JPS607702B2 - 導電用耐熱アルミニウム合金の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性と導電性にすぐれた導電用耐熱アルミニ
ウム合金（以下アルミ合金と略称する）の製造法に関す
るものである。

従来から導電用耐熱アルミ合金としてはＡメモこＺｒを
徴量添加し、製造工程中にＺｒを固落させる製造法をと
ることにより、耐熱性、導電性にすぐれたアルミ合金を
得ている（例えば特許第８４２１１０号、第８４２１１
１号）。

このような導電用耐熱アルミ合金は６０％耐熱アルミ合
金（６０ＴＡそ）として知られ、その導電率は６０％Ｉ
ＡＣＳ以上、耐熱性は連続使用温度が１５０００の特性
を有するものである。

近年導電用耐熱アルミ合金の耐熱性をさらに改良し、同
一サイズの電線での通電容量を増加しようという要望が
強い。

本発明は上述の耐熱性をさらに向上させ、通電容量をさ
らに増加させるため、本発明者らが種々の合金、製法に
ついて検討した結果得られたものであって、特定組成範
囲のＡぞ−Ｚｒ−Ｓｉ系合金を厳密にコントロールした
加工工程熱処理工程を施こすことにより、導電率が６０
『Ａそと同じく６０％ＩＡＣＳ以上で、耐熱性の格段に
優れ、通電容量をさらに増加する事が可能な導電用耐熱
アルミ合金を提供せんとするものである。

本発明者等は、さきに特願昭５５一４９４４６号におい
て、導電率が５８％ＩＡＣＳ以上、１時間競鎚で４００
℃以上の１０％軟化温度を有する耐熱アルミ合金を提案
しているが、この合金は熱処理時間が５０〜４０餌時間
と長時間であり、生産性の点で通常の電気用Ａ夕や６船
のこ比べて劣っていた。

本発明は、耐熱性が１時間焼鎚で３００００以上とさき
に提案した発明より劣るものの連続使用温度で２００℃
に相当し、６０ＴＡその耐熱性を大幅に改善し、又、導
電率が６０％以上と高く、従来の６０ＴＡ夕と同様な使
用が可能であり、しかも熱処理時間が５〜１０筋時間、
さらに熱処理温度を適当に選ぶことにより５〜４餌時間
と短かくして生産性を高めることに成功したものである
。

さらに熱処理条件を選ぶことにより、連続使用温度を２
１０００に高める事も可能である。

連続使用温度を２００００、２１０００とする事により
６０ＴＡ〆を使用した場合に比較し、通電容量をそれぞ
れ２１％、２４％増加可能となる。以下本発明を詳細に
説明すると、本発明はＺｒｏ．２２〜０．３５％、Ｓｉ
ｏ．０６〜０．１５％を含み、残部が通常の不純物とＡ
そからなるＡ〆−Ｚｒ−Ｓｉ系合金を銭込温度７００℃
以上で連続鋳造し、引続いて圧延開始温度５３０℃以上
で連続圧延して荒引線を得、３７０〜５００ｑｏの温度
範囲で５〜１０加時間時効処理を施してＡそ３Ｚｒを均
一微細に分散させ、その後７０％以上の減面率で冷間加
工を加え、６０％ＩＡＣＳ以上の導電率、硬アルミ線と
同等の強度を有し、かつ１時間暁鈍で３００００以上の
１０％軟化温度を有せしめたことを特徴とする高導電耐
熱アルミ合金の製造法である。

ここで１０％軟化温度とは、１時間の加熱により引張り
強さが１０％低下する最低加熱温度を意味する。

本発明において、Ｚｒ量を０．２２〜０．３５％と規定
するのは、０．２２％未満では耐熱性が充分でなく、ま
た０．３５％をこえると析出物の粗大化がおこり、Ｚｒ
量が増加するに従って逆に耐熱性が劣化するとともにコ
ストも増加するからである。

さらにＳｉ量を０．０６〜０．１５％と規定するのは、
０．０６％未満では伸線した強度が低く、また時効時間
の短縮に効果がないためであり、０．１５％をこえると
鋳造割れが著しく、また耐熱性も低下するからである。

次に本発明において、鋳造圧延は連続して行なわれる連
続鋳造圧延方式がよく、プｏベルチ法、ＳＣＲ法など無
端ベルトと回転鋳造論からなる錆造機あるいはバザレー
法、＄法などの鋳造機と連続して熱間圧延される圧延機
の組合わせが用いられる。このような連続鋳造圧延方式
を用い、鏡込温度を７００ｑ０以上圧延開始温度を５３
０ｑ○以上の条件で製造すると、鋳造時に強制固溶され
たＺｒが析出することなく熱間圧延工程に持ち来たされ
るから、後の時効処理によりＡ夕３Ｚｒとして均一微細
に析出し、耐熱性の大幅な向上を果すことができる。

本発明におて、鋳造機直前の溶湯温度（銭込温度）を７
００午０以上とするのは、本発明のようにＺｒ濃度が高
い場合には鰭込温度が７００℃禾満となるとＡ〆３Ｚｒ
の形でＺｒが粗大粒子の形で晶出し、添加したＺｒの中
で耐熱性に効果を発揮できる量が減少すると同時に晶出
した粗大粒子が耐熱性を低下させるため、後の熱処理を
いかに選ぼうとも特性を満足できないからである。鋳造
時の凝固条件としては例えば３６０比蛇２ の断面種を
もつ回転鋳造論からなる鋳造機では５．０〜７．仇ｏｎ
／ｈｒの範囲内で鋳造し、熱間圧延開始温度を５３００
０以上とできるような冷却条件をとることにより、目的
とする性能の合金が得られるのである。

熱間圧延機直前の錆塊の温度（圧延開始温度）を５３０
００以上とするのは、この温度が５３０ｑｏ未満となる
と、後の時効処理でどの様な条件を選んでも耐熱性が劣
化するためである。

連続鋳造圧延後の荒引線における時効処理を３７０〜５
００ｏｏの温度範囲で５〜１０斑時間と規定したのは、
この熱処理によりＺｒをＡそ３Ｚｒとして微細に析出さ
せ、導電率を向上させるとともに、微細に析出したＡ夕
３Ｚｒによる分散強化により、耐熱性を向上させるため
であり、３７０ｑｏ未満の温度では熱処理時間が長くな
って生産性を阻害し、５００℃をこえると析出物の粗大
化がおこり、耐熱性が劣化するからである。

時効処理における温度と時間は、最適条件としては相関
関係にあり、温度が高いほど時間は短かくてよいが、安
定した耐熱性と高い生産性の得られる４２０〜４７０ｑ
ｏで５〜４畑時間の時効条牛が最適である。

前記鋳造、圧延条件を満足する事により、上記時効条件
が見出され、この安定した耐熱性と高い生産性が得られ
る様になった。

時効処理後、７０％以上の減面率で冷間加工を加えると
規定したのは、硬アルミ線と同等の強度を有するために
は、７０％以上の減面率の冷間加工が必要であり、７０
％未満では所望の強度が得られないからである。

次に本発明において連続鋳造圧延後得られる荒引線の引
張り強さを１２ｋ９／側２以上、伸び８％以下と規定す
るのは、熱間圧延工程中において、いわゆる熱間圧延と
ともに引続き温間圧延、冷間圧延を順次加えて荒引線の
特性を上記調質状態にすることにより時効時間の大幅な
短縮が可能となるとともに適度の均一な歪みを分布させ
Ａ〆３Ｚｒを均一微細に分散せしめ、耐熱性のすぐれた
素材を得ることができるのである。

また時効処理を４２０〜４７ぴ○で５〜４畑時間とする
ことにより、生産性を大いに高めることができるととも
に耐熱性を１時間焼錨における軟化温度を３３０ｏｏ以
上とすることができ、これは連続使用温度２１０００、
短時間使用温度が２６０ｑｏ程度の高い耐熱性をもった
合金である。

また本発明において原料として使用するアルミ地金は、
通常の電気用アルミ地金を用いて差支えないが、耐熱性
の劣化を防止する点から該アルミ地金に含有するＦｅは
たとえ不純物とは云え、できるだけ僅少量に抑えること
が望ましい。

以下実施例により本発明を詳細に説明する。

実施例Ｓｉｏ．０３〜０．０４％、Ｃｕｏ．０００９〜
０．００１２％、その他通常の不純物を含む電気用アル
ミ地金（ＪＩＳ 日２１１０）に第１表に示す量のＺｒ
，Ｓｉなどを添加し、溶傷処理を施して断面積３２０仇
肌２ の回転ホイール式鋳型に連続して鋳造榛を得、引
続き連続して熱間圧延、温間圧延、冷間圧延を施して、
９．５側ぐの荒引線を得た。

この場合の鋳造機直前の溶湯温度（銭込温度）は、７１
０〜７４０午０で、圧延機直前の鋳造機温度（圧延開始
温度）は５４０〜５８０ｑｏとなるようにした。これら
の荒引線の特性および時効処理条件、さらに７．８側め
へ伸線した素線の特性は第１表に示す通りであった。

本発明によるものは、高導電率で耐熱性も高く、同一サ
イズのＡＣＳＲに使用すると、６０ＴＡそを用いる場合
よりもはるかに多くの電流容量が可能であった。

第１表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｚｒ０．２２〜０．３５％、Ｓｉ０．０６〜０．１
   ５％を含み残部が通常の不純物を含むアルミニウム合金
   を鋳込温度７００℃以上で連続鋳造し、引続いて圧延開
   始温度５３０℃以上で連続圧延し、次いで３７０〜５０
   ０℃で５〜１００時間の時効処理後、７０％以上の減面
   率で冷間加工を行なって、導電率６０．０％ＩＡＣＳ以
   上、硬アルミニウム線と同等の強度を有し、かつ１時間
   焼鈍で３００℃以上の１０％軟化温度を有せしめたこと
   を特徴とする導電用耐熱アルミニウム合金の製造法。 ２ 連続鋳造圧延後に得られる荒引線の引張強さを１２
   ｋｇ／ｍｍ＾２以上、伸び８％以下となるように熱間圧
   延後、引続き、温間圧延、冷間圧延を順次連続的に行な
   うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導電用
   耐熱アルミニウム合金の製造法。 ３ 連続鋳造圧延後の時効処理が４２０〜４７０℃で５
   〜４０時間であり、１時間焼鈍における１０％軟化温度
   が３３０℃以上であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の導電用耐熱アルミニウム合金の製造法。