JPS63243252A - 導電用高力アルミニウム合金導体の製造方法 - Google Patents
導電用高力アルミニウム合金導体の製造方法Info
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- JPS63243252A JPS63243252A JP7735887A JP7735887A JPS63243252A JP S63243252 A JPS63243252 A JP S63243252A JP 7735887 A JP7735887 A JP 7735887A JP 7735887 A JP7735887 A JP 7735887A JP S63243252 A JPS63243252 A JP S63243252A
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- Conductive Materials (AREA)
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Ａ／２−Ｍｇ−３ｉ系高力アルミニウム合金導
体の製造方法に関するもので、特に導体の緒特性を低下
せしめることなく、ばらつきを著しく減少せしめたもの
である。
体の製造方法に関するもので、特に導体の緒特性を低下
せしめることなく、ばらつきを著しく減少せしめたもの
である。
従来強度が要求さる架空送電線には、ＡＩ！、−Ｍｇ−
３Ｉ系合金（イ号アルミ合金）やＡｌ−３ｉ系合金（５
００５）からなる高力アルミニウム合金導体を素線とし
て用いた鋼芯高カアルミニウム合金撚線や全高力アルミ
ニウム合金撚線が用いられている。しかしこれら高力ア
ルミニウム合金導体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はできなかった。
３Ｉ系合金（イ号アルミ合金）やＡｌ−３ｉ系合金（５
００５）からなる高力アルミニウム合金導体を素線とし
て用いた鋼芯高カアルミニウム合金撚線や全高力アルミ
ニウム合金撚線が用いられている。しかしこれら高力ア
ルミニウム合金導体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はできなかった。
近年電力需要の増大と、送電線路の用地難から長径間の
送電区域が増大し、これに応じて従来の高力アルミニウ
ム合金と少なくとも同等の導電性を有し、かつ銅線と同
等の強度を有する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、これに応じて従来の高力アルミニウ
ム合金と少なくとも同等の導電性を有し、かつ銅線と同
等の強度を有する高力アルミニウム合金導体の開発が強
く望まれている。
これに鑑み種々研究結果、高力アルミニウム合金導体と
して知られているＡ、ｆｆ１−Ｍｇ−３ｉ系合金導体の
緒特性を低下せしめることなく、強度が４０ｋｇ７ｍ”
以上の銅線と同等の強度とすることができる高力アルミ
ニウム合金導体の製造方法を開発し特許出願した。（特
開昭６０〜１２５３５５号）この発明は、特性的には充
分なものが得られるが荒引線を４５０〜５７０℃の高温
で熱処理する工程が入り、これをバッチ式で行なうため
炉内容量により、１回の熱処理量が制限され、また炉内
温度分布のばらつき等により、Ｍｇ、Ｓｔの固ｍＷにば
らつきが生じ最終加工後の導体に強度などの緒特性の不
均一が起る問題があった。
して知られているＡ、ｆｆ１−Ｍｇ−３ｉ系合金導体の
緒特性を低下せしめることなく、強度が４０ｋｇ７ｍ”
以上の銅線と同等の強度とすることができる高力アルミ
ニウム合金導体の製造方法を開発し特許出願した。（特
開昭６０〜１２５３５５号）この発明は、特性的には充
分なものが得られるが荒引線を４５０〜５７０℃の高温
で熱処理する工程が入り、これをバッチ式で行なうため
炉内容量により、１回の熱処理量が制限され、また炉内
温度分布のばらつき等により、Ｍｇ、Ｓｔの固ｍＷにば
らつきが生じ最終加工後の導体に強度などの緒特性の不
均一が起る問題があった。
本発明は上記の熱処理について種々検討の結果、連続押
出抜急冷することにより、導電率、引張強さ、伸び値が
従来のものと同等で、ばらつきが著しく減少する製造方
法を開発したものである。
出抜急冷することにより、導電率、引張強さ、伸び値が
従来のものと同等で、ばらつきが著しく減少する製造方
法を開発したものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
Ｍｇ０．５〜１．４ｗｔ％、Ｓｉ０．５〜１．４ｗｔ％
、Ｆ ｅ０．１５〜０．６０ｗｔ％とＣｕｏ、０５〜１
．０ｉ％を含み、残部Ａｌと通常の不純物とからなるＡ
２合金を連続鋳造圧延して荒引線とし、該荒引線を４５
０〜５７０°Ｃの押出温度で連続押出抜急冷し、これを
１５０〜２５０°Ｃの温度で０，５〜２０時間加熱処理
してから冷間伸線加工により６０％以上の減面加工を行
なった後１００〜１８０°Ｃの温度で０．５〜２０時間
加熱処理することを特徴とする導電用高力アルミニウム
合金の製造方法である。
Ｍｇ０．５〜１．４ｗｔ％、Ｓｉ０．５〜１．４ｗｔ％
、Ｆ ｅ０．１５〜０．６０ｗｔ％とＣｕｏ、０５〜１
．０ｉ％を含み、残部Ａｌと通常の不純物とからなるＡ
２合金を連続鋳造圧延して荒引線とし、該荒引線を４５
０〜５７０°Ｃの押出温度で連続押出抜急冷し、これを
１５０〜２５０°Ｃの温度で０，５〜２０時間加熱処理
してから冷間伸線加工により６０％以上の減面加工を行
なった後１００〜１８０°Ｃの温度で０．５〜２０時間
加熱処理することを特徴とする導電用高力アルミニウム
合金の製造方法である。
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。
ＭｇおよびＳｉは共に強度を向上させるために添加する
もので、その含有量をＭｇおよびＳｉとも０．５〜１．
４％と限定したのは、何れも含を量が０．５％未満では
その効果が小さく、１．４％を越えると引張強さは向上
するも導電率の低下が著しくなり、その製造条件をどの
ように選んでも良好な導電率が得られないためである。
もので、その含有量をＭｇおよびＳｉとも０．５〜１．
４％と限定したのは、何れも含を量が０．５％未満では
その効果が小さく、１．４％を越えると引張強さは向上
するも導電率の低下が著しくなり、その製造条件をどの
ように選んでも良好な導電率が得られないためである。
ＦｅおよびＣｕは上記連続押出による溶体化を促進する
と共に強度を向上させるために添加するもので、Ｆｅ含
有量を０．１５〜０．６％と限定したのは、含有量が０
．１５％未満ではその効果が小さく、０．６％を越える
と鋳造時に粗大なＡｊ！Ｆｅ５ｔ化合物を晶出し、これ
が荒引線まで持ちきたされ、その後の製造条件をどのよ
うに選んでも消失せず、伸線加工によっても粉砕された
介在物として存在し、伸びを大幅に低下するためである
。またＣｕ含有量を０．０５〜１．０％と限定したのは
、Ｃｕは伸線加工により強度を向上するも、０．０５％
未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると伸びお
よび導電率を低下するためである。
と共に強度を向上させるために添加するもので、Ｆｅ含
有量を０．１５〜０．６％と限定したのは、含有量が０
．１５％未満ではその効果が小さく、０．６％を越える
と鋳造時に粗大なＡｊ！Ｆｅ５ｔ化合物を晶出し、これ
が荒引線まで持ちきたされ、その後の製造条件をどのよ
うに選んでも消失せず、伸線加工によっても粉砕された
介在物として存在し、伸びを大幅に低下するためである
。またＣｕ含有量を０．０５〜１．０％と限定したのは
、Ｃｕは伸線加工により強度を向上するも、０．０５％
未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると伸びお
よび導電率を低下するためである。
尚、通常の不純物とは一般の電気用Ａｊ！地金に不可避
的に含まれる不純物であり、通常Ｔｉ、Ｍｎ等を微量含
むも導体として特性にはあまり影響しない。
的に含まれる不純物であり、通常Ｔｉ、Ｍｎ等を微量含
むも導体として特性にはあまり影響しない。
次に上記組成の合金を連続鋳造圧延して荒引線としたも
のを４５０〜５７０℃の温度で連続押出を行なった後急
冷するのは、Ｍｇ、Ｓｔが充分に固溶した素材とするた
めである。この連続押出時の高温高圧での加工変形によ
りＦｅ５ｃｕがＭｇ、Ｓｔの溶体化を促進するものであ
る。すなわち従来のバッチ式においては高温にするのみ
であり材料に変形が与えられないためで溶体化に長時間
を要するのに対し、連続押出の場合は高温高圧状態で材
料そのものを変形させることから組織が微細化されるた
めに溶体化が活性化され、さらにＦｅ、Ｃｕの分散がよ
り均一化するためその効果が促進されるためと考えられ
る。しかし上記の押出温度が４５０℃未満ではその効果
が少なく、５７０°Ｃを越えてもその効果は同じである
が、材料の加工発熱たけでは押出材温度は４８０°Ｃ程
度しか上がらないので、それ以上はホルダー加熱を行な
う必要かあり、高温使用のためホルダーの寿命、ダイス
の寿命が短くなり、実操業において不利と考えられるた
めである。また本発明においては前記の連続押出機とし
てはコンフォーム連続押出機も使用でき、この場合必要
な押出温度を得るためにダイスホルグーの加熱を行なう
こともできる。
のを４５０〜５７０℃の温度で連続押出を行なった後急
冷するのは、Ｍｇ、Ｓｔが充分に固溶した素材とするた
めである。この連続押出時の高温高圧での加工変形によ
りＦｅ５ｃｕがＭｇ、Ｓｔの溶体化を促進するものであ
る。すなわち従来のバッチ式においては高温にするのみ
であり材料に変形が与えられないためで溶体化に長時間
を要するのに対し、連続押出の場合は高温高圧状態で材
料そのものを変形させることから組織が微細化されるた
めに溶体化が活性化され、さらにＦｅ、Ｃｕの分散がよ
り均一化するためその効果が促進されるためと考えられ
る。しかし上記の押出温度が４５０℃未満ではその効果
が少なく、５７０°Ｃを越えてもその効果は同じである
が、材料の加工発熱たけでは押出材温度は４８０°Ｃ程
度しか上がらないので、それ以上はホルダー加熱を行な
う必要かあり、高温使用のためホルダーの寿命、ダイス
の寿命が短くなり、実操業において不利と考えられるた
めである。また本発明においては前記の連続押出機とし
てはコンフォーム連続押出機も使用でき、この場合必要
な押出温度を得るためにダイスホルグーの加熱を行なう
こともできる。
さらに急冷後の加熱処理はＭｇｘＳ＋の微細な
ゝ析出物を晶出させて強度を向上させるためであ
り、この加熱処理を１５０〜２５０°Ｃの温度で０．５
〜２０時間と限定したのは、温度が１５０°Ｃ未満でも
時間が０．５時間未満でもその効果が小さく、温度が２
５０°Ｃを越えると析出物が粗大化して充分な強度が得
られず、時間が２０時間を越えると過時効となって充分
な強度が得られないためである。
ゝ析出物を晶出させて強度を向上させるためであ
り、この加熱処理を１５０〜２５０°Ｃの温度で０．５
〜２０時間と限定したのは、温度が１５０°Ｃ未満でも
時間が０．５時間未満でもその効果が小さく、温度が２
５０°Ｃを越えると析出物が粗大化して充分な強度が得
られず、時間が２０時間を越えると過時効となって充分
な強度が得られないためである。
さらに加熱処理後に伸線加工するのは、加工硬化により
強度を向上させるためであり、この伸線加工における減
面加工率を６０％以上と限定したのは、６０％未満では
充分な強度が得られないためである。また伸線加工後加
熱処理するのは伸びおよび導電率を回復させるためであ
り、この加熱処理を１００〜１８０°Ｃの温度で０．５
〜２０時間と限定したのは、温度が１００℃未満でも時
間が０．５時間未満でもその効果が小さく、温度が１８
０°Ｃを越えても、時間が２０時間を越えても強度の低
下が大きくなるためである。
強度を向上させるためであり、この伸線加工における減
面加工率を６０％以上と限定したのは、６０％未満では
充分な強度が得られないためである。また伸線加工後加
熱処理するのは伸びおよび導電率を回復させるためであ
り、この加熱処理を１００〜１８０°Ｃの温度で０．５
〜２０時間と限定したのは、温度が１００℃未満でも時
間が０．５時間未満でもその効果が小さく、温度が１８
０°Ｃを越えても、時間が２０時間を越えても強度の低
下が大きくなるためである。
以下に本発明の一実施例について説明する。
純度９９．６％の電気用Ａｌ地金、／１−２０％Ｓｉ母
合金、／ｌ−６％Ｆｅ母合金、Ａｌ−５％母合′金およ
びＭｇ単体を用い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２０００ｍ”の台形
状鋳塊に鋳造した。こめ各種合金の組成を第１表に示し
た。なお比較ため本発明の組成外のものも作製して検討
した、これを比較例として併記した。
合金、／ｌ−６％Ｆｅ母合金、Ａｌ−５％母合′金およ
びＭｇ単体を用い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２０００ｍ”の台形
状鋳塊に鋳造した。こめ各種合金の組成を第１表に示し
た。なお比較ため本発明の組成外のものも作製して検討
した、これを比較例として併記した。
第１表
上記の鋳塊を再加熱することなく直ちに熱間圧延して直
径１０．５ｍφの荒引線とした。これをコンフォーム押
出機により種々の温度範囲で９．５鑓φに連続押出後急
冷して素材とした。この素材を加熱処理、冷間伸線加工
し、さらに加熱処理を行なって高力アルミニウム合金導
体を製造した。この加工、加熱処理条件を第２表に示す
。
径１０．５ｍφの荒引線とした。これをコンフォーム押
出機により種々の温度範囲で９．５鑓φに連続押出後急
冷して素材とした。この素材を加熱処理、冷間伸線加工
し、さらに加熱処理を行なって高力アルミニウム合金導
体を製造した。この加工、加熱処理条件を第２表に示す
。
これらの導体について導電率、引張強さ、伸びなどの緒
特性を測定した。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、および伸びは
インストロン型引張試験により測定した。なお従来例と
して連続圧延で９．５閤φの荒引線とし、これをバッジ
炉により５２０°ＣＸ２ｈｒの溶体化処理を行なった後
、加熱処理、冷間加工、加熱処理を行なった導体を作製
した。これらの緒特性を第３表に示す。
特性を測定した。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、および伸びは
インストロン型引張試験により測定した。なお従来例と
して連続圧延で９．５閤φの荒引線とし、これをバッジ
炉により５２０°ＣＸ２ｈｒの溶体化処理を行なった後
、加熱処理、冷間加工、加熱処理を行なった導体を作製
した。これらの緒特性を第３表に示す。
第１表〜第３表から明らかなように本発明によるＮα１
〜８の導体は、従来の方法で製造した阻２８．２９に比
較して、導電率、引張強さ、伸びの値は同等でも、その
特性のばらつきが著しく小さくなることが判る。これに
対し、本発明で規定する合金組成、製造方法から外れる
比較例階９〜２７は特性のばらつきは小さいが、導電率
（ＥＣ）、引張強さくＴＳ）、伸び（ＥＩりの何れかが
劣る。すなわち、 Ｎα９はＭｇが少ないため、ＴＳが低い。
〜８の導体は、従来の方法で製造した阻２８．２９に比
較して、導電率、引張強さ、伸びの値は同等でも、その
特性のばらつきが著しく小さくなることが判る。これに
対し、本発明で規定する合金組成、製造方法から外れる
比較例階９〜２７は特性のばらつきは小さいが、導電率
（ＥＣ）、引張強さくＴＳ）、伸び（ＥＩりの何れかが
劣る。すなわち、 Ｎα９はＭｇが少ないため、ＴＳが低い。
Ｎα１０はＭｇが多いためＥＣが低い。
Ｎα１１はＳｔが少ないためＴＳが低い。
Ｎ［Ｌ１２はＳｉが多いためＥＣが低い。
Ｎα１３はＦｅが少ないためＥＣが高いが、ＴＳが低い
。
。
阻１４はＦｅが多いためＥｌが低い。
Ｌ１５はＣｕが少ないためＴＳが不充分。
Ｎα１６はＣｕが多いためＥＣが低く、Ｅｌも低い。
Ｌ１７は押出温度が低いため溶体化が不充分でＥＣは高
いが、ＴＳが低い。
いが、ＴＳが低い。
胤１８は押出温度が高いため特性はよいがホルダーが変
形。
形。
述１９は熱処理温度が低いためＥＣ，ＴＳが不充分。
Ｌ２０は熱処理温度が高いためＴＳが低い。
Ｎα２１は熱処理時間が短いためＥＣ，ＴＳが不充分。
阻２２は熱処理時間が長いためＴＳが低い。
Ｎα２３は加工率が小さいためＴＳが不充分。
Ｎ（Ｌ２４は熱処理温度が低いためＥＣ，ＥＩ！、が不
充分。
充分。
Ｎα２５は熱処理温度が高いためＴＳが低い。
Ｎα２６は熱処理時間が短いためＥＣ，Ｅｌが不充分。
Ｎ１１２７は熱処理時間が長いためＴＳが低い。
など何れかの特性が不充分であることが判る。
〔効果）
以上説明したように本発明によれば、導電率、引張強さ
、伸びなどの緒特性が従来のものと同等であるが、その
特性のばらつきを著しく小さくすることができるもので
、その効果は工業上極めて大きいものである。
、伸びなどの緒特性が従来のものと同等であるが、その
特性のばらつきを著しく小さくすることができるもので
、その効果は工業上極めて大きいものである。
Claims (2)
- （１）Ｍｇ０．５〜１．４ｗｔ％、Ｓｉ０．５〜１．４
ｗｔ％、Ｆｅ０．１５〜０．６０ｗｔ％とＣｕ０．０５
〜１．０ｗｔ％を含み、残部Ａｌと通常の不純物とから
なるアルミニウム合金を連続鋳造圧延して荒引線とし、
該荒引線を４５０〜５７０℃の押出温度で連続押出後急
冷し、これを１５０〜２５０℃の温度で０．５〜２０時
間加熱処理してから冷間伸線加工により６０％以上の減
面加工を行なった後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導電用高力アル
ミニウム合金導体の製造方法。 - （２）連続押出をコンフォーム法で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 |
|---|---|---|---|
| JP7735887A JPS63243252A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 導電用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 |
|---|---|---|---|
| JP7735887A JPS63243252A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 導電用高力アルミニウム合金導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243252A true JPS63243252A (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=13631684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7735887A Pending JPS63243252A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 導電用高力アルミニウム合金導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63243252A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008053897A1 (fr) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Conducteur à fils et son procédé de fabrication |
| JP2015232182A (ja) * | 2009-10-30 | 2015-12-24 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線 |
| JP2017106070A (ja) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 株式会社フジクラ | アルミニウム合金導電線、これを用いた電線、ワイヤハーネス及びアルミニウム合金導電線の製造方法 |
| EP3736349A1 (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-11 | General Cable Technologies Corporation | Aluminum alloy wires with high strength and high electrical conductivity |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7735887A patent/JPS63243252A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2008053897A1 (fr) * | 2006-10-30 | 2008-05-08 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Conducteur à fils et son procédé de fabrication |
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| US8278555B2 (en) | 2006-10-30 | 2012-10-02 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Electric wire conductor and a method of producing the same |
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