシリコンを添加することなく、その含有量をで
きるだけ低く仰える。
普通の不純物、すなわち痕跡程度の成分は溶解金属中に
含まれているが、それぞれ0.05重量%以下の痕跡量
で、一般には全体としても0.15重量%を超えること
はない。
もちろんのことであるが、痕跡成分の導電率に対する影
響はそれぞれ異なっているので、痕跡成分の含有量を調
節するときは、最終合金の導電率との関連において充分
な注意が必要である。
普通の痕跡成分には、バナジウム、銅、マンガン、マグ
ネシウム、亜鉛、硼素、チタン等がある。
チタンの含有量が比較的に高い時は(それでもアルミニ
ューム、鉄、シリコンに比しては遥かに低いが)、少量
の硼素を添加して余剰のチタンを拘束し、チタンが線の
導電率を低下せしめるのを防止することができる。
鉄は、本発明の合金製造のため、溶融金属に添加される
主要なる成分である。
一般には約0.30重量%の鉄を普通のアルミニューム
合金に添加する。
もちろん、他のすべての合金成分の調節とともに鉄の添
加量を増減することも本発明の範囲に包含される。
溶融アルミニューム合金は、次に連続鋳造により連続鋳
造棒に形成され、次いでほぼ鋳造機を離れた時のままの
状態で熱間加工に移される。
この際の熱間加工は、普通棒に鋳造されたほぼ直後にお
いて、圧延機によってなされる。
本発明に記載する連続荒引線を製造する連続鋳造圧延の
一例は、次のごとくである。
連続鋳造機により、溶融アルミニューム合金は固化され
、鋳造棒となって、ほぼそれが固化した時の状態のまま
連続鋳造機から圧延機に送られ、343.3℃(650
°F)乃至537.8℃(1000゜F)の熱間圧延温
度で熱間圧延される。
すなわち、圧延機は鋳造棒の長手軸に直交する互に交叉
する複数軸に沿って棒の材料を大きく移動せしめるごと
く棒に熱間変形を与え、これを荒引線、または他の熱間
成形品にする。
連続鋳造機は公知の型で、鋳造輪の外周の鋳造溝を無段
ベルトで部分的にとりかこんで鋳型を形成し、鋳型の一
端に溶融金属を注入し、冷却固化した後他端よりほぼ固
化した時のままの状態で鋳造棒を取り出す式である。
圧延機も複数の圧延スタンドからなる公知の型で、棒材
に一連の変形を加えて熱間加工するごとく配列される。
連続鋳造機と圧延機の相対位置は、鋳造棒が固化したほ
ぼ直後、ほぼ固化したままの状態で圧延機に入る様に配
列される。
この状態では棒は、前記熱間圧延温度範囲343.3℃
乃至537.8℃内にあり、482.2℃(900゜F
)以上の温度を持っている。
そのため、鋳造機と圧延機の間での加熱の必要はない。
なお、さらに熱間加工開始温度を精密に制御する必要が
ある場合は、鋳造機と圧延機の間に温度制御手段 設け
てもよいが、この場合も本発明の範囲に包含されるもの
である。
各圧延スタンドは、2本またはそれ以上の数の棒圧延用
のロールを備え、各ロールは相対する位置あるいは圧延
機を通過する棒材の長手方向軸の囲りに等間隔に配置さ
れている。
ロールは単数または複数の電動機等の動力源により予め
定められた速度で回転され、一方鋳造論はその運転特性
に応じた速度で回転される。
圧延機により熱間成形された荒引線の断面積は、圧延機
入口の棒の断面積より著しく小さくなっている。
ロールの圧延溝形状はそれぞれのスタンドにより異なっ
ており、鋳造棒はこれら一連の異なった外形を有するロ
ールに順次異なった圧下方向で噛み込まれ、棒は各スタ
ンドで変形されるとともに漸次その断面積を減じて最後
に荒引線になる。
この噛み込みに際しては、単位時間当り充分な量の棒材
を各スタンドに送り込み、ロールにより区画された空間
を充填し、棒材中の金属が充分に熱間加工を受けられる
様にするのが望ましいが、同時にまたこの量が多すぎて
該空間の外のロール外周面にはみ出ることがない様にせ
ねばならない。
連続鋳造機を出た鋳造棒の断面形状は、一般に無端ベル
トのため一辺が平らで、両側面は鋳造溝の形状に応じて
内方にテーパーしている。
鋳造棒が各スタンドで圧縮される時、この形は変形して
各スタンドのロール外周に区画された断面形状になる。
以上のごとく、本装置を用いることにより、溶融アルミ
ニューム合金を鋳造し、同時にこれを熱間加工すること
により任意の長さのアルミニューム合金荒引線を製造す
ることができる。
この荒引線は、次いで種々のゲージの線に加工されるの
である。
焼鈍を施してない荒引線を、一連の漸次小径のダイス(
駒)で、途中焼鈍を施さずして所望の線径まで冷間引き
抜きすると、線の坑張力は過度に高くなり、その最高延
伸率は許容限度以下に低下するのみならず、導電率も許
容限度(IACSの61%)以下に低下する。
この線を完全または部分焼鈍を施し、所要の抗張力を与
えた後冷却する。
焼鈍を終えた合金線は許容範囲の導電率を有し、すぐれ
た坑張力をもち、最高延伸率は著しく増大し、また屈曲
性および耐疲労性の増大も著しいことは前述の通りであ
る。
焼鈍は電気抵抗加熱式、誘導加熱式、連続炉による対流
式あるいは幅射熱式等の連続式でもよいし、またバッチ
炉(一束宛加熱する式の炉)による非連続式であっても
よい。
通続焼鈍の場合は、焼鈍温度は232゜C乃至約648
℃で、焼鈍時間は約5分から約1/10,000分とす
るが、一般的に云ってその温度と時間は、所望の抗張力
が得られる範囲で、全体の工程と関連して調節される。
非連続式焼鈍の場合は、温度は約204℃乃至約398
°Cとし、保持時間は約30分から約24時間に亘るが
、連続式と同様、温度、時間は所望の抗張力が得られる
範囲で、全体工程に見合って調節される。
実験による一例を示せば、非連続式焼鈍の種々の温度、
時間に対して得られた抗張力は次の表のごとくであった
抗張力kg/mm3 温度 時間8.4
− 9.8 343.3°C 3時間9、8−1
0.5 287.7°C 〃10.5−11.
9 271.1°C 〃11.9−15.4
248.8°C 〃本合金の連続鋳造中、含
有された鉄の可成の部分が溶体から出て鉄−アルミニュ
ーム金属間化合物(FeAI3)として析出する。
したがって、鋳造棒は過飽和固溶体の基地組織中に拡散
するFeAl3を含んでいる。
この過飽和基地組織は0.17重量%までの鉄を含有す
ることができる。
鋳造後引き続き熱間圧延されると、FeC13の粒子は
破砕されて基地組織内に分散せしめられ、大粒子の成長
は抑制される。
次に、荒引線を中間熱処理を施さずに最終ゲージまで線
引きし、最終焼鈍を施すと、粒子が小さいためと、過飽
和固容体からさらに圧延線引き中にFeAl3が析出さ
れるため、抗張力、延伸性および屈曲性が向上する。
したがって、新しい析出拠点が線引さ工程により促進さ
れるらしく、これがまた坑張力と延伸性を一層向上する
ことになる。
本発明のアルミニューム合金線の特性は、基地組織中の
FeAl3粒子の大きさに大きく影響される。
粗大析出は、核形成と大粒子の成長を助長し、したがっ
て線の再結晶温度を低下させるので、線の延伸率と屈曲
率を低下せしめる。
微細析出は核形成を減少し、再結晶温度を高めるので延
伸率、屈曲率を向上せしめる。
FeA13の析出のきめが非常に粗いと、線は脆く使用
に耐えないものになってしまう。
組大析出粒子の大きさは2,000オングストローム単
位以上で、微細析出のそれは2,0 0 0オングスト
ローム単位以下である。
本発明によるAWG12番合金線の代表的の線の物理特
性は、坑張率が11. 2 kg/mm3、最大延伸率
は20%、導電率はIACSの61%、破断に至るまで
の屈曲回数は20であった。
本発明の同様の線の物理特性の範囲は、坑張力は約8.
4乃至約15.4kg/mm3、最大延伸率は約5乃至
約40%、導電率は61乃至63%、破断に至る屈曲回
数は10乃至45である。
最終製品に応じて種々の工程が採られるが、例えば絶縁
単導線の製造の場合は、まず荒引線を線引きして、AW
G40番線(断面直径または最大平行対面距離0.07
.874mmに相応する)乃至AWG0000番線(断
面直径11.684mmに相応する)におとす。
焼鈍の後、このアルミニューム合金線に標準の連続絶縁
工程で連続的に絶縁を施す。
その絶縁工程の典型的なやり方は導線を押出機に通通し
、その際導線表面にサーモプラスティック(熱塑性)絶
縁被覆を施した後、被覆線を空冷または冷却浴により冷
却する。
絶縁材は導線の絶縁をするとともに使用時の種々の条件
に耐えるだけの厚みを必要とし、その厚さは普通0.4
mm乃至1.2mm程度である。
サーモプラスティック絶縁材としてはポリビニールクロ
ライドが適材であるが、ネオプレン、ゴム、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン等の被覆材も用
いられる。
本発明による絶縁被覆AWG12番単導線の代表的なも
のの物理特性は、抗張力が11.2kg/mm2、最大
延伸率が20%、導電率がIACSの61%、被断に至
る屈曲回数が30であった。
同様の線の物理特性は坑張力が約9.1乃至約14kg
/mm3、最大延伸率が約5乃至35%、導電率が約6
1乃至63%、破断屈曲回数が約10乃至45の範囲で
あるが、その範囲がそれぞれ9.8乃至12.6kg/
mm3、15乃至30%、61乃至63%、15乃至4
0であることが一層望ましい。
絶縁電話機の場合は、連続荒引線を線引きし、AWG3
0番線(断面直径あるいは最大平行対面距離0.254
mm)乃至12番線(断面直径2.0574mm)とし
、焼鈍の後、標準型式の連続絶縁工程でそのアルミニュ
ーム合金線を絶縁する。
絶縁工程は前述と同様であり、その絶縁材料は絶縁性が
充分であるとともに、電話ケーブルに加工する際の種々
の条件に耐える厚みを必要とし、その厚みは普通約0.
0254mm乃至5.08mmである。
また絶縁材料としては、ポリエチレンが望ましいが、ま
たネオプレン、ポリプロピレン、ポリビニールクロライ
ド等も用いることができる。
絶縁後、2本乃至数本を撚り合わせ、この撚り線を数本
合わせてケーブルとし、このケーブルをまた数本合わせ
てより太いケーブルにし、このケーブルあるいはより太
いケーブルを第2の押出機に通して外側の鎧装絶縁を施
す。
この鎧装を施す前に、プラステイツクの薄いシートかテ
ープでケーブルを包んでもよい。
第2の押出機を出たケーブルを空冷または冷却浴で冷却
する。
外側鎧装の材料はポリエチレンが望ましいが、ポリプロ
ピレン、ポリビニールクロライド、ネオプレン等のサー
モプラスティック材も用いられる。
必要に応じて、さらにこれに保護外装を施すこともでき
る。
電話ケーブル用の本発明によるアルミニューム合金のA
WG18番線の代表的なものの物理特性は、抗張力が1
1.9kg/mm2、最大延伸率が14%、導電率がI
ACSの61%であった。
同様の線の物理特性の範囲は、抗張力が約9.1乃至約
15.4kg/mm3、最大延伸率が約5乃至約40%
、導電率が約61乃至63%であるが、その範囲がそれ
ぞれ11.2乃至12.6kg/mm3、10乃至20
%、61乃至63%のものは一層すぐれている。
マグネット線をつくるには、連続荒引線を線引きして、
AWG40乃至8番線(断面直径または最太平行対面距
離0.07874mm乃至3.2512mm)にするの
であるが、この線引き工程は荒引線を途中焼鈍せずに一
連の漸次小径のダイスを通して冷間引き抜きする。
円形以外の断面を必要とする時は、引き抜いた線を、さ
らに所要断面形状に応じた形状のローラーまたはダイス
により、冷間成形または引き抜きする。
円以外では正方形や短形が普通である。
このアルミニューム合金線に焼鈍を施した後標準型のマ
グネット線連続絶縁機により絶縁を施すが、代表的の方
法はエナメル浴を通し、表面にエナメルの連続被膜を施
し、その後連続式炉で焼付ける。
絶縁エナメルは絶縁性が充分であるとともに、マグネッ
ト捲線の使用条件に耐えるだけの厚みでなければならな
い。
油性レジン等のエナメルが絶縁材として好適である他、
繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニールク
ロライド、ポリウレタン、エポキシ、ポリビニールフオ
ルマルレジン、ポリビニールフオルマルレジンとこれを
ナイロンで被覆したもの、ウレタン変態ポリビニールフ
オルマルレジン、アクリルレジン、ポリウレタンをナイ
ロンで被覆したもの、変態ポリエステルを線状ポリエス
テルで被覆したもの、ポリアミドレジン、木綿繊維とポ
リエステルも用いられる。
サーモプラステイツクを絶縁材に用いる時は押出機によ
って被覆するのが普通である。
本発明による代表的なAWG12番の絶縁マグネット単
線の物理特性は、抗張力が10.5kg/mm3、最大
延伸率が25%、導電率がIACSの61%、破断に至
る屈曲回数が30であった。
同様の線の物理特性の範囲は、抗張力が約8.4乃至1
1.9kg/mm3、最大延伸率が約15乃至約40%
、導電率が約61乃至63%、屈曲回数が15乃至45
であるが、その特性がそれぞれ9.1乃至10.5kg
/mm3、25乃至35%、61乃至63%、20乃至
35回のものはより望ましい。
多条導線をつくる場合は、連続荒引線を線引きして、A
WG40乃至0000番(断面直径または最大平行対面
距離0.07874mm乃至11.684mm)の単線
とし、焼鈍後単線を何本か撚り合わせ、これを標準型連
続絶縁機にかけて連続的に絶縁を施す。
普通は押出機を通して導線表面にサーモプラスティック
の連続被覆を施し、これを空冷または冷却浴により冷却
する。
絶縁材は多条導線の充分な絶縁性をもつとともに撚り線
工程に耐えるだけの厚みをもたねばならぬ。
厚みは普通約0.0254乃至10.16mmである。
絶縁材としては、ポリビニールクロライドが適している
が、ネオプレン、ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン
、架橋ポリエチレン等も用いられる。
多条導線用の本発明によるAWG12番単線の代表的な
ものの物理特性は、抗張力が10.2kg/mm3、最
大延伸率が20%、導電率がIACSの61%、破断に
至る屈曲回数が30であった。
同様の線の物理特性の範囲は、抗張力が9.1乃至15
.4kg/mm3、最大延伸率が約5乃至約35%、導
電率が約61乃至約63%、屈曲回数が約10乃至45
であるが、その範囲がそれぞれ9.1乃至12.6kg
/mm3、15乃至30%、61乃至63%、15乃至
40回のものは特に望ましい。
この撚り線方式には、同芯撚り式、集合撚り式、平行ま
たは対撚り式、ロープ式と種々ある。
同芯撚り式では、1本の中心単線の周囲に6本あるいは
それ以上の単線を螺線形に撚り上げ、これを押出機に通
し撚り線外周面に絶縁被覆を施す。
集合撚り式では、複数の単線を多少のねじりをかけて撚
り合わせ、その外面に絶縁被覆を施す。
平行または対撚り式では、ねじりをかけないで単線を平
行に集束し、これに絶縁被覆を施す。
ロープ式では、撚り線ケーブルをさらに数本、同芯撚り
または集合撚りして複合撚りケーブルにし、この外面に
絶縁を施す。
本発明の合金線による絶縁撚り線ケーブルは、普通の絶
縁線にまさる屈曲性を有し、またEC合金の絶縁撚り線
にまさる屈曲性を有することが実証された。
以下に記載する実施例により、本発明のさらに完全な解
明が与えられるであろう。
実施例 1 (公知のものとの比較) 従来公知のECアルミニューム線と本発明のアルミニュ
ーム合金線の屈曲性を比較した資料の1つを下に示す。
(%はすべで重量百分率)公知のECAl・・・・・・
・・・・・・Al(99.7 3%),Fe(0.1
8%), Si(0.059%), 不純物の痕跡を有す。
本発明のAl合金線・・・・・・・・・Al(9.94
5%),Fe(0.45%), Si(0.056%), 不純物の痕跡を含む。
両者共連続鋳造圧延し、AWG12番に冷間線引きし、
その後種々の温度時間焼鈍した。
屈曲試験は定点において繰り返し屈曲を加え、破断に至
る回数を測定する。
加えられる力、張力は一定にして135度彎曲せしめる
線の両側に線径と同じ直径の円頂部をもつ当て金を置き
、この際当て金相互の間隔は線径の1乃至1.5倍とし
、線を当て金に沿って垂直から一方の極限に曲げ、もと
に戻してさらに他の極限に曲げ、またもとの垂直に戻し
て曲げ回数1回を数える。
曲げ速度、力、張力は全試料に均一になるようにした。
公知のECAl線 抗張力 (kg/mm2) 破断までの屈曲回数7
.0581 43 1/28.95
16 249.4360
21 1/2抗張力 (kg/mm2)
破断までの屈曲回数9.9230
1410.6400 13
3/413.2700 111
1.9875 9 3/412.
7302 8 3/516.14
83 5 1/220.5163
4本発明のAl合金線 抗張力 (kg/mm3) 破断までの屈曲回数9
.4500 4410.0100
4310.5700
3611.2175
29 1/2抗張力 (kg/mm3) 破断まで
の屈曲回数11.9350 2
311.9938 1812.
7771 1413.6997
1317.7002
4 3/425.1902
3 1/2本発明のAl合金線は、公知のECAl
線より著しく良好な屈曲性を有することが分る。
同じ比較を抗張力に対する延伸率に対して行なったもの
が下記の通りで、本発明のAl合金線の延伸率が著しく
すぐれている。
破断時の延びを測り、この延びをもとの長さで割って%
を出す。
同時に破断時の荷重を断面積で割って抗張力を算出した
公知のECAl線 抗張力 (kg/mm3) 延伸率 (%)7
.0000 30.58.89
00 219.4500
14抗張力 (kg/mm3)
延伸率 (%)9.9400
11.510.5000
811.5500
3.512.8100
2本発明のAl合金線 抗張力 (kg/mm3) 延伸率 (%)9
.4500 30.810.0
100 301.0.8675
2411.3050
1911.5850
1612.0400
13.212.7890
8.613.3000
6.7実施例 2〜7 次に、6種類の異なったアルミニューム合金を連続鋳造
圧延し、AWG12番に冷間線引きし焼鈍したものの比
較を下に示す。
各合金の組成は下表の通りであった。
試料No.2乃至No.4には電気抵抗焼鈍を施し、他
のものはバッチ式炉による焼鈍を施した。
表中No.2の線は本発明の範囲外で、ためにその他の
ものに比し延伸率、屈曲性共に劣っていることが見られ
る。
実施例 8 本発明の1実施例のAl合金線にして、 Al・・・・・・・・・99.42重量%Fe・・・・
・・・・・0.50 重量%Si・・・・・・・・・0
.055重量%不純物・・・・・・痕跡 の組織のものを荒引線とし、AWG12番に冷間線引き
して6.4cmのボビンに捲き取り約113.4kgの
コイルとし、冷えたG.E・Bell(ゼネラル・エレ
クトリック・ベル)炉に入れ、炉温を約250℃に上げ
この温度に3時間保持の後、熱源を切り、炉温が約20
4℃に下がってから後、炉温を急冷した時の試料の特性
は次のごとくであった。
電導度(%IACS)・・・・・・・・・61.6%抗
張力・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
11.55kg/mm3最大延伸率 ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・20%破断までの屈曲回数
・・・・・・・・・・・・18実施例 9 さらに、他の実施例として、上記と同様の線を熱処理条
件を変えて260℃に3時間保持した場合。
電導度・・・・・・・・・・・・・・・・・・61.4
%抗張 力・・・・・・・・・・・・・・・・・・10
.5kg/mm3最大延伸率・・・・・・・・・・・・
・・・・・・27%屈曲回数・・・・・・・・・・・・
・・・・・・28実施例 10 さらに、同じ線を315.56℃に3時間保持した場合
電導度・・・・・・・・・・・・・・・・・・61.2
%抗張力・・・・・・・・・・・・・・・・・・9.8
kg/mm2最大延伸率・・・・・・・・・・・・・・
・・・・30%屈曲回数・・・・・・・・・・・・・・
・・・・43実施例 11 さらに、同じ線を315.56℃で11/2時間保持し
た場合。
電導度・・・・・・・・・・・・・・・・・・61.5
%抗張力・・・・・・・・・・・・・・・・・・10.
2kg/mm2最大延伸率・・・・・・・・・・・・・
・・・・・22%屈曲回数・・・・・・・・・・・・・
・・・・・23実施例 12 実施例8と同成分の合金を連続鋳造圧延して約9.5m
m径の荒引線とし、これを冷間引き抜きしてAWG14
番線とし、これをさらに線引きライン中に連続抵抗焼鈍
装置を備えたシンクロモデルBG−16の線引き機にか
け、最終速度毎分約1,OO5m(3,300フィート
)でAWG28番線に引き抜いた。
連続焼鈍装置は、変圧機タップをNo.8にセットし5
2ボルトで運転した。
その資料の特性は次の通りであった。
電導度・・・・・・・・・・・・・・・・・・62%抗
張力・・・・・・・・・・・・・・・・・・10.8k
g/mm3最大延伸率・・・・・・・・・・・・・・・
・・・25%屈曲回数・・・・・・・・・・・・線径小
のため問題なく大実施例 13 実施例8と同成分の合金を連続鋳造圧延した約9.5m
mの荒引線を、連続焼鈍器を備えたシンクロスタイルN
o.F×13績引き機にかけ、最終速度毎分約608m
(2,000フィート)でAWG12番線に冷間引き抜
きした。
焼鈍器の予熱器No.1,No.2での電圧をそれぞれ
35ボルトとし、焼鈍器電圧を22ボルトにした。
3台の変圧機のタップはNo.5にセットした。
試料の特性は次のごとくであった。
電導度・・・・・・・・・・・・・・・・・・62%抗
張 力・・・・・・・・・・・・・・・・・11.4
kg/mm3最大延伸率・・・・・・・・・・・・・・
・・・・20%実施例 14(絶縁単線) 実施例8の焼鈍熱処理を受けたAWG12番線を押出機
にかけポリビニールクロライド絶縁を施した時、その導
電率はIACS61.6%で物理特性も優秀であった。
実施例 15(絶縁単線) 実施例13の焼鈍されたAWG12番線を押出機にかけ
ポリビニールクロライド絶縁を施した時、その導電率は
IACS62%で他の物理特性もすぐれていた。
本発明に記載する絶縁導線には、建築用導線、NM外装
ケーブル、地下構築用導線、加入者キ線ケーブル、TW
型単線、ハーネス導線、ネオンサインケーブル、ラジオ
フックアップ導線、防犯防火警報機導線、埋設線、制御
用導線、工作機械用導線、エナンシエーター導線、DD
導線、鉄道信号ケーブル等が包含されていることを理解
されたい。
実施例 16(絶縁電話ケーブル) 実施例8の焼鈍されたAWG12番線を押出機にかけ、
ポリエチレン絶縁を施した。
絶縁単線を2本集めて撚りをかけないで第2の押出機に
かけ、ポリエチレンの絶縁外装を施した。
実施例 17(絶縁電話ケーブル) 実施例13の焼鈍されたAWG12番線を押出機にかけ
てポリプロピレン絶縁を施し、これを8本合わせて撚り
線とし、これを第2の押出機にかけてポリプロピレン外
装を施した。
ポリエチレンを絶縁材に用いる時は、ポリプロピレンを
用いる時よりも絶縁工程においてより大きな力で引っぱ
る必要があるため、線の抗張力を高くする必要があるこ
とは明白である。
2本以上の絶縁線を前述のごとき撚り線機にかけて、こ
れに絶縁外装を施し電話ケーブルとするもの前述の通り
である。
また、本発明の電話ケーブルにおいては、単線の数に特
に制限はなく、少なくとも従来のケーブルに用いられた
数の単線を撚り合わすことも、外装を施したりテープで
保護することも何等支障はない。
実施例 18(絶縁マグネット線) 実施例8の焼鈍されたAWG12番線をエナメル浴に通
してエナメル絶縁を施して得たマグネット線は、電導度
61.6%、抗張力11. 6 kg/mm3、最大延
伸率19.8%であった。
本発明の合金線の注目すべき性質の1つは、焼鈍工程中
、EC合金線におけるよりも高い抗張力においてでも延
伸率が向上し得ることである。
さらにまた、ECマグネット線を焼鈍する場合は、延伸
率を向上さすに至るまでには合金線を完全に軟化せねば
ならぬが、本発明の合金線の場合は、延伸率は焼鈍時間
と温度が上がるにつれて着実に向上するので、完全に軟
化しなくとも充分満足すべき延伸率を得ることができる
のである。
実施例 19(絶縁多条導線) 実施例8の焼鈍されたAWG12番線を、同じ線6本と
同芯撚りし、撚り線を押出機にかけポリビニールクロラ
イド絶縁を施した。
この絶縁多条導線の導電率はIACS61.6%で、他
の物理特性もすぐれていた。
実施例 20(絶縁多条導線) 前項実施例19の撚り線工程を焼鈍前に行ない、撚り線
にした後これに焼鈍(実施例19、すなわち実施例8と
同様の焼鈍)を施し、押出機によりポリビニールクロラ
イド絶縁を施した。
その導電率はIACSの61.6%で、他の物理特性も
すぐれていた。
本発明は、アルミニューム合金の絶縁多条導線をも包含
することは明白である。
その実例は、建築用ケーブル、自動車点火一次配線ケー
ブル、地下構造物配線ケーブル、バッテリーケーブル、
航空機ケーブル、ハーネスケーブル、ネオンサインケー
ブル、ラジオフックアップケーブル、防犯防火警報機ケ
ーブル、埋設線、制御用ケーブル、工作機用ケーブル、
エナンシェーターケーブル、ヒーターコード、ランプコ
ード、フレキシブル電線コード、溶接機ケーブル、鉱山
ケーブル、牽引車ケーブル、鎧装ケーブル、架橋ポリオ
レフイン絶縁を施したSEUケーブル、編組線ケーブル
、器具配線用ケーブル、鋼またはアルミニューム合金を
中芯線にした複合ケーブル等々である。
なお、本記載に云う荒引線とは、普通その断面積が9.
5乃至76.2mmの範囲にあり、線とはその断面直径
または最大平行対面距離が0.07874乃至9.5m
mの範囲にあり、断面形状は円形、正方形、短形、正六
角形、正八角形のものを称するものである。
本発明の説明のために選んだ以上の実施例に、本願の特
許請求の範囲を逸脱することなく多くの変形を加えるこ
とが可能であることは当事者にとって萌白なことである

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 粒子の大きさが2000オングストローム単位、以
    下のほぼ均一に分布した鉄アルミニューム金属間化合物
    を含有し、軟銅国際標準の少くとも61パーセントの導
    電率を有スるアルミニューム合金線を製造する方法にし
    て、 98,95重量パーセントから99.45重量パーセン
    ト以下のアルミニュームと、0.45乃至0.95重量
    パーセントの鉄と、0.07重量パーセント以下のシリ
    コンと、痕跡量の一般不純物とを合金する段階と、 前記合金を無限鋳造鋳型で連続的に鋳造して連続した鋳
    造棒を形成する段階と、 前記連続鋳造棒を前記鋳型より取り出し、前記取出しの
    ほぼ直後で前記鋳造棒がまだ343.3°C(650゜
    F)乃至537.8°C(1000゜F)の熱間圧延温
    度範囲にある間に一連の圧延機にかけて圧延を開始し、
    前記鋳造棒を熱間圧延する段階と、よりなることを特徴
    とする、アルミニューム合金線の製造方法。
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