JPS6239235B2

JPS6239235B2 -

Info

Publication number: JPS6239235B2
Application number: JP58096398A
Authority: JP
Inventors: Kinya Ogawa; Katsuichi Takamura; Tetsuya Okada; Michio Myauchi; Hitoshi Yanase
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1987-08-21
Also published as: JPS59222550A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は高力アルミニウム合金導体の製造方法
に関するもので、特に従来の高力アルミニウム合
金導体と、同等の導電率、伸び、伸線加工性及び
曲げ加工性を有し、かつはるかに優れた強度を得
るものである。〔従来の技術〕従来架空送電線にはAl導体を用いた鋼芯アル
ミニウム撚線が用いられ、耐熱性が要求される場
合には、Al―Zr合金からなる耐熱Al合金導体を
用いた鋼芯耐熱アルミニウム合金撚線が用いら
れ、更に強度が要求される場合には、イ号アルミ
ニウム合金として知られているAl―Mg―Si系高
力Al合金導体を用いた鋼芯高力アルミニウム合
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〕最近発電所、変電所及び送電線路の用地入手難
と公害対策の面から山岳部の谷間横断や海峽横断
のような長径間送電地区が増大し、より高強度の
導体が要求されるようなつた。しかしながら導体
の強度を向上させる目的で添加元素の量を増加し
たり、又は加工率を上げると、それに伴なつて導
電率、伸び及び加工性が低下する。〔問題点を解決するための手段〕本発明はこれに鑑み、種々の研究を行なつた結
果、従来のイ号アルミニウム合金導体と比較し、
ほぼ同等の導電率、伸び、伸線加工性及び曲げ加
工性を有し、かつはるかに優れた強度を有する高
力アルミニウム合金導体の製造方法を開発したも
ので、Mg0.3〜1.6wt％（以下wt％を％と略記）、
Si0.4〜1.2％、Fe0.10〜0.8％、Cu0.005〜0.6％
と、Zr0.005〜0.1％、Cr0.005〜0.2％、Mn0.005
〜0.2％の範囲内でZr、Cr、Mnのうち何れか１種
又は２種以上を合計0.005〜0.2％含み、残部Alと
通常の不純物からなるアルミニウム合金荒引線を
450〜600℃の温度で溶体化処理後焼入れし、これ
を140〜250℃の温度で0.5〜20時間人工時効処理
した後、加工率60％以上の冷間伸線加工し、しか
る後100〜200℃の温度で0.5〜20時間焼戻処理す
ることを特徴とするものである。〔作用〕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。 MgとSiは強度を向上させるための元素であ
り、その何れかの含有量が下限未満では効果が少
なく、得られる導体の強度は低い。またMgとSi
の何れかの含有量が上限を越えると、強度向上の
割に導電率の低下が大きく、伸び及び曲げ加工性
も低下するためである。 Feは導電率及び伸びをあまり低下させること
なく強度を向上させるための元素であり、その含
有量が0.1％未満では強度向上の効果が少なく、
また0.8％を越えて含有してもより一層の強度向
上効果がみられず、導電率及び伸びが低下し、更
に鋳造時に粗大晶出物が生成し、伸線加工性、曲
げ加工性及び耐疲労特性が低下するためである。 CuはFeと同様強度を向上させるための元素で
あり、その含有量が0.005％未満ではその効果が
認められず、0.6％を越えて含有すると伸び、曲
げ加工性及び耐食性が低下するためである。 Zr、Mn、Crは何れも加工性を向上させるため
の元素で、溶体化処理時の再結晶粒の粗大化を防
止して伸び、曲げ加工性を改善する。しかして、
Zr0.005〜0.1％、Cr0.005〜0.2％、Mn0.005〜0.2
％の範囲内でZr、Cr、Mnのうち何れか１種又は
２種以上の合計を0.005〜0.2％としたのは、何れ
も下限未満では効果が少なく、上限を越えると導
電率の低下が著しいためである。本発明は上記組成の合金を通常の展延法、押出
法又は連続鋳造圧延法により荒引線した後、次の
溶体化処理により、それ以前の加工履歴を消失せ
しめる。荒引線を450〜600℃の温度で溶体化処理
後焼入れするのは、Mg及びSiを固溶されるため
で、450℃未満では固溶量が不十分で強度が低下
し、600℃を越えると結晶粒界が脆化し、加工性
が悪くなる。溶体化のための加熱時間は特に限定
しないが通常は0.5〜10時間程度であり、通電加
熱のように極く短時間の加熱でもMg及びSiが溶
体化されれば良い。焼入後140〜250℃の温度で0.5〜20時間人工時
効処理するのは強度及び導電率を向上させるため
であり、処理温度が140℃未満でも、処理時間が
0.5時間未満でも強度及び導電率は向上せず、処
理温度が250℃を越えると過時効となつて強度が
低下する。また処理温度が180℃以下であれば20
時間以上処理しても特性上問題はないが、このよ
うな長時間の処理は不経済であり、180℃以上の
温度で20時間を越える処理を行なうと過時効とな
つて強度が低下する。人工時効処理後、冷間で加工率60％以上の伸線
加工を行なうのは加工硬化により一層強度を向上
させるためで、加工率60％未満では高い強度が得
られない。また伸線加工後100〜200℃の温度で
0.5〜20時間焼戻処理するのは、伸び、曲げ加工
性及び導電率を向上させるためで、100℃未満の
処理でも0.5時間未満の処理でも伸び曲げ加工性
が向上せず、導電率も低い。一方200℃を越える
温度の処理では、過時効となつて強度が低下し、
160℃以下の温度の処理では20時間を越えても特
性上問題はないが、不経済であり、160℃を越え
る温度で20時間を越える処理を行なうと過時効と
なつて強度が低下する。このような本発明によれば従来のイ号アルミニ
ウム合金と同等の導電率、伸び、曲げ加工性を有
し、かつはるかに優れた強度を得ることができ
る。しかして導体の導電率、強度、伸び及び曲げ
加工性を考慮すると、Mg含有量は0.7〜1.0％、Si
含有量は0.6〜0.9％、Fe含有量は0.2〜0.4％、Cu
含有量は0.05〜0.2％、Zr、Cr、Mnのうち何れか
１種又は２種以上の含有量の合計は0.02％〜0.05
％とすることが望ましい。また製造条件において
も溶体化処理温度は500〜540℃、人工時効処理は
160〜220℃の温度で４〜８時間、伸線加工率は80
％以上、焼戻処理は120〜160℃の温度で４〜８時
間とすることが望ましい。尚本発明において、合金の鋳造に際し、結晶粒
の微細化剤として通常添加されるTiあるいはTi
―Ｂ化合物を含むも、特性上何等差支えない。〔実施例〕純度99.75％の電気用Al地金を溶解し、これに
Mg単体、Al―25％Si母合金、Al―６％Fe母合
金、Al―50％Cu母合金、フツ化ジルコンカリ
（K₂ZrF₆）、Al―10％Cr母合金、Al―40％Mn母合
金を添加して第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
より連続的に鋳造圧延し、直径9.5mmの荒引線と
した。この荒引線を第２表に示す条件下で、溶体
化水焼入、人工時効処理、伸線加工及び焼戻処理
を行なつて直径3.5mmの導体を製造した。この導体について、導電率、引張強さ、伸び及
び曲げ加工性を試験した。また導体の製造工程に
おいて、伸線加工中10ton当りの断線回数を求め
た。これ等の結果を第３表に示す。尚曲げ加工性は試料を180゜の折り曲げ試験を
行ない、破断までの回数を求めた。

【表】

〔発明の効果〕

このように本発明によれば従来のイ号アルミニ
ウム合金導体とほぼ同等の導電率、伸び、伸線加
工性及び曲げ加工性を有し、かつはるかに優れた
強度を示す導体が得られ、鋼芯高力アルミニウム
合金撚線又は全アルミニウム合金撚線等に便用し
て顕著な効果を奏するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１ Mg0.3〜1.6wt％、Si0.4〜1.2wt％、Fe0.10〜
0.8wt％、Cu0.005〜0.6wt％と、Zr0.005〜0.1wt
％、Cr0.005〜0.2wt％、Mn0.005〜0.2wt％の範
囲内でZr、Cr、Mnのうち何れ１種又は２種以上
を合計0.005〜0.2wt％含み、残部Alと通常の不純
物からなるアルミニウム合金荒引線を450〜600℃
の温度で溶体化処理後焼入れし、これを140〜250
℃の温度で0.5〜20時間人工時効処理した後、加
工率60％以上の冷間伸線加工し、しかる後100〜
200℃の温度で0.5〜20時間焼戻処理することを特
徴とする高力アルミニウム合金導体の製造方法。