JPS60125356A - 高力アルミニウム合金導体の製造方法 - Google Patents
高力アルミニウム合金導体の製造方法Info
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- JPS60125356A JPS60125356A JP23256183A JP23256183A JPS60125356A JP S60125356 A JPS60125356 A JP S60125356A JP 23256183 A JP23256183 A JP 23256183A JP 23256183 A JP23256183 A JP 23256183A JP S60125356 A JPS60125356 A JP S60125356A
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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AJ!−Mg−8i系^力アルミニウム合金導
体の製造方法に関するもので、特に導体としての諸特性
を低下せしめることなく強度を著しく向上せしめたもの
である。
体の製造方法に関するもので、特に導体としての諸特性
を低下せしめることなく強度を著しく向上せしめたもの
である。
従来強度が要求される架空送電線には、le−Mo−S
i系合金(イ号アルミ合金)やA(−Mo系合金(50
05)からなる高力アルミニウム導体を素線に用いた鋼
芯高カアルミニウム合金撚線や全アルミニウム合金撚線
が用いられている。しかしこれ等合金素線は銅線より強
度が劣るため、銅線の代替として使用することができな
いものであった。
i系合金(イ号アルミ合金)やA(−Mo系合金(50
05)からなる高力アルミニウム導体を素線に用いた鋼
芯高カアルミニウム合金撚線や全アルミニウム合金撚線
が用いられている。しかしこれ等合金素線は銅線より強
度が劣るため、銅線の代替として使用することができな
いものであった。
最近電力需用の増大と、送電線路の用地難から長径間の
送電区域が増大し、その結果少なくとも従来の高力アル
ミニウム合金導体と同等の導電性を有し、かつ銅線と同
等の強度を示す高力アルミニウム合金導体の開発が強く
望まれている。
送電区域が増大し、その結果少なくとも従来の高力アル
ミニウム合金導体と同等の導電性を有し、かつ銅線と同
等の強度を示す高力アルミニウム合金導体の開発が強く
望まれている。
本発明はこれに鑑み種々研究の結果、高力アルミニウム
合金導体として知られているA、e−MO−8i系高力
アルミニウム合金導体の諸特性を低下せしめることなく
、強度を40Kg/ m 2以上の銅線と同等に向上す
ることができ奇高力アルミニウム合金導体のIllll
法を開発したもので、IVHIo、5〜1,4wt%〈
以下W[%を単に%と略記)とS i O,5〜1.4
%の範囲で過剰3iのM(lzsiと、F e O,1
5〜O,GO%と、N−i 0,05〜1.0%を含み
、残部△(と通常の不純物からなる合金を、連続鋳造圧
延により鋳造した鋳塊に400〜550℃の温度で一次
圧延加工を加えて急冷した後、200℃以下の温度で二
次圧延加工を加えて荒引線とし、これを150〜250
℃の温度で0.5〜20時間加熱処理してから冷間で伸
線加工により60%以上の減面加工を行ない、しかる後
100〜180℃の温度で0.5〜20時間加熱処理す
ることを特徴とするものである。
合金導体として知られているA、e−MO−8i系高力
アルミニウム合金導体の諸特性を低下せしめることなく
、強度を40Kg/ m 2以上の銅線と同等に向上す
ることができ奇高力アルミニウム合金導体のIllll
法を開発したもので、IVHIo、5〜1,4wt%〈
以下W[%を単に%と略記)とS i O,5〜1.4
%の範囲で過剰3iのM(lzsiと、F e O,1
5〜O,GO%と、N−i 0,05〜1.0%を含み
、残部△(と通常の不純物からなる合金を、連続鋳造圧
延により鋳造した鋳塊に400〜550℃の温度で一次
圧延加工を加えて急冷した後、200℃以下の温度で二
次圧延加工を加えて荒引線とし、これを150〜250
℃の温度で0.5〜20時間加熱処理してから冷間で伸
線加工により60%以上の減面加工を行ない、しかる後
100〜180℃の温度で0.5〜20時間加熱処理す
ることを特徴とするものである。
即ち本発明は上記組成範囲の合金を溶製して連続鋳造圧
延により、鋳造した鋳塊を400〜550℃の温度で一
次圧延加工して圧延中のM(+と3iの析出を防止し、
これを急冷することによりMgと81の固溶体とし、こ
れに200℃以下の温度で二次圧延加工を加えて加工硬
化した荒引線とする。
延により、鋳造した鋳塊を400〜550℃の温度で一
次圧延加工して圧延中のM(+と3iの析出を防止し、
これを急冷することによりMgと81の固溶体とし、こ
れに200℃以下の温度で二次圧延加工を加えて加工硬
化した荒引線とする。
次にこの荒引線を150〜250℃の温度で0.5〜2
0時間加熱処理して微細なMGzSiを析出させた後、
冷間で伸線加工により60%以上の減面加工を行なって
加工硬化させてから100〜180℃の温度で0.5〜
20時間加熱処理することにより強度を低下させること
なく伸びと導電率を回復せしめ、引張強さが銅線と同等
の40に9/@y2以上の導体を得たものである。
0時間加熱処理して微細なMGzSiを析出させた後、
冷間で伸線加工により60%以上の減面加工を行なって
加工硬化させてから100〜180℃の温度で0.5〜
20時間加熱処理することにより強度を低下させること
なく伸びと導電率を回復せしめ、引張強さが銅線と同等
の40に9/@y2以上の導体を得たものである。
しかして本発明において合金組成を上記の如く限定した
のは次の理由によるものである。
のは次の理由によるものである。
Mu及び3iは共に強度を向上させるための添加元素で
、その含有量をMOo、5〜1.4%、Si0.5〜1
.4%と限定したのは、何れも含有量が0.5%未満で
はその効果が小さく、1.4%を越えると強度は向上す
るも導電率の低下が著しく、その製造条件をどのように
選んでも良好なS電率が得られないためである。またM
gとSiをM(l’z3iの比より過剰3iを含むよう
に限定したのはMgが過剰になるとFeとN1の添加に
よる溶体化の効果がなくなると共に、M(IzSiが粗
大となり、耐疲労特性を低下するためである。FeはN
iと共に溶体化を可能にすると共に更に強度を ″向上
させるための添加元素であり、その含有量を0.15〜
0.60%と限定したのは、含有間が0.15%未満で
はその効果が小さく、o、e%を越えると鋳造時に粗大
なA、el二esi化合物を晶出し、これが荒引線でも
演出せず、伸線加工によって粉砕されて介在物となり、
耐疲労性を大幅に低下するためである。またNiは伸線
加工により強度を向上させるための添加元素で、その含
有(至)を0.05〜1.0%と限定したのは、含有量
が0.05%未満ではその効果が小さく、1.0%を越
えると強度は向上するも延性及び導電率の低下が著しく
なるためである。
、その含有量をMOo、5〜1.4%、Si0.5〜1
.4%と限定したのは、何れも含有量が0.5%未満で
はその効果が小さく、1.4%を越えると強度は向上す
るも導電率の低下が著しく、その製造条件をどのように
選んでも良好なS電率が得られないためである。またM
gとSiをM(l’z3iの比より過剰3iを含むよう
に限定したのはMgが過剰になるとFeとN1の添加に
よる溶体化の効果がなくなると共に、M(IzSiが粗
大となり、耐疲労特性を低下するためである。FeはN
iと共に溶体化を可能にすると共に更に強度を ″向上
させるための添加元素であり、その含有量を0.15〜
0.60%と限定したのは、含有間が0.15%未満で
はその効果が小さく、o、e%を越えると鋳造時に粗大
なA、el二esi化合物を晶出し、これが荒引線でも
演出せず、伸線加工によって粉砕されて介在物となり、
耐疲労性を大幅に低下するためである。またNiは伸線
加工により強度を向上させるための添加元素で、その含
有(至)を0.05〜1.0%と限定したのは、含有量
が0.05%未満ではその効果が小さく、1.0%を越
えると強度は向上するも延性及び導電率の低下が著しく
なるためである。
尚、通常の不純物とは一般の電気用へ(地金に含まれる
不可避的不純物であり、通常Cu、Ti。
不可避的不純物であり、通常Cu、Ti。
1yln等を微量含むも特性には影響ない。
次に上記組成範囲の合金を連続鋳造圧延により、鋳造し
た鋳塊に400〜550℃の温度で一次圧延加工づるの
は、圧延中のM(lと3iの析出を防止して、Mgと8
1を十分に固溶させるためであり、圧延温度が400°
C未満ではM(IfとSiが析出して強度が低下し、5
50℃を越えると圧延中に割れが発生して良好な荒引線
が得られない。また−次圧延加工後急冷するのは低温で
MOと3iの固溶体とするためであり、急冷しないとM
(Iと3iが析出するため十分な強度が得られない。次
に急冷後200℃以下の温度で二次圧延加工するのは、
加工硬化により強度を高めるためであり、圧延温度が2
00℃を越えるとM(lと3iの析出が起り強度が低下
する。
た鋳塊に400〜550℃の温度で一次圧延加工づるの
は、圧延中のM(lと3iの析出を防止して、Mgと8
1を十分に固溶させるためであり、圧延温度が400°
C未満ではM(IfとSiが析出して強度が低下し、5
50℃を越えると圧延中に割れが発生して良好な荒引線
が得られない。また−次圧延加工後急冷するのは低温で
MOと3iの固溶体とするためであり、急冷しないとM
(Iと3iが析出するため十分な強度が得られない。次
に急冷後200℃以下の温度で二次圧延加工するのは、
加工硬化により強度を高めるためであり、圧延温度が2
00℃を越えるとM(lと3iの析出が起り強度が低下
する。
このようにして圧延加工した荒引線を150〜250℃
の温度で0.5〜20時間加熱処理するのはMQzSi
の微細な析出物を晶出させて強度を向上させるためであ
り、加熱温度が150℃未満でも、処理時間が0.5時
間未満でも十分な効果が得られず、加熱温度が250℃
を越えると析出物が粗大となり、十分な強度が得られず
、処理時間が20時間を越えると過時効となって十分な
強度が(■られない。またこの加熱処理後に冷間で伸線
加工にJ、す60%以上の減面加工を行なうのは加工硬
化により強度を向上させるためであり、60%未満の減
面加■では十分な強度が得られない。更に伸線加工後1
00〜180℃の温度で0.5〜20時間加熱処理する
のは強度をあまり低下させることなく、伸び及び導電率
を回復させるためで、加熱温度が100℃未満でも、処
理時間が0.5時間未満でもその効果が小さく、加熱温
度が180℃を越えても処理時間が20時間を越えても
強度の低下が著しくなる。
の温度で0.5〜20時間加熱処理するのはMQzSi
の微細な析出物を晶出させて強度を向上させるためであ
り、加熱温度が150℃未満でも、処理時間が0.5時
間未満でも十分な効果が得られず、加熱温度が250℃
を越えると析出物が粗大となり、十分な強度が得られず
、処理時間が20時間を越えると過時効となって十分な
強度が(■られない。またこの加熱処理後に冷間で伸線
加工にJ、す60%以上の減面加工を行なうのは加工硬
化により強度を向上させるためであり、60%未満の減
面加■では十分な強度が得られない。更に伸線加工後1
00〜180℃の温度で0.5〜20時間加熱処理する
のは強度をあまり低下させることなく、伸び及び導電率
を回復させるためで、加熱温度が100℃未満でも、処
理時間が0.5時間未満でもその効果が小さく、加熱温
度が180℃を越えても処理時間が20時間を越えても
強度の低下が著しくなる。
以下本発明を実施例について詳細に説明する。
純度99.6%の電気用A(地金、A、9−20%Si
母合金、A(−6%Fe母合金、7B−io%Ni母合
金及びMg単体を用いて第1表に示す各種合金を配合溶
製し、ベルトアンドホイール型連続鋳造機により断面積
2000rnm2の台形状鋳塊に鋳造し、再加熱するこ
となく第2表に示す製造条件で一次圧延加工、急冷、二
次圧延加工して直径9.5m1l+の荒引線とし、これ
を加熱処理、冷間伸線加工、加熱処理して高力アルミニ
ウム合金導体を製造した。
母合金、A(−6%Fe母合金、7B−io%Ni母合
金及びMg単体を用いて第1表に示す各種合金を配合溶
製し、ベルトアンドホイール型連続鋳造機により断面積
2000rnm2の台形状鋳塊に鋳造し、再加熱するこ
となく第2表に示す製造条件で一次圧延加工、急冷、二
次圧延加工して直径9.5m1l+の荒引線とし、これ
を加熱処理、冷間伸線加工、加熱処理して高力アルミニ
ウム合金導体を製造した。
これ等導体について導電率、引張強さ、伸び、疲労強度
を測定し、その結果を従来のイ号アルミ合金導体と比較
して第3表に示す。
を測定し、その結果を従来のイ号アルミ合金導体と比較
して第3表に示す。
尚、導電率はケルビンダブルブリッジにより電気抵抗を
測定して算出し、引張強さ、伸びはアムスラー型引張試
験機により測定し、疲労強度は中村式回転曲げ疲労試験
機を用いてめた。
測定して算出し、引張強さ、伸びはアムスラー型引張試
験機により測定し、疲労強度は中村式回転曲げ疲労試験
機を用いてめた。
第 1 表
合金別 記号 組 成(%)
M(l Si Fe N+ A、e
本発明用合金 A O,590,580,180,09
残B n II O,350,30n C00600,600,550,90HD O,920
,800,180,10/JE n n O,250,
15、I F 、 n n O,!+0 0.85 ’IG 1,
30 1.25 0.20 0.10 HH11N O
,400,40、。
残B n II O,350,30n C00600,600,550,90HD O,920
,800,180,10/JE n n O,250,
15、I F 、 n n O,!+0 0.85 ’IG 1,
30 1.25 0.20 0.10 HH11N O
,400,40、。
I〃〃0.500.90I!
比較用合金 J 0129 0,80 0.25 0,
15 〃に1.70〃〃lT〃 )ILO9920,32〃〃〃 M n ’15Q n n n N IF 0980 0.09 n J。
15 〃に1.70〃〃lT〃 )ILO9920,32〃〃〃 M n ’15Q n n n N IF 0980 0.09 n J。
Q n l/ 0.85 n /I
P IT n O,250,03、。
Q N /J n i、4Q 〃
従来用合金 RO,800,800,20−、。
軛−
2「への寸0■トの■8=♀♀二=β
兜
斧
2 −起♀3;刈起真起8に謁88δ宮第 3 表 (
1) 第 3 表 (2) 製造方法 NO,導 電 率 引張強さ 伸 び 疲労
強度(%IAC8) (KW/d ) (%) <KV
d )比較方法 28 53.4 32.!l 5,0
9,229 5?、0 40.9 2.4 9.13
0 54.5 32.0 6.2 9.4従来方法 3
1 52.2 31.8 6.4 9.332 54.
3 34,1 4,9 9.4第1表乃至第3表から明
らかなように、本発明方法N001〜9により製造した
導体は、導電率53.2〜54.9% I A CS
、 引張強g 41.9〜47.0KF/#II2、伸
び4.9〜1.2%、疲労強If9.2〜9.6Kg/
lll12の特性を示し、従来方FIiN o、31.
32ニよす製造した導体と比較し、導電率、伸び及び疲
労強度はほぼ同等の特性を有し、引張強さははるかに優
れていることが判る。
1) 第 3 表 (2) 製造方法 NO,導 電 率 引張強さ 伸 び 疲労
強度(%IAC8) (KW/d ) (%) <KV
d )比較方法 28 53.4 32.!l 5,0
9,229 5?、0 40.9 2.4 9.13
0 54.5 32.0 6.2 9.4従来方法 3
1 52.2 31.8 6.4 9.332 54.
3 34,1 4,9 9.4第1表乃至第3表から明
らかなように、本発明方法N001〜9により製造した
導体は、導電率53.2〜54.9% I A CS
、 引張強g 41.9〜47.0KF/#II2、伸
び4.9〜1.2%、疲労強If9.2〜9.6Kg/
lll12の特性を示し、従来方FIiN o、31.
32ニよす製造した導体と比較し、導電率、伸び及び疲
労強度はほぼ同等の特性を有し、引張強さははるかに優
れていることが判る。
これに対し本発明方法で規定する合金組成より外れる比
較方法N0.10〜11及び製造条件が外れる比較方法
N o、18〜30では、導電率、引張強さ、伸び及び
疲労強度の何れかが劣る。即ちNo、10はMg含am
が、NO,14はFe含有位が、No、164.tNi
Ni含有例れも少ないため引張強さが低く、No、11
はMy含有量が多くかつ過剰Mgのため導電率及び疲労
強度が低く、No、12はSi含有量が少なくかつ過剰
Myのため引張強さ及び疲労強度が低く、No、13は
Si含有量が多いため導電率が低く、No、15はFe
含有ωが多いため疲労強度が低く、No、17はNi含
有間が多いため1tti率が低く、伸びが小さくなって
いる。
較方法N0.10〜11及び製造条件が外れる比較方法
N o、18〜30では、導電率、引張強さ、伸び及び
疲労強度の何れかが劣る。即ちNo、10はMg含am
が、NO,14はFe含有位が、No、164.tNi
Ni含有例れも少ないため引張強さが低く、No、11
はMy含有量が多くかつ過剰Mgのため導電率及び疲労
強度が低く、No、12はSi含有量が少なくかつ過剰
Myのため引張強さ及び疲労強度が低く、No、13は
Si含有量が多いため導電率が低く、No、15はFe
含有ωが多いため疲労強度が低く、No、17はNi含
有間が多いため1tti率が低く、伸びが小さくなって
いる。
またNo、18.22.23乃至26.28.30のよ
うに一次圧延温度が低くても、荒引線の加熱温度が低く
ても、^くCも、処理時間が短スても、長くても、伸線
加工における加工率か小さくても、伸線加工後の加熱処
理温度が高くても、処理時間が長くても、何れも引張強
さが低く、No、19のように一次圧延温度が高いもの
は圧延割れを起して伸線加工が不能となり、N0120
のように急冷を行なわないものは添加元素が冷却中に析
出するため、引張強ざが低く、N o、21のように二
次圧延温度が高いものは圧延中にMgとSiを析出し、
MllとSiの十分な固溶鰻が得られないため、引張強
さが低く、No、27のように伸線加工後の加熱処理温
度が低くても、N0129のように処理時間が短くても
、伸びが低くなっている。
うに一次圧延温度が低くても、荒引線の加熱温度が低く
ても、^くCも、処理時間が短スても、長くても、伸線
加工における加工率か小さくても、伸線加工後の加熱処
理温度が高くても、処理時間が長くても、何れも引張強
さが低く、No、19のように一次圧延温度が高いもの
は圧延割れを起して伸線加工が不能となり、N0120
のように急冷を行なわないものは添加元素が冷却中に析
出するため、引張強ざが低く、N o、21のように二
次圧延温度が高いものは圧延中にMgとSiを析出し、
MllとSiの十分な固溶鰻が得られないため、引張強
さが低く、No、27のように伸線加工後の加熱処理温
度が低くても、N0129のように処理時間が短くても
、伸びが低くなっている。
このように本発明方法辷よれば従来のAI!−Ma−S
i系合金からなる高力アルミニウム合金導体とほぼ同等
の導電率、伸び及び疲労強度を有し、かつ強度が40K
g/ m 2以上の銅線と同等の強度を有する^カアル
ミニウム導体を得ることができるもので、■梁上顕著な
効果を秦するものである。
i系合金からなる高力アルミニウム合金導体とほぼ同等
の導電率、伸び及び疲労強度を有し、かつ強度が40K
g/ m 2以上の銅線と同等の強度を有する^カアル
ミニウム導体を得ることができるもので、■梁上顕著な
効果を秦するものである。
Claims (1)
- Mao、5〜1.41Vt%とSiO,5〜1,4wt
%の範囲で過剰3iのM(lzsiと、F e O,1
5〜0,60wt%ト、N i 0.05〜1.Owt
%を含み、残部へ(と通常の不純物からなる合金を連続
鋳造圧延により鋳造した鋳塊に400〜550℃の2!
!度で一次圧延加工を加えて急冷した後、200℃以下
の温度で二次圧延加工を加えて荒引線とし、これを15
0〜250℃の温度で0.5〜20時間加熱処理してか
ら冷間で伸線加工により60%以上の減面加工を行ない
、しかる後100〜180℃の温度で0.5〜20時間
加熱処理することを特徴とする高力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 |
---|---|---|---|
JP23256183A JPS60125356A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 高力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 |
---|---|---|---|
JP23256183A JPS60125356A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 高力アルミニウム合金導体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60125356A true JPS60125356A (ja) | 1985-07-04 |
Family
ID=16941257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23256183A Pending JPS60125356A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 高力アルミニウム合金導体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60125356A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015182624A1 (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-03 | 古河電気工業株式会社 | アルミニウム合金導体線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、ワイヤーハーネスおよびアルミニウム合金導体線の製造方法 |
JP2016037632A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 国立大学法人横浜国立大学 | アルミニウム合金板 |
CN106504831A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-15 | 无锡电缆厂有限公司 | 一种阻燃铝合金电缆生产工艺 |
US10553327B2 (en) | 2014-05-26 | 2020-02-04 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy conductor wire, aluminum alloy stranded wire, coated wire, wire harness and method of manufacturing aluminum alloy conductor wire |
WO2023209810A1 (ja) * | 2022-04-26 | 2023-11-02 | 日本軽金属株式会社 | Al-Mg-Si-Ni系合金及びAl-Mg-Si-Ni系合金材 |
-
1983
- 1983-12-09 JP JP23256183A patent/JPS60125356A/ja active Pending
Cited By (8)
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