JPS6357495B2 - - Google Patents
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- JPS6357495B2 JPS6357495B2 JP8485381A JP8485381A JPS6357495B2 JP S6357495 B2 JPS6357495 B2 JP S6357495B2 JP 8485381 A JP8485381 A JP 8485381A JP 8485381 A JP8485381 A JP 8485381A JP S6357495 B2 JPS6357495 B2 JP S6357495B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
本発明はAl―Zr―Fe合金を連続鋳造圧延した
荒引線に連続伸線加工を加える耐熱アルミニウム
合金導体の製造方法に関するもので、特に高導電
率で優れた強度と耐熱性を有するアルミニウム合
金導体を製造するためのものである。 近年送電容量の増大に伴い、架空送電線に鋼芯
耐熱アルミニウム合金撚線が用いられているが、
特殊な送電条件の下では更に送電容量を増大する
ため、より優れた耐熱アルミニウム合金導体が望
まれており、従来から多くの導電用耐熱アルミニ
ウム合金が研究されている。 しかし現在実用に供されているのは、Zrを有
効成分とするAl―Zr系合金導体で、その耐熱性
はZrの添加量に応じて増大するが、導電率が低
下する。従つて耐熱性を高めるためにZr量を多
くすると導電率が著しく低下し実用には適さない
ものになる。 本発明はこれに鑑みAl―Zr系合金について
種々研究の結果、高導電率で優れた強度と耐熱性
を有するアルミニウム合金導体の製造方法を開発
したもので、Al―Zr―Fe合金を連続鋳造圧延し
た荒引線に、連続伸線加工を加える耐熱アルミニ
ウム合金導体の製造において、Zr0.004〜0.05％、
Fe0.05〜0.20％の範囲内で 0.025e-9.2Fe%≦Zr％ ≦−0.13Fe％＋0.057 を満足するZr量とFe量とSi0.07％以下を含み、残
部Alと通常の不純物からなるアルミニウム合金
を0.1〜30ｍ／minの速度で連続鋳造し、350〜
550℃の温度範囲で圧延を開始し、100〜300℃の
温度範囲で圧延終了するまでに加工率65％以上の
加工を加えて荒引線となし、該荒引線の連続伸線
加工に際し伸線中の素材温度を常に150℃以下に
冷却して加工率40％以上の加工を加えることを特
徴とするものである。 即ち本発明製造方法は上記成分組成の合金を用
いその連続鋳造圧延条件と連続伸線加工条件を規
定したもので、合金成分を上記の組成に限定した
のは次の理由によるものである。 Zrは耐熱性を向上せしめるために添加するも
のであるが、0.004％未満では充分な耐熱性が得
られず、0.05％を越えると耐熱性の向上効果が飽
和するばかりか、導電率が低下するためである。
Feは強度及び耐熱性を向上させるために添加す
るものであるが、0.05％未満ではその効果が小さ
く、0.20％を越えると耐熱性と導電率が低下する
ためである。またSiは不純物として含まれるもの
で、導電率を低下させるため少ない方が望まし
く、0.07％以下に制限したものである。 このような成分組成において、Zr量とFe量の
関係が第１図に示すａ，ｂ，ｃ，ｄで囲まれた領
域内、即ち 0.025e-9.2Fe%≦Zr％ ≦−0.13Fe％＋0.057 を満足するZr量とFe量において、高導電率で優
れた強度と耐熱性を有する導体が得られ、特に第
１図におけるa′，b′，c′，d′で囲まれた領域内、
即ち0.08％≦Fe≦0.13％、0.02％≦Ｚ≦0.035％の
範囲内の合金を用い、本発明方法で導体を製造す
ればより優れた導体を得ることができる。 次に上記合金の連続鋳造圧延における鋳造条件
と圧延条件を前記のように規定したのは、合金成
分のうちZrとFeの鋳造時における強制固溶量を
調節しそれをそのまま析出しないように熱間圧延
して常温にもちきたし、これを伸線加工に際し伸
線中の加工発熱によつて材料の特性、特に耐熱性
が低下するのを阻止して従来のものより耐熱性を
向上させるためである。 しかして連続鋳造速度を0.1〜30ｍ／minと規
定したのは合金成分のZrとFeの固溶量を調節す
るためで、0.1ｍ／minより遅いとZrとFeの固溶
量が少なくなつて耐熱性が低下し、30ｍ／minよ
り速いとFe固溶量が多くなりすぎて導電率が低
下するためで、実際には５〜20ｍ／minの速度で
連続鋳造することが望ましい。 またこのようにして得られた鋳塊を引続き350
〜550℃の温度範囲で圧延を開始し、100〜300℃
の温度範囲で圧延を終了するように規定したのは
圧延中にZr及びFeの固溶量が変動して導体の性
能がバラツクのを防止するためであり、圧延開始
温度が550℃より高いとFe固溶量が増加して導電
率が低くなり、350℃より低いと強加工されるこ
とになつて耐熱性が低下し、かつ性能のバラツキ
が大きくなる。また圧延終了温度が300℃より高
いと圧延中に固溶していたFeが一部析出して耐
熱性を低下し、かつ性能のバラツキを大きくし、
100℃より低くなると強加工されることになり耐
熱性の低下が起るためである。更にこの圧延中に
加工率65％以上の加工を行なうのは所定の引張強
さを得るためであり、加工率65％未満の加工では
充分な引張強さが得られない。 以上の条件の下で前記合金を連続鋳造圧延する
とZr及びFeの固溶量が調節された荒引線を形成
することができる。この荒引線を冷間で連続伸線
加工により加工率40％以上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る。尚従来の展
延法、押出法等により製造することも考えられる
が、生産性が悪く経済的でない。 しかして連続伸線加工において、加工中の素材
温度を常に150℃以下になるように冷却しながら
伸線加工するのは耐熱性を改善するためで、加工
中の素材温度が150℃より高くなると導体の耐熱
性が低下する。尚単頭伸線機等による伸線加工に
おいても加工中の素材温度を150℃以下になるよ
うに伸線すれば本発明と同様の効果が得られる
が、連続伸線加工に比較して生産性が劣るためコ
スト高となり経済上好ましくない。 以上本発明によれば強度、導電率及び耐熱性の
優れた導体を得ることができるもので、好ましく
は次の条件で製造するとよい。 即ちZr0.02〜0.035％、Fe0.08〜0.13％、Si0.06
％以下、残部Alと通常の不純物からなるアルミ
ニウム合金を５〜20ｍ／minの速度で連続鋳造
し、これを400〜500℃の温度範囲で圧延を開始
し、200〜250℃の温度範囲で圧延を終了するまで
に加工率80％以上の加工を加えて荒引線を形成
し、該荒引線の連続伸線加工に際し伸線中の素材
温度を常に80℃以下に冷却して加工率60％以上加
工すればより一層優れた性能の導体を製造するこ
とができる。 以下本発明製造方法の実施例について説明す
る。 純度99.8％の電気用Al地金を溶解し、これに
Al―５％Zr、Al―６％Feの各母合金を種々の割
合で添加してAl―Zr―Fe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、
種々の条件で鋳造圧延して荒引線を形成した。こ
れ等の荒引線を種々の条件で冷却しながら連続伸
線加工して導体を製造した。これ等の合金組成及
び製造条件を第１表に示す。尚Fe及びSiの少な
い合金の溶製には純度99.9％の電気用Al地金を用
いた。 このようにして製造した各導体について引張強
さ、導電率及び耐熱性を測定した。引張強さはイ
ンストロン型試験機により測定し、導電率はケル
ビンダブルブリツジにより電気抵抗を測定して求
めた。 また耐熱性は導体を230℃の温度で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
の割合で表わした。 これらの測定結果を第２表に示す。
荒引線に連続伸線加工を加える耐熱アルミニウム
合金導体の製造方法に関するもので、特に高導電
率で優れた強度と耐熱性を有するアルミニウム合
金導体を製造するためのものである。 近年送電容量の増大に伴い、架空送電線に鋼芯
耐熱アルミニウム合金撚線が用いられているが、
特殊な送電条件の下では更に送電容量を増大する
ため、より優れた耐熱アルミニウム合金導体が望
まれており、従来から多くの導電用耐熱アルミニ
ウム合金が研究されている。 しかし現在実用に供されているのは、Zrを有
効成分とするAl―Zr系合金導体で、その耐熱性
はZrの添加量に応じて増大するが、導電率が低
下する。従つて耐熱性を高めるためにZr量を多
くすると導電率が著しく低下し実用には適さない
ものになる。 本発明はこれに鑑みAl―Zr系合金について
種々研究の結果、高導電率で優れた強度と耐熱性
を有するアルミニウム合金導体の製造方法を開発
したもので、Al―Zr―Fe合金を連続鋳造圧延し
た荒引線に、連続伸線加工を加える耐熱アルミニ
ウム合金導体の製造において、Zr0.004〜0.05％、
Fe0.05〜0.20％の範囲内で 0.025e-9.2Fe%≦Zr％ ≦−0.13Fe％＋0.057 を満足するZr量とFe量とSi0.07％以下を含み、残
部Alと通常の不純物からなるアルミニウム合金
を0.1〜30ｍ／minの速度で連続鋳造し、350〜
550℃の温度範囲で圧延を開始し、100〜300℃の
温度範囲で圧延終了するまでに加工率65％以上の
加工を加えて荒引線となし、該荒引線の連続伸線
加工に際し伸線中の素材温度を常に150℃以下に
冷却して加工率40％以上の加工を加えることを特
徴とするものである。 即ち本発明製造方法は上記成分組成の合金を用
いその連続鋳造圧延条件と連続伸線加工条件を規
定したもので、合金成分を上記の組成に限定した
のは次の理由によるものである。 Zrは耐熱性を向上せしめるために添加するも
のであるが、0.004％未満では充分な耐熱性が得
られず、0.05％を越えると耐熱性の向上効果が飽
和するばかりか、導電率が低下するためである。
Feは強度及び耐熱性を向上させるために添加す
るものであるが、0.05％未満ではその効果が小さ
く、0.20％を越えると耐熱性と導電率が低下する
ためである。またSiは不純物として含まれるもの
で、導電率を低下させるため少ない方が望まし
く、0.07％以下に制限したものである。 このような成分組成において、Zr量とFe量の
関係が第１図に示すａ，ｂ，ｃ，ｄで囲まれた領
域内、即ち 0.025e-9.2Fe%≦Zr％ ≦−0.13Fe％＋0.057 を満足するZr量とFe量において、高導電率で優
れた強度と耐熱性を有する導体が得られ、特に第
１図におけるa′，b′，c′，d′で囲まれた領域内、
即ち0.08％≦Fe≦0.13％、0.02％≦Ｚ≦0.035％の
範囲内の合金を用い、本発明方法で導体を製造す
ればより優れた導体を得ることができる。 次に上記合金の連続鋳造圧延における鋳造条件
と圧延条件を前記のように規定したのは、合金成
分のうちZrとFeの鋳造時における強制固溶量を
調節しそれをそのまま析出しないように熱間圧延
して常温にもちきたし、これを伸線加工に際し伸
線中の加工発熱によつて材料の特性、特に耐熱性
が低下するのを阻止して従来のものより耐熱性を
向上させるためである。 しかして連続鋳造速度を0.1〜30ｍ／minと規
定したのは合金成分のZrとFeの固溶量を調節す
るためで、0.1ｍ／minより遅いとZrとFeの固溶
量が少なくなつて耐熱性が低下し、30ｍ／minよ
り速いとFe固溶量が多くなりすぎて導電率が低
下するためで、実際には５〜20ｍ／minの速度で
連続鋳造することが望ましい。 またこのようにして得られた鋳塊を引続き350
〜550℃の温度範囲で圧延を開始し、100〜300℃
の温度範囲で圧延を終了するように規定したのは
圧延中にZr及びFeの固溶量が変動して導体の性
能がバラツクのを防止するためであり、圧延開始
温度が550℃より高いとFe固溶量が増加して導電
率が低くなり、350℃より低いと強加工されるこ
とになつて耐熱性が低下し、かつ性能のバラツキ
が大きくなる。また圧延終了温度が300℃より高
いと圧延中に固溶していたFeが一部析出して耐
熱性を低下し、かつ性能のバラツキを大きくし、
100℃より低くなると強加工されることになり耐
熱性の低下が起るためである。更にこの圧延中に
加工率65％以上の加工を行なうのは所定の引張強
さを得るためであり、加工率65％未満の加工では
充分な引張強さが得られない。 以上の条件の下で前記合金を連続鋳造圧延する
とZr及びFeの固溶量が調節された荒引線を形成
することができる。この荒引線を冷間で連続伸線
加工により加工率40％以上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る。尚従来の展
延法、押出法等により製造することも考えられる
が、生産性が悪く経済的でない。 しかして連続伸線加工において、加工中の素材
温度を常に150℃以下になるように冷却しながら
伸線加工するのは耐熱性を改善するためで、加工
中の素材温度が150℃より高くなると導体の耐熱
性が低下する。尚単頭伸線機等による伸線加工に
おいても加工中の素材温度を150℃以下になるよ
うに伸線すれば本発明と同様の効果が得られる
が、連続伸線加工に比較して生産性が劣るためコ
スト高となり経済上好ましくない。 以上本発明によれば強度、導電率及び耐熱性の
優れた導体を得ることができるもので、好ましく
は次の条件で製造するとよい。 即ちZr0.02〜0.035％、Fe0.08〜0.13％、Si0.06
％以下、残部Alと通常の不純物からなるアルミ
ニウム合金を５〜20ｍ／minの速度で連続鋳造
し、これを400〜500℃の温度範囲で圧延を開始
し、200〜250℃の温度範囲で圧延を終了するまで
に加工率80％以上の加工を加えて荒引線を形成
し、該荒引線の連続伸線加工に際し伸線中の素材
温度を常に80℃以下に冷却して加工率60％以上加
工すればより一層優れた性能の導体を製造するこ
とができる。 以下本発明製造方法の実施例について説明す
る。 純度99.8％の電気用Al地金を溶解し、これに
Al―５％Zr、Al―６％Feの各母合金を種々の割
合で添加してAl―Zr―Fe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、
種々の条件で鋳造圧延して荒引線を形成した。こ
れ等の荒引線を種々の条件で冷却しながら連続伸
線加工して導体を製造した。これ等の合金組成及
び製造条件を第１表に示す。尚Fe及びSiの少な
い合金の溶製には純度99.9％の電気用Al地金を用
いた。 このようにして製造した各導体について引張強
さ、導電率及び耐熱性を測定した。引張強さはイ
ンストロン型試験機により測定し、導電率はケル
ビンダブルブリツジにより電気抵抗を測定して求
めた。 また耐熱性は導体を230℃の温度で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
の割合で表わした。 これらの測定結果を第２表に示す。
【表】
伸線温度は伸線加工中の素材の最高温度と最低
温度を示す。
温度を示す。
【表】
【表】
【表】
第１表及び第２表から判るように本発明方法No.
１〜８は何れも本発明で規定する組成範囲内の合
金を本発明で規定する製造条件に従つて製造した
導体で、導電率61.1％IACS以上、引張強さ17.5
Kg／mm2以上、耐熱性92.3％以上の優れた特性を有
している。 これに対し比較方法No.９〜11は合金組成が第１
図に示す本発明の組成範囲外のため、他の製造条
件は本発明で規定する条件内にあつても製造され
た導体は導電率、引張強さ、耐熱性のうち何れか
一つ以上の特性が低下している。また比較方法No.
12は不純物としてのSi含有量が多いため、他の製
造条件は本発明で規定する条件内にあつても、製
造された導体は導電率及び耐熱性が低下してい
る。 また比較合金No.13〜16は合金組成が本発明で規
定する組成範囲内にあるが、その他の製造条件が
異なるため製造された導体の性能が低下してい
る。即ちNo.13は鋳造速度が遅く、No.14は圧延開始
温度が高すぎ、No.15は伸線加工中の素材温度が高
すぎるため何れも耐熱性の低下が著しく、No.16は
圧延加工率と伸線加工率が小さいため導電率及び
耐熱性が著しく低下している。 このように本発明によれば、合金組成範囲と鋳
造条件、圧延条件及び伸線条件を規制することに
より導電率、強度及び耐熱性の優れた導体を製造
し得るもので、工業上顕著な効果を奏するもので
ある。
１〜８は何れも本発明で規定する組成範囲内の合
金を本発明で規定する製造条件に従つて製造した
導体で、導電率61.1％IACS以上、引張強さ17.5
Kg／mm2以上、耐熱性92.3％以上の優れた特性を有
している。 これに対し比較方法No.９〜11は合金組成が第１
図に示す本発明の組成範囲外のため、他の製造条
件は本発明で規定する条件内にあつても製造され
た導体は導電率、引張強さ、耐熱性のうち何れか
一つ以上の特性が低下している。また比較方法No.
12は不純物としてのSi含有量が多いため、他の製
造条件は本発明で規定する条件内にあつても、製
造された導体は導電率及び耐熱性が低下してい
る。 また比較合金No.13〜16は合金組成が本発明で規
定する組成範囲内にあるが、その他の製造条件が
異なるため製造された導体の性能が低下してい
る。即ちNo.13は鋳造速度が遅く、No.14は圧延開始
温度が高すぎ、No.15は伸線加工中の素材温度が高
すぎるため何れも耐熱性の低下が著しく、No.16は
圧延加工率と伸線加工率が小さいため導電率及び
耐熱性が著しく低下している。 このように本発明によれば、合金組成範囲と鋳
造条件、圧延条件及び伸線条件を規制することに
より導電率、強度及び耐熱性の優れた導体を製造
し得るもので、工業上顕著な効果を奏するもので
ある。
第１図は本発明に使用する合金のZrとFeの組
成領域を示す説明図である。 ａ……Fe含有量の下限、ｂ……Fe含有量の上
限、ｃ……Zr含有量の下限、ｄ……Zr含有量の
上限。
成領域を示す説明図である。 ａ……Fe含有量の下限、ｂ……Fe含有量の上
限、ｃ……Zr含有量の下限、ｄ……Zr含有量の
上限。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Al―Zr―Fe合金を連続鋳造圧延した荒引線
に連続伸線加工を加える耐熱アルミニウム合金導
体の製造において、Zr0.004〜0.05％、Fe0.05〜
0.20％の範囲内で 0.025e-9.2Fe%≦Zr％ ≦−0.13Fe％＋0.057 を満足するZr量とFe量と、Si0.07％以下を含み、
残部Alと通常の不純物からなるアルミニウム合
金を0.1〜30ｍ／minの速度で連続鋳造し、350〜
550℃の温度範囲で圧延を開始し、100〜300℃の
温度範囲で圧延終了するまでに加工率65％以上の
加工を加えて荒引線となし、該荒引線の連続伸線
加工に際し、伸線中の素材温度を常に150℃以下
に冷却して加工率40％以上の加工を加えることを
特徴とする高導電性耐熱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 |
|---|---|---|---|
| JP8485381A JPS57200545A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Preparation of highly conductive heat resistant aluminum alloy conductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8485381A JPS57200545A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Preparation of highly conductive heat resistant aluminum alloy conductor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57200545A JPS57200545A (en) | 1982-12-08 |
| JPS6357495B2 true JPS6357495B2 (ja) | 1988-11-11 |
Family
ID=13842352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8485381A Granted JPS57200545A (en) | 1981-06-02 | 1981-06-02 | Preparation of highly conductive heat resistant aluminum alloy conductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57200545A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162258A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 導電用耐熱アルミ合金の製造法 |
| JPS59226156A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 導電用耐熱アルミ合金の製造方法 |
| JP4728599B2 (ja) * | 2004-06-17 | 2011-07-20 | 古河電気工業株式会社 | 自動車配線用アルミ導電線及び自動車配線用電線 |
| CN111168021B (zh) * | 2019-12-11 | 2022-01-25 | 山东创新金属科技有限公司 | 一种锻压轮毂用铝合金圆铸锭的铸造工艺 |
-
1981
- 1981-06-02 JP JP8485381A patent/JPS57200545A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57200545A (en) | 1982-12-08 |
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| JPS6130019B2 (ja) | ||
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