JPS61238945A - 高力耐熱アルミニウム合金導体の製造法 - Google Patents
高力耐熱アルミニウム合金導体の製造法Info
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- JPS61238945A JPS61238945A JP7818585A JP7818585A JPS61238945A JP S61238945 A JPS61238945 A JP S61238945A JP 7818585 A JP7818585 A JP 7818585A JP 7818585 A JP7818585 A JP 7818585A JP S61238945 A JPS61238945 A JP S61238945A
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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】
[産業上の利用分野]
本発明は高力耐熱アルミニウム合金導体の製造法に関し
、特に従来の高力耐熱アルミニウム合金導体とほぼ同等
の強度及び導電率を有し、かつはるかに優れた耐熱性及
び耐食性を有する導体を製造するものである。
、特に従来の高力耐熱アルミニウム合金導体とほぼ同等
の強度及び導電率を有し、かつはるかに優れた耐熱性及
び耐食性を有する導体を製造するものである。
[従来の技術]
一般に架空送電線には電気用A! (ECAf)からな
る導体を用いた銅芯アルミニウムに撚線(AC8R)が
用いられ、特に耐熱性が要求される架空送電線にはへλ
−Zr系合金からなる耐熱導体を用いた調芯耐熱アルミ
ニウム合金撚線(TAC8R)が用いられている。また
長径間送電線には高力アルミニウム合金、例えばJ 1
85005系合金<A、f!−0.5〜1.1wt%M
(+ >からなる高力導体を用いた銅芯高カアルミニウ
ム合金撚線が用いられている。
る導体を用いた銅芯アルミニウムに撚線(AC8R)が
用いられ、特に耐熱性が要求される架空送電線にはへλ
−Zr系合金からなる耐熱導体を用いた調芯耐熱アルミ
ニウム合金撚線(TAC8R)が用いられている。また
長径間送電線には高力アルミニウム合金、例えばJ 1
85005系合金<A、f!−0.5〜1.1wt%M
(+ >からなる高力導体を用いた銅芯高カアルミニウ
ム合金撚線が用いられている。
[発明が解決しようとする問題点]
AJ!−Zr系合金からなる耐熱導体は、Zr含有量を
増加しても導体強度はそれほど高くならないため、長径
間送電線や全アルミニウム合金撚線(AAAC>の導体
に用いることができない。また高力アルミニウム合金、
例えばJIS5005系合金からなる導体は引張強さが
24 Kg/ mm 2と優れているが、耐熱性はEC
AJI!からなる導体と同程度であり、耐熱性が要求さ
れるところには使用できない。
増加しても導体強度はそれほど高くならないため、長径
間送電線や全アルミニウム合金撚線(AAAC>の導体
に用いることができない。また高力アルミニウム合金、
例えばJIS5005系合金からなる導体は引張強さが
24 Kg/ mm 2と優れているが、耐熱性はEC
AJI!からなる導体と同程度であり、耐熱性が要求さ
れるところには使用できない。
近年電力需要の増大に伴い、大容量送電のために耐熱性
で強度の高い導体が要求されるようになり、J l55
005系合金からなる高力導体については耐熱性の向上
が、またA、f2−Zr系合金からなる耐熱導体につい
ては強度の向上が検討され、A i −Z r系合金に
Feを添加して導電率及び耐熱性をあまり劣化させるこ
となく強度を改善した高力耐熱アルミニウム合金導体が
提案されている。
で強度の高い導体が要求されるようになり、J l55
005系合金からなる高力導体については耐熱性の向上
が、またA、f2−Zr系合金からなる耐熱導体につい
ては強度の向上が検討され、A i −Z r系合金に
Feを添加して導電率及び耐熱性をあまり劣化させるこ
となく強度を改善した高力耐熱アルミニウム合金導体が
提案されている。
この導体は導電率55%lAC3、引張強さ24Kg/
mm2、耐熱性90%<230℃、1時間加熱)と優れ
た特性を示すも、耐食性が劣るところから、架空送電線
として、EC/l並みの耐食性と耐熱性の向上が強く望
まれている。
mm2、耐熱性90%<230℃、1時間加熱)と優れ
た特性を示すも、耐食性が劣るところから、架空送電線
として、EC/l並みの耐食性と耐熱性の向上が強く望
まれている。
[問題点を解決するための手段]
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、従来の高力耐熱ア
ルミニウム合金導体と同等の導電率と強度を有し、かつ
はるかに浸れた耐熱性及び耐食性を示す高力耐熱アルミ
ニウム合金導体の製造法を開発したもので、Z r 0
.15〜0.8wt%、Fed、05〜0.6wt%、
5bO001〜0.8wt%、残部A(と通常の不純物
からなる合金を連続鋳造し、引続いて連続的に熱間圧延
を行なって荒引線とし、これに冷間で減面加工を行なう
方法においで゛・、合金溶湯を740〜850℃で注湯
し、2℃/ S ec以上の冷却速度で凝固させて連続
鋳造し、熱間圧延した荒引線を3oO〜450℃で10
〜200時間熱処理した後、冷間で60%以上減面加工
を行なうことを特徴とするものである。
ルミニウム合金導体と同等の導電率と強度を有し、かつ
はるかに浸れた耐熱性及び耐食性を示す高力耐熱アルミ
ニウム合金導体の製造法を開発したもので、Z r 0
.15〜0.8wt%、Fed、05〜0.6wt%、
5bO001〜0.8wt%、残部A(と通常の不純物
からなる合金を連続鋳造し、引続いて連続的に熱間圧延
を行なって荒引線とし、これに冷間で減面加工を行なう
方法においで゛・、合金溶湯を740〜850℃で注湯
し、2℃/ S ec以上の冷却速度で凝固させて連続
鋳造し、熱間圧延した荒引線を3oO〜450℃で10
〜200時間熱処理した後、冷間で60%以上減面加工
を行なうことを特徴とするものである。
[作 用コ
本発明において合金組成を上記の如く限定したのは下記
の理由によるものである。
の理由によるものである。
Zrは導体の耐熱性を向上させるために添加したもので
あるが、その含有量が0.15 wt%未満では耐熱性
に有効なzr固溶mが得られず、0.8wt%を越える
と金属間化合物へλ3Zrの粗大な晶出物が増加して導
電率の低下が著しくなる。Feは導体の強度及び耐熱性
を向上させるために添加したものであるが、その含有量
が0.05 wt%未満では強度が低く、o、swt%
を越えると強度及び耐食性の向上効果が飽和するばかり
か導電率が低下する。Sbは導体の強度を向上させると
共に耐食性を改善するために添加したものであるが、そ
の含有量が0.01 wt%未満では強度及び耐食性の
向上が不十分であり、0.8wt%を越えると強度及び
耐食性は向上するも、導電率の低下が大きくなるためで
ある。
あるが、その含有量が0.15 wt%未満では耐熱性
に有効なzr固溶mが得られず、0.8wt%を越える
と金属間化合物へλ3Zrの粗大な晶出物が増加して導
電率の低下が著しくなる。Feは導体の強度及び耐熱性
を向上させるために添加したものであるが、その含有量
が0.05 wt%未満では強度が低く、o、swt%
を越えると強度及び耐食性の向上効果が飽和するばかり
か導電率が低下する。Sbは導体の強度を向上させると
共に耐食性を改善するために添加したものであるが、そ
の含有量が0.01 wt%未満では強度及び耐食性の
向上が不十分であり、0.8wt%を越えると強度及び
耐食性は向上するも、導電率の低下が大きくなるためで
ある。
尚通常の不純物とはEC1eに含まれる不可避的不純物
であり、ECAlに含まれる程度であれば導体特性を損
うことはない。
であり、ECAlに含まれる程度であれば導体特性を損
うことはない。
上記組成の合金を溶製し、これを連続鋳造し、引続いて
連続的に熱間圧延して荒引線とし、これに冷間で減面加
工して導体を製造する工程において、溶湯を740〜8
50℃で注湯し、2℃/Sec以上の冷却速度で凝固さ
せて連続鋳造するのは、急激な温度勾配をもたせて凝固
させることにより、lr及びFeを十分に強制固溶させ
、更にsbを均一微細に分散させるためである。しかし
て冷却速度が2℃/3ecより遅いとZ「及びl”eの
固溶が不十分なばかりか、Sbの均一微細な分散が得ら
れず、注湯温度が740℃未満では温度勾配が小さく、
Zr及びFeの強制固溶が少なくなり、850℃を越え
ると溶湯酸化が著しく、酸化物等の巻込みが生じて良質
の鋳塊が得られず、更に鋳塊表面と中心部での凝固速度
に大きな差が生じてZ「及びFeの偏析を起し、sbを
添加しても鋳塊欠陥により導電率、強度及び耐食性が低
下する。
連続的に熱間圧延して荒引線とし、これに冷間で減面加
工して導体を製造する工程において、溶湯を740〜8
50℃で注湯し、2℃/Sec以上の冷却速度で凝固さ
せて連続鋳造するのは、急激な温度勾配をもたせて凝固
させることにより、lr及びFeを十分に強制固溶させ
、更にsbを均一微細に分散させるためである。しかし
て冷却速度が2℃/3ecより遅いとZ「及びl”eの
固溶が不十分なばかりか、Sbの均一微細な分散が得ら
れず、注湯温度が740℃未満では温度勾配が小さく、
Zr及びFeの強制固溶が少なくなり、850℃を越え
ると溶湯酸化が著しく、酸化物等の巻込みが生じて良質
の鋳塊が得られず、更に鋳塊表面と中心部での凝固速度
に大きな差が生じてZ「及びFeの偏析を起し、sbを
添加しても鋳塊欠陥により導電率、強度及び耐食性が低
下する。
このようにして得た鋳塊を引続いて熱間圧延した荒引線
を300〜450℃で10〜200時間熱処理するのは
、Zr及びFeを微細均一に析出させて、析出硬化させ
ると共に耐熱性を向上させるためである。しかして加温
湿度が300℃未満又は処理時間が10時間より短いと
析出が認められず、加温温度が450 ℃を越えるか、
又は処理時間が200時間より長いと過時効現象を起し
、強度及び耐熱性を低下する。
を300〜450℃で10〜200時間熱処理するのは
、Zr及びFeを微細均一に析出させて、析出硬化させ
ると共に耐熱性を向上させるためである。しかして加温
湿度が300℃未満又は処理時間が10時間より短いと
析出が認められず、加温温度が450 ℃を越えるか、
又は処理時間が200時間より長いと過時効現象を起し
、強度及び耐熱性を低下する。
更に荒引線を熱処理後冷間で60%以上減面加工するの
は、加工硬化により強度を高めるためであり、減面加工
が60%未満では十分な加工硬化が得られない。
は、加工硬化により強度を高めるためであり、減面加工
が60%未満では十分な加工硬化が得られない。
[実施例]
純度99.6%のECA、f!、フッ化ジルコニウムカ
リ(Zr30wt%)、A、f2−6wt%Feff1
合金、Sb単体を用いて第1表に示す組成の合金を溶製
し、これをベルトアンドホイール型連続鋳造圧延機によ
り連続鋳造し、引続いて熱間圧延して荒引線とした。こ
れを熱処理してから冷間で伸線加工して導体を製造した
。これ等の製造条件を第2表に示す。尚連続鋳造圧延に
おける凝固時の凝固速度は鋳造速度(鋳型用ホイールの
回転数)の調節と、水冷鋳型としてのホイールとベルト
への冷W水量の調節で行なった。
リ(Zr30wt%)、A、f2−6wt%Feff1
合金、Sb単体を用いて第1表に示す組成の合金を溶製
し、これをベルトアンドホイール型連続鋳造圧延機によ
り連続鋳造し、引続いて熱間圧延して荒引線とした。こ
れを熱処理してから冷間で伸線加工して導体を製造した
。これ等の製造条件を第2表に示す。尚連続鋳造圧延に
おける凝固時の凝固速度は鋳造速度(鋳型用ホイールの
回転数)の調節と、水冷鋳型としてのホイールとベルト
への冷W水量の調節で行なった。
このようにして製造した導体について、導電率、引張強
さ、耐熱性及び耐食性を測定し、これ等の結果を第3表
に示す。尚導体の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、引張強さはインストロン
型引張試験機により測定した。また耐熱性は各導体を2
30℃で1時間加熱処理し、該加熱処理前後の引張強さ
の比率で表わした。また耐食性はDIN−5005に従
って1000時間亜硫酸ガス試験を行なった後の重量減
少率で表わした。
さ、耐熱性及び耐食性を測定し、これ等の結果を第3表
に示す。尚導体の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、引張強さはインストロン
型引張試験機により測定した。また耐熱性は各導体を2
30℃で1時間加熱処理し、該加熱処理前後の引張強さ
の比率で表わした。また耐食性はDIN−5005に従
って1000時間亜硫酸ガス試験を行なった後の重量減
少率で表わした。
第1表
合金別 合金 組 成(wt%)記号
Zr Fe Sb AJ本発明用
合金 A 0917 0.10 0.
03 残B 0.250.180.32lI
C0.350.160.601! [) 0.71 0.28 0.20
#E 0.420.380.45〃F
0.200.530.09#GO0360.550.
68〃 H00400.120.57l1 1 0.73 0.16 0.31
〃比較用合金 J 0.090.320.2
1〃K 1,10 0.18 0.46
〃し 0.35 0゜04
0.32 〃M 0.180.
910.41nNo。44 0.28 0.0
05 I!0 0.36 0.21
1,08 、。
Zr Fe Sb AJ本発明用
合金 A 0917 0.10 0.
03 残B 0.250.180.32lI
C0.350.160.601! [) 0.71 0.28 0.20
#E 0.420.380.45〃F
0.200.530.09#GO0360.550.
68〃 H00400.120.57l1 1 0.73 0.16 0.31
〃比較用合金 J 0.090.320.2
1〃K 1,10 0.18 0.46
〃し 0.35 0゜04
0.32 〃M 0.180.
910.41nNo。44 0.28 0.0
05 I!0 0.36 0.21
1,08 、。
従来用合金 P 0.080.60−、を第
2表 4D 800 25.0 350 48 90
.05E 800 100.0 300 96
77.66F 815 60.0 375 24 8
6.47G 845 30.0 375 48 86
.48H840.60.03759682,39+
820 20.0 425 16 90.OII 1
2L 820 60.0 400 16 77
.6〃 13M 800 60.0 375
24 82.3I/14N 780 30.0
375 48 90.OII150 840 20
.0 350 48 86.41116B 700
60.0 350 96 77.61117D 90
0 20.0 300 144 77.6I118F8
101.0 375 24 90.0I119H825
100.025014486,4II2OF 840
60.0.500 16 86.411211 78
0 30.0 425 5 82.3II22G
800 20.0 300 240 77.6〃23o
820 60.0 350 48 52.0従来法
24P700 − − −
77.6第3表 製造法 No、 導電率 引張強ざ 耐熱性 耐食性
(%lAC3> CKy/lrwr’ ) (%)
(%)本発明法 1 56,1 2
4.1 96.8 3.92 56.5 2
4.6 97.2 3.53 55.9 25.8
97.8 2.84 56.4 25.9 99.2
3.45 55.8 25.1 98.1 3.1
6 56.6 24.8 96.3 3.77 56
.9 25.4 96.6 2.78 57.2
25.1 97.1 2.89 56.6 24.5
99.3 3.3比較法 10 58.2
24.2 78.2 3,411 50.
1 25.1 96.3 3.112 55.8
21.4 95.3 3.513 51.2 26.
0 98.2 3.214 56.2 25.3 9
6.8 5.315 53.2 26.8 95.8
2.616 55.8 24.2 76.2 3.
617 54.2 22.3 95.2 5.818
56.8 24.6 82.0 3.819 51
.6 25.2 96.2 3.020 56.9
22.1 90.2 3.821 48.9 24
.2 95.9 3.422 57.3 21.6
88.9 2.823 56.4 22.4 97.
1 3.6従来法 24 55.6 2
4.2 92.3 5.6第1表〜第3表から
明らかなように本発明法N01〜9により製造した導体
は導電率55.8〜57.2%lAC3、引張強さ24
,1〜25,9Kg/#R2、耐熱性96.3〜99.
3%、耐食性2.7〜3.9%の特性を示し、従来法N
Q 24により製造した導体と比較し、導電率及び引張
強さはほぼ同等なるも、耐熱性及び耐食性が改善されて
いることが判る。
2表 4D 800 25.0 350 48 90
.05E 800 100.0 300 96
77.66F 815 60.0 375 24 8
6.47G 845 30.0 375 48 86
.48H840.60.03759682,39+
820 20.0 425 16 90.OII 1
2L 820 60.0 400 16 77
.6〃 13M 800 60.0 375
24 82.3I/14N 780 30.0
375 48 90.OII150 840 20
.0 350 48 86.41116B 700
60.0 350 96 77.61117D 90
0 20.0 300 144 77.6I118F8
101.0 375 24 90.0I119H825
100.025014486,4II2OF 840
60.0.500 16 86.411211 78
0 30.0 425 5 82.3II22G
800 20.0 300 240 77.6〃23o
820 60.0 350 48 52.0従来法
24P700 − − −
77.6第3表 製造法 No、 導電率 引張強ざ 耐熱性 耐食性
(%lAC3> CKy/lrwr’ ) (%)
(%)本発明法 1 56,1 2
4.1 96.8 3.92 56.5 2
4.6 97.2 3.53 55.9 25.8
97.8 2.84 56.4 25.9 99.2
3.45 55.8 25.1 98.1 3.1
6 56.6 24.8 96.3 3.77 56
.9 25.4 96.6 2.78 57.2
25.1 97.1 2.89 56.6 24.5
99.3 3.3比較法 10 58.2
24.2 78.2 3,411 50.
1 25.1 96.3 3.112 55.8
21.4 95.3 3.513 51.2 26.
0 98.2 3.214 56.2 25.3 9
6.8 5.315 53.2 26.8 95.8
2.616 55.8 24.2 76.2 3.
617 54.2 22.3 95.2 5.818
56.8 24.6 82.0 3.819 51
.6 25.2 96.2 3.020 56.9
22.1 90.2 3.821 48.9 24
.2 95.9 3.422 57.3 21.6
88.9 2.823 56.4 22.4 97.
1 3.6従来法 24 55.6 2
4.2 92.3 5.6第1表〜第3表から
明らかなように本発明法N01〜9により製造した導体
は導電率55.8〜57.2%lAC3、引張強さ24
,1〜25,9Kg/#R2、耐熱性96.3〜99.
3%、耐食性2.7〜3.9%の特性を示し、従来法N
Q 24により製造した導体と比較し、導電率及び引張
強さはほぼ同等なるも、耐熱性及び耐食性が改善されて
いることが判る。
これに対し本発明が規定する合金組成、鋳造条件、熱処
理条件、冷間加工条件の何れかが外れる比較法Nα10
〜23では導電率、引張強さ、耐熱性、耐食性の何れか
が劣る。即ちZr含有量が少ない比較法No、 10で
は耐熱性が悪く、Zr含有量の多い比較法N011では
導電率が低く、Fe含有量が少ない比較法Nα12では
引張強さが低く、Fe含有量の多い比較法Nch13で
は導電率が低く、更にSb含有量が少ない比較法NQ1
4では耐食性が悪く、Sb含有量が多い比較法N015
では導電率が低いことが判る。また合金組成が本発明で
規定する組成範囲内でも、注湯温度が低い比較法定16
では耐熱性が悪く、注湯温度が高い比較法随17では導
電率及び引張強ざが低く耐食性も改善されない。冷団速
度が遅い比較法N018では耐熱性が悪く、熱処理温度
が低い比較法Nα19では導電率が低く、熱処理温度が
高い比較法NO2Oでは引張強さが低く、かつ耐熱性が
悪く、更に処理時間が短い比較法Nα21では導電率が
低く、処理時間が長い比較法Nα22では引張強さが低
く、耐熱性も悪いことが判る。また冷間加工における減
面加工率が小さい比較法Nα23では引張強さが低いこ
とが判る。
理条件、冷間加工条件の何れかが外れる比較法Nα10
〜23では導電率、引張強さ、耐熱性、耐食性の何れか
が劣る。即ちZr含有量が少ない比較法No、 10で
は耐熱性が悪く、Zr含有量の多い比較法N011では
導電率が低く、Fe含有量が少ない比較法Nα12では
引張強さが低く、Fe含有量の多い比較法Nch13で
は導電率が低く、更にSb含有量が少ない比較法NQ1
4では耐食性が悪く、Sb含有量が多い比較法N015
では導電率が低いことが判る。また合金組成が本発明で
規定する組成範囲内でも、注湯温度が低い比較法定16
では耐熱性が悪く、注湯温度が高い比較法随17では導
電率及び引張強ざが低く耐食性も改善されない。冷団速
度が遅い比較法N018では耐熱性が悪く、熱処理温度
が低い比較法Nα19では導電率が低く、熱処理温度が
高い比較法NO2Oでは引張強さが低く、かつ耐熱性が
悪く、更に処理時間が短い比較法Nα21では導電率が
低く、処理時間が長い比較法Nα22では引張強さが低
く、耐熱性も悪いことが判る。また冷間加工における減
面加工率が小さい比較法Nα23では引張強さが低いこ
とが判る。
[発明の効果]
Claims (1)
- Zr0.15〜0.8wt%、Fe0.05〜0.6w
t%、Sb0.01〜0.8wt%、残部とAlと通常
の不純物からなる合金を連続鋳造し、引続いて連続的に
熱間圧延を行なつて荒引線とし、これに冷間で減面加工
を行なう方法において、合金溶湯を740〜850℃で
注湯し、2℃/Sec以上の冷却速度で凝固させて連続
鋳造し、熱間圧延した荒引線を300〜450℃で10
〜200時間熱処理した後、冷間で60%以上の減面加
工を行なうことを特徴とする高力耐熱アルミニウム合金
導体の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7818585A JPS61238945A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 高力耐熱アルミニウム合金導体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7818585A JPS61238945A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 高力耐熱アルミニウム合金導体の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61238945A true JPS61238945A (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=13654912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7818585A Pending JPS61238945A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | 高力耐熱アルミニウム合金導体の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61238945A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018063023A1 (ru) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения катанки из термостойкого сплава на основе алюминия |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP7818585A patent/JPS61238945A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018063023A1 (ru) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения катанки из термостойкого сплава на основе алюминия |
CN108603273A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-09-28 | 俄铝工程技术中心有限责任公司 | 由耐热性铝基合金制造棒线材的方法 |
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