JPS6254864B2 - - Google Patents
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- JPS6254864B2 JPS6254864B2 JP57221524A JP22152482A JPS6254864B2 JP S6254864 B2 JPS6254864 B2 JP S6254864B2 JP 57221524 A JP57221524 A JP 57221524A JP 22152482 A JP22152482 A JP 22152482A JP S6254864 B2 JPS6254864 B2 JP S6254864B2
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
本発明は導電用耐熱アルミニウム合金線の製造
方法に関し、詳しくは、58％IACS以上の高導電
率を有すると共に著しく耐熱特性を向上させ得る
新規な導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法
に関するものである。 従来、導電用耐熱アルミニウム合金として、
Al−Zr系合金を用いた58％IACS台の導電率を有
する耐熱アルミニウムが公知である。この耐熱ア
ルミニウムはJEC−197（1976）の規格で例えば
線径4.8mmφのもので導電率58％IACS以上、引張
強さ16.2Kg／mm2以上、耐熱性（270℃、１時間加
熱後の引張強さの残存率）90％以上の特性を有す
るもので、架空送電線用導体として汎用されてい
る。所で、架空送電線の分野においては近年の送
電容量の増大に伴い、同一線径での送電容量の増
大に対処するための耐熱性の向上が強く望まれて
いる。しかしながら引張強さ及び導電率を確保し
たうえで、耐熱性を向上させることは極めて難し
い。 本発明者等は上記点に鑑み、導電用耐熱アルミ
ニウムにおける特性改善を行うべく鋭意研究を重
ねた結果、Zr0.05〜0.10wt％、Fe0.07〜0.40wt
％、Si0.03〜0.10wt％及び残部Alよりなると共
に、ZrとFe及びSiの組成範囲が式：40Zr（wt
％）≦5.9−9Fe（wt％）−5Si（wt％）を満足する
Al−Zr−Fe−Si系合金を溶解し、鋳造温度680℃
以上で鋳造すると共に、得られた鋳塊を冷却しつ
つ材料温度が270℃以下の温度になるまで、減面
率90％以上の熱間加工を加えて荒引線を形成し、
しかる後、該荒引線を減面率70％以上で冷間伸線
し、得られた線材を200℃〜600℃の温度で熱処理
することにより、良好な導電性を維持しつつ、特
に高い耐熱性を有する導電用耐熱アルミニウム合
金線を得、本願を完成したものである。 本発明において、用いるAl−Zr−Fe−Si系合
金の各添加元素の組成範囲は上記範囲である必要
があり、組成範囲が上記範囲外である場合には所
望の特性が得られない。すなわちZrが0.05wt％未
満の場合は目標とする耐熱特性が得られず、
0.10wt％を越える量では導電率の低下が著しい。
Fe量が0.07wt％未満では適度な強度が得られ
ず、0.40wt％を越える量では高導電率が望めな
い。又Si量が0.03wt％未満ではFe元素との相乗
効果による良好な強度が得られず、0.10wt％を越
える場合は導電率の低下が著しい。又本発明にお
けるAl−Zr−Fe−Si系合金においてはZrとFeと
Siの添加量が上記の組成範囲であると同時に次式
(A)を満足する必要がある。 40Zr（wt％）≦5.9−9Fe（wt％）−5Si（wt％） ……(A) Zr、Fe及びSiが上式を満足しない場合は、後
記する製造条件のもとにおいて、高導電率及び高
耐熱特性を有する合金が得られない。 本発明においては、上記Al−Zr−Fe−Si系合
金を溶解して680℃以上の温度で鋳造すると共に
得られた鋳塊を冷却しつつ材料温度が270℃以下
の温度になるまで減面率90％以上の熱間加工の連
続鋳造圧延を施し、荒引線を形成する。上記鋳造
温度を680℃以上とする理由は、鋳造温度が680℃
未満では粗大な浮遊晶が形成されるため、固溶Zr
及びFeの分布が不均一となり、耐熱性及び強度
が低下するためである。かかる意味において鋳造
温度は700℃以上がより好ましい。又、圧延条件
は荒引線強度を例えば荒引線径9.5mmφの場合、
13Kg／mm2以上程度の高強度に極力高め、その後の
冷間伸線及び熱処理工程との関連において所望の
優れた耐熱特性を得るため熱間加工度90％以上で
の圧延終了温度を270℃以下とする必要がある。 上記条件で製造された荒引線は次いで減面率70
％以上で冷間伸線され、引続き200〜600℃の温度
で熱処理を施こされる。冷間加工度を70％以上と
する理由は、前記荒引線で得た強度を更に向上さ
せ、熱処理後も目標とする強度を得るためであ
る。又上記熱処理は、導電特性、耐熱特性及び強
度の点において、バランスのとれた性能を得るた
めのものであり、上記条件外では、上記の夫々の
特性がアンバランスとなり、所望の特性が得られ
ない。尚、上記熱処理は、低温域、例えば200〜
300℃程度では通常の電気炉、300〜600℃の高温
域では通電加熱が適宜採用される。 次に本発明法により得られた導電用耐熱アルミ
ニウム合金線の特性について実施例に基づいて説
明する。 実施例 純度99.8wt％以上の電気用Al地金を溶解し、
Al−5wt％Zr、Al−5wt％Fe及びAl−10wt％Siの
各母合金によつて、第１表に示す各組成範囲の
Al−Zr−Fe−Si合金を溶製した。これらの各合
金を連続鋳造圧延機によつて鋳造、圧延し線径
9.5mmの荒引線を得た。該荒引線を連続伸線機に
より冷間伸線した後、熱処理を施こし、供試々料
とした。各試料の鋳造、圧延条件並びに冷間伸
線、熱処理条件は第１表に示す通り。又、上記各
試料の引張強さ、導電率及び耐熱特性の測定結果
を第１表に示す。尚、耐熱特性は各試料を270℃
で１時間加熱し、加熱前の引張強さに対する加熱
後の引張強さの割合で示した。
方法に関し、詳しくは、58％IACS以上の高導電
率を有すると共に著しく耐熱特性を向上させ得る
新規な導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法
に関するものである。 従来、導電用耐熱アルミニウム合金として、
Al−Zr系合金を用いた58％IACS台の導電率を有
する耐熱アルミニウムが公知である。この耐熱ア
ルミニウムはJEC−197（1976）の規格で例えば
線径4.8mmφのもので導電率58％IACS以上、引張
強さ16.2Kg／mm2以上、耐熱性（270℃、１時間加
熱後の引張強さの残存率）90％以上の特性を有す
るもので、架空送電線用導体として汎用されてい
る。所で、架空送電線の分野においては近年の送
電容量の増大に伴い、同一線径での送電容量の増
大に対処するための耐熱性の向上が強く望まれて
いる。しかしながら引張強さ及び導電率を確保し
たうえで、耐熱性を向上させることは極めて難し
い。 本発明者等は上記点に鑑み、導電用耐熱アルミ
ニウムにおける特性改善を行うべく鋭意研究を重
ねた結果、Zr0.05〜0.10wt％、Fe0.07〜0.40wt
％、Si0.03〜0.10wt％及び残部Alよりなると共
に、ZrとFe及びSiの組成範囲が式：40Zr（wt
％）≦5.9−9Fe（wt％）−5Si（wt％）を満足する
Al−Zr−Fe−Si系合金を溶解し、鋳造温度680℃
以上で鋳造すると共に、得られた鋳塊を冷却しつ
つ材料温度が270℃以下の温度になるまで、減面
率90％以上の熱間加工を加えて荒引線を形成し、
しかる後、該荒引線を減面率70％以上で冷間伸線
し、得られた線材を200℃〜600℃の温度で熱処理
することにより、良好な導電性を維持しつつ、特
に高い耐熱性を有する導電用耐熱アルミニウム合
金線を得、本願を完成したものである。 本発明において、用いるAl−Zr−Fe−Si系合
金の各添加元素の組成範囲は上記範囲である必要
があり、組成範囲が上記範囲外である場合には所
望の特性が得られない。すなわちZrが0.05wt％未
満の場合は目標とする耐熱特性が得られず、
0.10wt％を越える量では導電率の低下が著しい。
Fe量が0.07wt％未満では適度な強度が得られ
ず、0.40wt％を越える量では高導電率が望めな
い。又Si量が0.03wt％未満ではFe元素との相乗
効果による良好な強度が得られず、0.10wt％を越
える場合は導電率の低下が著しい。又本発明にお
けるAl−Zr−Fe−Si系合金においてはZrとFeと
Siの添加量が上記の組成範囲であると同時に次式
(A)を満足する必要がある。 40Zr（wt％）≦5.9−9Fe（wt％）−5Si（wt％） ……(A) Zr、Fe及びSiが上式を満足しない場合は、後
記する製造条件のもとにおいて、高導電率及び高
耐熱特性を有する合金が得られない。 本発明においては、上記Al−Zr−Fe−Si系合
金を溶解して680℃以上の温度で鋳造すると共に
得られた鋳塊を冷却しつつ材料温度が270℃以下
の温度になるまで減面率90％以上の熱間加工の連
続鋳造圧延を施し、荒引線を形成する。上記鋳造
温度を680℃以上とする理由は、鋳造温度が680℃
未満では粗大な浮遊晶が形成されるため、固溶Zr
及びFeの分布が不均一となり、耐熱性及び強度
が低下するためである。かかる意味において鋳造
温度は700℃以上がより好ましい。又、圧延条件
は荒引線強度を例えば荒引線径9.5mmφの場合、
13Kg／mm2以上程度の高強度に極力高め、その後の
冷間伸線及び熱処理工程との関連において所望の
優れた耐熱特性を得るため熱間加工度90％以上で
の圧延終了温度を270℃以下とする必要がある。 上記条件で製造された荒引線は次いで減面率70
％以上で冷間伸線され、引続き200〜600℃の温度
で熱処理を施こされる。冷間加工度を70％以上と
する理由は、前記荒引線で得た強度を更に向上さ
せ、熱処理後も目標とする強度を得るためであ
る。又上記熱処理は、導電特性、耐熱特性及び強
度の点において、バランスのとれた性能を得るた
めのものであり、上記条件外では、上記の夫々の
特性がアンバランスとなり、所望の特性が得られ
ない。尚、上記熱処理は、低温域、例えば200〜
300℃程度では通常の電気炉、300〜600℃の高温
域では通電加熱が適宜採用される。 次に本発明法により得られた導電用耐熱アルミ
ニウム合金線の特性について実施例に基づいて説
明する。 実施例 純度99.8wt％以上の電気用Al地金を溶解し、
Al−5wt％Zr、Al−5wt％Fe及びAl−10wt％Siの
各母合金によつて、第１表に示す各組成範囲の
Al−Zr−Fe−Si合金を溶製した。これらの各合
金を連続鋳造圧延機によつて鋳造、圧延し線径
9.5mmの荒引線を得た。該荒引線を連続伸線機に
より冷間伸線した後、熱処理を施こし、供試々料
とした。各試料の鋳造、圧延条件並びに冷間伸
線、熱処理条件は第１表に示す通り。又、上記各
試料の引張強さ、導電率及び耐熱特性の測定結果
を第１表に示す。尚、耐熱特性は各試料を270℃
で１時間加熱し、加熱前の引張強さに対する加熱
後の引張強さの割合で示した。
【表】
【表】
第１表に示した結果より明らかな通り、本発明
法により製造した実施例１〜12の各試料は引張強
さ17Kg／mm2以上、導電率が58％IACS以上と良好
な特性を有し、かつ、耐熱特性が270℃×1hrの厳
しい加熱条件下においても残存率90％以上と優れ
た性能を有している。これに対し、本発明に係わ
る合金と組成範囲の異なる比較例１〜６の各試料
は、引張強さ、導電率あるいは耐熱特性のいづれ
かにおいて本発明に係わる試料より劣つている。
又、鋳造温度が低い比較例７は本願発明に係わる
実施例５と比べて、引張強さ、耐熱性が低く有効
なZrの固溶が少ないことが判る。圧延終了温度が
本発明法より高い比較例８、及び熱間加工減面
率、冷間伸線減面率の不足する比較例９、10は合
金組成が同一である実施例５に比べ引張強さの点
で劣る。熱処理温度が180℃である比較例11は引
張強さは高いものの、耐熱性が低く、特性がアン
バランスである。又、合金組成範囲が既述のＡ式
を満足しない比較例12は導電性の点において今一
つ満足し得るものでない。 以上詳述の如く、本発明に係わる導電用耐熱ア
ルミニウム合金線の製造方法は、良好な引張強さ
及び耐熱特性を有すると共に特に優れた導電性を
有する合金線を得る上で極めて有用である。
法により製造した実施例１〜12の各試料は引張強
さ17Kg／mm2以上、導電率が58％IACS以上と良好
な特性を有し、かつ、耐熱特性が270℃×1hrの厳
しい加熱条件下においても残存率90％以上と優れ
た性能を有している。これに対し、本発明に係わ
る合金と組成範囲の異なる比較例１〜６の各試料
は、引張強さ、導電率あるいは耐熱特性のいづれ
かにおいて本発明に係わる試料より劣つている。
又、鋳造温度が低い比較例７は本願発明に係わる
実施例５と比べて、引張強さ、耐熱性が低く有効
なZrの固溶が少ないことが判る。圧延終了温度が
本発明法より高い比較例８、及び熱間加工減面
率、冷間伸線減面率の不足する比較例９、10は合
金組成が同一である実施例５に比べ引張強さの点
で劣る。熱処理温度が180℃である比較例11は引
張強さは高いものの、耐熱性が低く、特性がアン
バランスである。又、合金組成範囲が既述のＡ式
を満足しない比較例12は導電性の点において今一
つ満足し得るものでない。 以上詳述の如く、本発明に係わる導電用耐熱ア
ルミニウム合金線の製造方法は、良好な引張強さ
及び耐熱特性を有すると共に特に優れた導電性を
有する合金線を得る上で極めて有用である。
Claims (1)
- １ Zr0.05〜0.10wt％、Fe0.07〜0.40wt％、
Si0.03〜0.10wt％及び残部Alよりなると共に、Zr
とFe及びSiの組成範囲が式：40Zr（wt％）≦5.9
−9Fe（wt％）−5Si（wt％）を満足するAl−Zr−
Fe−Si系合金を溶解し、鋳造温度680℃以上で鋳
造すると共に、得られた鋳塊を冷却しつつ材料温
度が270℃以下の温度になるまで、減面率90％以
上の熱間加工を加えて荒引線を形成し、しかる
後、該荒引線を減面率70％以上で冷間伸線し、得
られた線材を200〜600℃の温度で熱処理すること
を特徴とする導電用耐熱アルミニウム合金線の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22152482A JPS59110769A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22152482A JPS59110769A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59110769A JPS59110769A (ja) | 1984-06-26 |
| JPS6254864B2 true JPS6254864B2 (ja) | 1987-11-17 |
Family
ID=16768057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22152482A Granted JPS59110769A (ja) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | 導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59110769A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0218762U (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-07 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102855973A (zh) * | 2008-04-25 | 2013-01-02 | 上海斯麟特种设备工程有限公司 | 一种新型电缆 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49106418A (ja) * | 1973-02-14 | 1974-10-09 | ||
| JPS5137610A (en) * | 1974-09-27 | 1976-03-30 | Tokyo Electric Co Ltd | Kiokujoho no kensakuyomidashihoho |
-
1982
- 1982-12-16 JP JP22152482A patent/JPS59110769A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49106418A (ja) * | 1973-02-14 | 1974-10-09 | ||
| JPS5137610A (en) * | 1974-09-27 | 1976-03-30 | Tokyo Electric Co Ltd | Kiokujoho no kensakuyomidashihoho |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0218762U (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59110769A (ja) | 1984-06-26 |
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