JPS639011B2 - - Google Patents

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JPS639011B2
JPS639011B2 JP54168432A JP16843279A JPS639011B2 JP S639011 B2 JPS639011 B2 JP S639011B2 JP 54168432 A JP54168432 A JP 54168432A JP 16843279 A JP16843279 A JP 16843279A JP S639011 B2 JPS639011 B2 JP S639011B2
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JP
Japan
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temperature
bar
aluminum alloy
cast
wire
Prior art date
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Application number
JP54168432A
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Japanese (ja)
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JPS55119141A (en
Inventor
Henrii Chia Enriku
Mitsucheru Pawaazu Furanku
Eriru Chadoitsuku Kennesu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwire Co LLC
Original Assignee
Southwire Co LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by Southwire Co LLC filed Critical Southwire Co LLC
Publication of JPS55119141A publication Critical patent/JPS55119141A/en
Publication of JPS639011B2 publication Critical patent/JPS639011B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/05Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B3/003Rolling non-ferrous metals immediately subsequent to continuous casting, i.e. in-line rolling

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  • Metallurgy (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 6201アルミニユーム合金はアルミニユーム・マ
グネシユーム・シリコンからなる強度な合金であ
り、線材(ワイヤ)の場合、または熱処理状態に
おいて32.85Kg/mm2(46000PSI)以上の抗張力、
3%以上の延伸率を持ち、導電率はIACS(軟銅国
際標準)に比して52.5%以上である。
[Detailed Description of the Invention] 6201 aluminum alloy is a strong alloy consisting of aluminum, magnesium, and silicon, and has a tensile strength of 32.85 Kg/mm 2 (46000 PSI) or more in the case of wire or in a heat-treated state.
It has an elongation rate of 3% or more, and its electrical conductivity is 52.5% or more compared to IACS (International Standard for Annealed Copper).

従来、商業用の6201アルミニユーム合金再伸長
棒や類似のアルミニユーム合再金伸長棒等は、ア
ルミニユーム鋳塊DCキヤステイングし、鋳塊を
371.1℃(700〓)乃至454.4℃(850〓)に再燃
し、棒材(ロツド)を再伸長するために鋳塊を熱
圧延し、537.8℃(1000〓)の温度でその棒材を
溶体化処理し、次いで棒材を水焼入れする等の工
程を含む方法によつて製造された。
Conventionally, commercial 6201 aluminum alloy re-stretched rods and similar aluminum alloy re-stretched rods were manufactured using aluminum ingot DC casting.
The ingot is reheated to 371.1℃ (700〓) to 454.4℃ (850〓), the ingot is hot-rolled to re-stretch the rod, and the rod is solutionized at a temperature of 537.8℃ (1000〓). The bar was manufactured by a method that included steps such as treating the bar and then water-quenching the bar.

棒は冷間引抜きによつて素線(ワイヤ)にさ
れ、その素線は121.11℃(250〓)乃至232.22℃
(450〓)の温度で人工的に時効硬化される。この
方法によつて6201アルミニユームと同様またはそ
れ以上の抗張力と導電特性を持つ素線を製造する
ことが出来る。
The rod is made into wire by cold drawing, and the wire is heated between 121.11℃ (250〓) and 232.22℃.
Artificially age hardened at a temperature of (450〓). By this method, wires with tensile strength and conductivity properties similar to or superior to those of 6201 aluminum can be produced.

上記製造法によれば所望の製品を得ることは出
来るが、そのようなバツチ製法または非連続鋳造
方法では限られた量の棒材が製造可能であるのに
すぎない。すなわち、きめられた寸法の鋼片はそ
れに対応する質量の棒材を用意することが出来る
だけで、より一層長い棒材を作るためには別々に
製造された棒を溶接によつて継ぎたさねばなら
ぬ。鋼片が棒材を形成するために再熱され圧延さ
れると、その棒材の先端部は通常切りすてねばな
らない。何故なら、先端部は品質が劣化している
からである。それで、従来の製造では実質的に多
くの無駄を生じた。バツチ製造で造られたばらば
らの長さの棒材を溶接したものは、溶接した部分
は劣つた粒子構造となり抗張力や導電率に悪影響
を及ぼす。さらに、異なる鋼片を再熱し、圧延
し、通常それぞれ異なる粒子特性を持つ棒材を溶
接して出来たものを全体として均等の状態にする
ことは実質的に不可能である。
Although it is possible to obtain the desired product according to the above-mentioned manufacturing method, only a limited amount of bars can be manufactured using such batch manufacturing method or discontinuous casting method. In other words, for a piece of steel with a certain size, it is only possible to prepare a bar with the corresponding mass; to make a longer bar, separately manufactured bars must be joined together by welding. Must be. When a steel billet is reheated and rolled to form a bar, the tip of the bar typically must be cut off. This is because the quality of the tip has deteriorated. Thus, conventional manufacturing resulted in substantial waste. When welding different lengths of rods made by batch manufacturing, the welded parts have a poor grain structure, which has a negative effect on tensile strength and electrical conductivity. Additionally, it is virtually impossible to reheat, roll, and weld different pieces of steel, each typically having different grain characteristics, to a uniform overall condition.

上記バツチシステムにおいて棒材を再熱するに
あたつて、均一に熱し、均等の製品を得るために
は棒材は慎重に取り扱わねばならなぬ。例えば溶
体化するために棒材を入れておく炉は棒材を均等
的に熱するため、熱を均等に配分するように構成
されねばなるぬ。また更に、複数個のコイルの間
に適当に熱を配分することを維持するために炉内
に十分な空気またはガスが循環するような構成が
必要である。通常、上記複数の棒材のコイルは
各々を分離しておくポータブルラツクの上に置か
れる。しかし、上記ラツク自身が炉内の空間を占
拠してしまい、熱すべき棒材を収容する空間の広
さは少くなる。
When reheating the bar in the batch system described above, the bar must be handled carefully to ensure uniform heating and a uniform product. For example, a furnace in which rods are placed for solution treatment must be constructed to distribute heat evenly in order to heat the rods evenly. Still further, a configuration is required to provide sufficient air or gas circulation within the furnace to maintain proper heat distribution among the coils. Typically, the multiple rod coils are placed on portable racks that keep them separated. However, the rack itself occupies space within the furnace, reducing the space available for accommodating the rods to be heated.

棒材を再熱する目的は棒材を溶体化することな
ので、棒材が溶体化される温度より実質的に高い
温度に達せぬようにするのが望ましい。何故な
ら、コイル状の棒材の重なり合う部分は仮り付け
状になるかまたは溶着され勝ちだからである。上
記仮り付け状態は棒材を引はなした場合表面汚点
を形成するし、またしばしば仮り付け状態のまま
であるため幾つかの棒材のコイルは一緒に繰り出
されてしまう。それ故、溶体化炉内における熱の
均等的配分は必要であり、それによつて棒材が仮
り付け状になる危険を最少限にして急速に且つ均
等的に溶体化できる。
Since the purpose of reheating the bar is to solutionize the bar, it is desirable to prevent the bar from reaching a temperature substantially higher than the temperature at which it will be solutionized. This is because the overlapping portions of the coiled bars tend to be tacked or welded together. This tacking condition creates surface stains when the bars are pulled apart, and the tacking condition often causes the coils of several bars to be unwound together. Therefore, an even distribution of heat within the solution furnace is necessary so that the bar can be rapidly and evenly solutionized with minimal risk of tacking.

先行技術のバツチ法によれば、鋳塊が冷却され
たり再加熱されたり、圧延機から出た棒材が冷却
されたり溶体化処理のために再熱されたり、再熱
炉から出された溶体化棒材が冷却される時、アル
ミニユームが酸化するほどのかなりな時間がかか
る。その結果上記棒材はかなり酸化される。それ
によつて再引抜きのためには比較的硬くなる。ま
た上記酸化によつて比較的鈍い色の状態に仕上げ
られている。高度に酸化された硬い棒材は引抜き
が困難であり、引抜きに用いられる金型は急速に
機能を低下する。このようにして、先行技術にお
けるバツチ法による6201アルミニユーム合金成形
法は費用がかさみ、各工程毎に棒材を個々に処理
せねばならず、また個々の製品は慎重に取り扱わ
ねばならず、更に余分な要件が必要である。
According to the prior art batch process, the ingot is cooled and reheated, the bar exiting the rolling mill is cooled and reheated for solution treatment, and the melt exiting the reheating furnace is cooled and reheated for solution treatment. When the bar is cooled, it takes a considerable amount of time for the aluminum to oxidize. As a result, the bar is considerably oxidized. This makes it relatively hard for re-pulling. The oxidation process also gives it a relatively dull color. Hard bars that are highly oxidized are difficult to draw, and the dies used for drawing them quickly degrade. Thus, the prior art 6201 aluminum alloy forming process by batch process is expensive, requires individual processing of the bars for each step, and requires careful handling of each product, as well as requirements are necessary.

米国特許第3613767号は6201アルミニユーム合
金を連続的に鋳造し且つ圧延する改良された方法
を開示する。上記米国特許第3613767号に開示さ
れている発明は、製造工程において鋳塊または棒
材の再熱を必要とせず、6201アルミニユーム合金
棒の如きアルミニユーム基礎合金棒を連続的に製
造する方法を包含している。
US Pat. No. 3,613,767 discloses an improved method for continuously casting and rolling 6201 aluminum alloy. The invention disclosed in the above-mentioned U.S. Pat. No. 3,613,767 encompasses a method for continuously manufacturing aluminum base alloy rods, such as 6201 aluminum alloy rods, without requiring reheating of ingots or rods during the manufacturing process. ing.

すなわち、連続鋳造機から出てきた上記棒材は
圧延機、焼入れチユーブ等を通過すると引続き冷
却される。連続鋳造機から出てきた鋳造棒の熱は
放散されることなく、そして鋳造機の温度は鋳造
棒が圧延機へ送り込まれた時にも金属の溶体化温
度の範囲に維持されている。
That is, the bar material coming out of the continuous casting machine is continuously cooled after passing through a rolling mill, a quenching tube, etc. The heat of the cast bar emerging from the continuous caster is not dissipated, and the temperature of the cast machine is maintained within the solution temperature range of the metal even when the cast bar is fed into the rolling mill.

上記線材は上記圧延機において熱間加工され、
圧延機から出ると直ぐ焼入れされるので、上記棒
材が圧延機に入れられた時から合金元素の結晶化
温度以下のレベルの温度までに焼入れされるまで
に必要とされる時間は、合金元素が金属の粒界粒
子限界に析出するまでの時間よりは少ない。
The wire rod is hot worked in the rolling mill,
Since the bar is quenched immediately after coming out of the rolling mill, the time required from the time the bar is put into the rolling mill until it is quenched to a temperature below the crystallization temperature of the alloying element is is less than the time it takes for the metal to precipitate at the grain boundaries of the metal.

上記棒材が焼入れされた後、棒材の温度は実質
的析出が直ち起る温度よりは低い。引続き上記棒
材が冷却引抜きされてワイヤーになると、異常に
高い抗張力と比較的高い導電性を持つようにな
り、且つ外見も輝きを持つ。
After the bar has been hardened, the temperature of the bar is below that at which substantial precipitation immediately occurs. When the rod is subsequently cooled and drawn into wire, it has an unusually high tensile strength, relatively high electrical conductivity, and a shiny appearance.

このようにして先行技術においては工程毎に
別々に処理せねばならぬという問題は米国特許
3613767号で開示されている発明を実施すること
によつて排除することができる。しかし、6201ア
ルミニユーム合金のバツチ式製造法に固有の問題
の解決では、アルミニユーム棒材は連続鋳造機の
鋳造ホイールから上記棒材が圧延機に入るまでの
位置で失熱し、ここでは析出が起る温度が比較的
高いので大きさ20000Å単位の範囲の折出が形成
される。
In this way, in the prior art, the problem of having to treat each step separately is solved by the US patent.
This can be eliminated by implementing the invention disclosed in No. 3613767. However, in solving the problems inherent in batch production of 6201 aluminum alloy, the aluminum bar loses heat from the casting wheel of the continuous caster until the bar enters the rolling mill, where precipitation occurs. Because the temperature is relatively high, precipitates with sizes in the range of 20,000 Å are formed.

また、米国特許第3613767号のバツチ方式によ
つて上記問題を解決することによつて新らしい問
題が生じる。
Also, by solving the above problem using the batch method of US Pat. No. 3,613,767, a new problem arises.

すなわち、上記特許第3613767号の第5欄第38
行から始まる記載、すなわち「本方法においては
製品の特質を損失することなく温度及他の条件を
適当な限度内で変更することが出来る。例えば、
鋳込みポツトの中の溶融した金属の温度と鋳造ホ
イールから出された金属棒材の温度は溶体化温度
以下にまで低下されぬ限り6201合金棒の品質に影
響を及ぼすことはない」というものであるのが注
目される。
That is, column 5, item 38 of the above patent No. 3613767.
The statement starting with the line ``In this process the temperature and other conditions may be varied within reasonable limits without loss of product properties. For example:
The temperature of the molten metal in the casting pot and the temperature of the metal bar exiting the casting wheel will not affect the quality of the 6201 alloy bar unless the temperature is reduced below the solution temperature. is attracting attention.

上記の記載において6201合金の特性に関するも
のは正しいが、鋳造棒材や鋳造棒材から圧延した
棒材の性質に関する点では不正確である。
Although the above description is correct regarding the properties of 6201 alloy, it is inaccurate regarding the properties of cast bars and bars rolled from cast bars.

米国特許第3613767号は鋳造棒材が溶体化温度
より高い温度で鋳造ホイールから出て、その鋳造
棒材が熱間加工と焼入れが引続いて行われる圧延
機に入るまで上記温度以上の温度である必要があ
ると述べている。
U.S. Pat. No. 3,613,767 discloses that the cast bar exits the casting wheel at a temperature above the solution temperature and that the cast bar remains at a temperature above that temperature until it enters a rolling mill where hot working and quenching are subsequently performed. states that there needs to be.

上記の如き要件に適合させるためには、米国特
許第3613767号の鋳造棒材は実質的には合金の溶
体化温度以上の温度をもつて鋳造ホイールから出
されねばならない。米国特許第3613767号で示す
温度で鋳造棒材を鋳造ホイールから離すために
は、上記棒材が鋳造ホイールのある点、すなわち
凝固中鋳造型の中で金属の収縮で生じる空げきを
溶融金属が埋められないような点に到着するまで
は全体的に固くならぬような方法で冷却せねばな
らない。
In order to meet requirements such as those set forth above, the cast bars of U.S. Pat. No. 3,613,767 must exit the casting wheel at a temperature substantially above the solution temperature of the alloy. In order to separate the cast bar from the casting wheel at the temperatures indicated in U.S. Pat. It must be cooled in such a way that it does not become completely solid until it reaches a point where it cannot be buried.

若しも鋳造棒材の表面部分に上記空げきが生じ
れば、その空げきの中に酸化が起り、上記棒材が
圧延されたとき、酸化物が出来上つた棒材の中へ
とじ込められ、その結果上記棒は上記酸化物の存
在する部分でもろくなる。そして棒の抗張力は減
少する。若しも、酸化が起きぬような場所、つま
り上記棒の内部に凝固収縮空げきが生じていて、
上記棒を伸長すれば、この空げきは棒の延性に影
響する。すなわち冷間加工後の特性に直接影響す
る内部微破砕の原因となる。
If the above-mentioned voids occur on the surface of the cast bar, oxidation will occur in the voids, and when the bar is rolled, the oxide will be trapped in the finished bar. as a result of which the rod becomes brittle in the areas where the oxide is present. And the tensile strength of the rod decreases. If there is a solidification shrinkage void in a place where oxidation does not occur, that is, inside the rod,
If the rod is stretched, this void will affect the ductility of the rod. In other words, it causes internal micro-fractures that directly affect the properties after cold working.

6201合金の溶体化温度は合金の中に存在する合
金元素の濃度によつて変化するので、合金元素が
多ければ多いほど合金の溶体化温度範囲は低いと
いうことが判つた。それ故、6201合金中に好まし
い濃度が与えられた場合、溶体化温度は454.4℃
(850〓)乃至615.6℃(1140〓)の間で変化する。
It has been found that the solution temperature of the 6201 alloy varies depending on the concentration of alloying elements present in the alloy, so the more alloying elements there are, the lower the solution temperature range of the alloy. Therefore, given the preferred concentration in the 6201 alloy, the solution temperature is 454.4°C
(850〓) to 615.6℃ (1140〓).

従つて米国特許第3613767号は、6201合金の溶
体化温度範囲の高い部分の温度で該合金が溶体化
するような合金元素濃度を持つ6201合金棒を連続
的に製造するのに適切な方法を提供していない。
それ故、6201のようなアルミニユーム合金から連
続的熱処理可能ななアルミニユーム合金棒を製造
する方法には重要な改良を加える必要が以然とし
て存在する。
U.S. Pat. No. 3,613,767 therefore describes a method suitable for continuously producing 6201 alloy rods having concentrations of alloying elements such that the alloy will be solutionized at temperatures in the upper part of the solution temperature range of the 6201 alloy. Not provided.
Therefore, there continues to be a need for significant improvements in the method of manufacturing continuously heat treatable aluminum alloy rods from aluminum alloys such as 6201.

ここで明確にしておかねばならぬことは、明細
書中で用いられている熱処理可能なアルミニユー
ム合金とは、高温度でのアルミニユーム中の固溶
度が高く、室温に冷却された時は固溶度が低くな
るように合金元素を含んでいるアルミニユーム合
金を意味している。このような合金は熱処理第二
相の折出によつて硬化され、合金元素は高温度か
ら急速冷却されることによつて固溶されたままで
ある。
It must be clarified here that the heat treatable aluminum alloys used in the specification are those that have high solid solubility in aluminum at high temperatures and solid solubility in aluminum when cooled to room temperature. It refers to an aluminum alloy that contains alloying elements to lower the aluminum alloy. Such alloys are hardened by precipitation of a heat-treated second phase, and the alloying elements remain in solid solution by rapid cooling from high temperatures.

更に、明細書中で用いられている荒引線材のア
ルミニユーム合金は高温においてはもまた低温に
おいても低固溶度を持つ合金元素を含むアルミニ
ユーム合金であることを明確にしておかねばなら
ぬ。この合金は通常は合金の冷間加工中に作用す
る硬化機構である加工硬化によつて硬化される。
Furthermore, it must be clarified that the aluminum alloy of the roughly drawn wire used in this specification is an aluminum alloy containing alloying elements that have low solid solubility at both high and low temperatures. The alloy is normally hardened by work hardening, a hardening mechanism that operates during cold working of the alloy.

本発明の目的は、熱処理可能なアルミニユーム
合金からアルミニユーム合金製品を製造するたの
改良された方法を提供するにある。
It is an object of the present invention to provide an improved method for manufacturing aluminum alloy products from heat treatable aluminum alloys.

本発明の他の目的は、鋳塊または棒を再熱する
ことなしに高い抗張力と高い導電特性を持つ製品
を得るために、熱処理可能なアルミニユーム合金
荒引線材を連続的に製造する方法を提供するにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a method for continuously manufacturing heat treatable aluminum alloy rough drawn wire in order to obtain a product with high tensile strength and high conductive properties without reheating the ingot or bar. There is something to do.

本発明の他の目的は、その粒子構造において大
きな折出金属間化合物粒子を形成することなしに
6201の改良された製品とその製法を提供するにあ
る。
Another object of the present invention is to eliminate the formation of large precipitated intermetallic particles in its particle structure.
To provide an improved product of 6201 and its manufacturing method.

本発明の他の目的は、6201アルミニユーム合金
荒引線材の経済的且つ便利な製造方法を提供する
にある。
Another object of the present invention is to provide an economical and convenient method for producing 6201 aluminum alloy rough drawn wire.

本発明の更に他の目的は、溶体化温度が454.4
℃(850〓)乃至582.2℃(1080〓)の範囲内であ
る6201アルミニユーム合金から熱処理可能な6201
アルミニユーム合金荒引線材を連続的に製造する
方法を提供するにある。
Still another object of the present invention is that the solution temperature is 454.4.
6201 heat treatable from 6201 aluminum alloy within the range of ℃ (850〓) to 582.2℃ (1080〓)
The object of the present invention is to provide a method for continuously manufacturing aluminum alloy rough drawn wire.

本発明の更に他の目的は、鋳造棒材が凝固収縮
されぬ熱処理可能な6201アルミニユーム合金荒引
線材を連続的に鋳造圧延する方法を提供するにあ
る。
Still another object of the present invention is to provide a method for continuously casting and rolling a heat-treatable 6201 aluminum alloy rough drawn wire rod in which the cast rod material is not solidified and shrunk.

本発明の他の目的は、6201熱処理可能なアルミ
ニユーム合金製品の全長にわたつて均等な熱処理
をほどこした改良した製品を提供するにある。
Another object of the present invention is to provide an improved 6201 heat treatable aluminum alloy product that has uniform heat treatment throughout its length.

以下、添付図面に基づいて、この発明の好適一
実施例を説明する。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

先ず図面について述べれば、図の中で同一数字
は同一部分を示していて、第1図は鋳造機10、
ヒーター11、圧延機12、焼入れチユーブ組立
体13、及びコイラー14等を示している。要約
すれば、本発明により方法は炉(図示せず)から
溶解した金属を鋳造機10の鋳造ホイール10a
へ注入することを包含する。
First of all, regarding the drawings, the same numbers indicate the same parts in the drawings, and Fig. 1 shows the casting machine 10,
A heater 11, a rolling mill 12, a quenching tube assembly 13, a coiler 14, etc. are shown. In summary, the method according to the invention transfers molten metal from a furnace (not shown) to a casting wheel 10a of a casting machine 10.
This includes injecting into.

溶解した金属は鋳造ホイール10aの中で冷
却、凝固され504.4℃(940〓)以下の温度で固形
棒材15となつて引出され、ヒーター11へ案内
され、その中で固形棒材15は454.4℃(850〓)
乃至582.2℃(1080〓)の範囲で連続的に熱せら
れる。その後、熱せられた棒材15は圧延機12
の中で案内される。その製品は圧延機12内で伸
長され、断面部分は低減され荒引線材17となつ
て出される。
The molten metal is cooled and solidified in the casting wheel 10a and drawn out as a solid bar 15 at a temperature below 504.4°C (940°C) and guided to the heater 11, where the solid bar 15 is heated to a temperature of 454.4°C. (850〓)
It is continuously heated in the range of 582.2℃ (1080℃). Thereafter, the heated bar 15 is transferred to a rolling mill 12.
You will be guided inside. The product is elongated in a rolling mill 12, its cross section is reduced, and a rough drawn wire 17 is produced.

上記棒材17は第1段階焼入れチユーブ18、
ピンチ・ローラ19、第2段階焼入れチユーブ2
0、ピンチ・ローラ21、及び棒導管22等を含
む焼入れチユーブ組立体13を通過させられる。
上記棒は線導管22から出るとコイラー14によ
つてコイルに形成される。
The bar 17 has a first stage quenching tube 18,
Pinch roller 19, second stage quenching tube 2
0, pinch rollers 21, rod conduit 22, etc., through a hardening tube assembly 13.
Upon exiting the wire conduit 22, the rod is formed into a coil by the coiler 14.

ポンプ23は油だめ24から焼入れ液を受けて
第1段階焼入れチユーブ18に与圧する。上記焼
入れ液は焼入れチユーブ18を荒引線材17の進
路にそつている進行方向に通過する。そして導管
システムを通過して冷却タワー26へ入り、そこ
で冷却されてから上記油だめ24へ再循環され
る。
Pump 23 receives quenching fluid from oil sump 24 and pressurizes first stage quenching tube 18 . The above-mentioned quenching liquid passes through the quenching tube 18 in the traveling direction along the course of the rough drawn wire 17. It then passes through a conduit system to a cooling tower 26 where it is cooled and recycled to the sump 24.

上記ポンプ27は焼入れ液を油だめ28から受
けると第2段階焼入れチユーブ20に与圧する。
第2段階焼入れチユーブの焼入れ液は上記荒引線
17の移動に対して逆流の関係で焼入れチユーブ
20内を通過し、次いで導管システム内を通過し
て冷却タワー31へ至り、其処で冷却されてから
ポンプ28へ循環される。そのようにして焼入れ
液は焼込れ工程中制御された温度に維持される。
The pump 27 receives the quenching fluid from the oil sump 28 and pressurizes the second stage quenching tube 20 .
The quenching fluid in the second stage quenching tube passes through the quenching tube 20 in a counter-current relationship to the movement of the rough drawing line 17, and then passes through the conduit system to the cooling tower 31, where it is cooled. It is circulated to pump 28. In that way the quenching fluid is maintained at a controlled temperature during the quenching process.

更に詳細に述べれば、この装置を通過する溶融
金属は熱処理可能なアルミニユーム合金である。
若しも形成すべき製品が6201アルミニユーム合金
ならば、シリコン及びマグネシユームの含有率は
およそそれぞれ0.50乃至0.9%及び0.60乃至0.90%
である。
More specifically, the molten metal passing through the apparatus is a heat treatable aluminum alloy.
If the product to be formed is a 6201 aluminum alloy, the silicon and magnesium contents are approximately 0.50-0.9% and 0.60-0.90%, respectively.
It is.

所望により金属内のシリコンとマグネシユ−ム
の含有率は0.3乃至1.2%及び0.3乃至1.2%にそれ
ぞれ変えられる。金属は溶融した状態で繊維ガラ
スの網目を介して温度およそ648.9℃(1200〓)、
通常は687.8℃(1270〓)に保たれている支持ポ
ツトへ注入される。
If desired, the silicon and magnesium contents in the metal can be varied from 0.3 to 1.2% and from 0.3 to 1.2%, respectively. The metal is passed through a fiberglass mesh in a molten state at a temperature of approximately 648.9°C (1200°C),
It is usually injected into a support pot maintained at 687.8°C (1270°C).

金属は上記支持ポツトから鋳造ホイール10a
に注入され、そこで逆偏折が実質的に最小限にさ
れる率、例えば、21.3cm2(3.3平方インチ)の棒
材を分当り9.14m(30フイート)の率で鋳造する
時、秒当り13.3℃(24〓)の率で、同じ断面の棒
材を鋳造率分当り12.2m(40フイート)で鋳造す
る時、秒当り17.8℃(32〓)の率で、そして同じ
断面の棒材を鋳造率分当り15.2m(50フイート)
で鋳造する時秒当り27.8℃(50〓)の率で冷却さ
れ凝固されて鋳造棒材15になる。
The metal is passed from the support pot to the casting wheel 10a.
for example, when casting a 21.3 cm 2 (3.3 square inch) bar at a rate of 9.14 m (30 feet) per minute, at a rate at which reverse polarization is substantially minimized. When casting a bar of the same cross-section at a casting rate of 12.2 m (40 feet) per minute at a rate of 13.3°C (24〓), and a bar of the same cross-section at a rate of 17.8°C (32〓) per second, Casting rate 15.2m (50 feet) per minute
During casting, the rod is cooled and solidified at a rate of 27.8°C (50°C) per second to form a cast bar 15.

鋳造棒材15はおよそ371.1℃(700〓)乃至
504.4℃(940〓)の温度で鋳造ホイール10aか
ら出されてヒーター11へ送りこまれ、其処で上
記棒材15の温度は合金元素が溶体化される温度
にまで増加される。
Cast bar material 15 is approximately 371.1℃ (700〓) to
It exits the casting wheel 10a at a temperature of 504.4°C (940°) and is fed to a heater 11 where the temperature of the bar 15 is increased to a temperature at which the alloying elements are dissolved.

上記ヒーター11は、継続的にエネルギーを上
記棒へ補給して、上記棒の温度を454.4℃(850
〓)乃至582.2℃(1080〓)、通常は510℃(950
〓)乃至548.9℃(10220〓)に増加し、合金元素
によつては548.9℃(1020〓)乃至582.2℃(1080
〓)に増加する。
The heater 11 continuously supplies energy to the rod to increase the temperature of the rod to 454.4°C (850°C).
〓)~582.2℃(1080〓), usually 510℃(950〓)
〓) to 548.9℃ (10220〓), and depending on the alloying element, the temperature increases from 548.9℃ (1020〓) to 582.2℃ (1080〓).
〓) increases.

鋳造棒材は上記ヒーター11を出ると圧延機1
2へ案内される。そして上記棒材15は熱間加工
され濃度約40%、温度93.3℃(200〓)、通常およ
び71.1℃(160〓)に維持されている溶解性油で
包囲される。
When the cast bar material exits the heater 11, it is transferred to the rolling mill 1.
You will be guided to 2. The rod 15 is then hot worked and surrounded by soluble oil having a concentration of about 40% and maintained at temperatures of 93.3°C (200°), normal and 71.1°C (160°).

圧延機12は鋳造棒材15を頂部から底部へ、
また側面から側面へ交互に圧縮する複数の圧延ス
タンドを含み、それが鋳造棒材15の長さを伸長
し、その断面を減縮するので上記鋳造棒材15は
漸進的に圧延棒材あるいは荒引線材17に形成さ
れる。圧延機12内の可溶性油の量はEC棒材の
ための連続鋳造システムにおける油の量のおよそ
三分の二のレベルで維持される。
The rolling mill 12 rolls the cast bar 15 from the top to the bottom.
It also includes a plurality of rolling stands that alternately compress from side to side, which extends the length of the cast bar 15 and reduces its cross section, so that the cast bar 15 is gradually transformed into a rolled bar or a rough rolled bar. The wire rod 17 is formed. The amount of soluble oil in the rolling mill 12 is maintained at a level of approximately two-thirds of the amount of oil in a continuous casting system for EC bar stock.

圧延機12内の棒材に適用される冷却液の温度
と量は調整可能なので上記圧延棒材あるいは荒引
線材17が圧延機12から出されると上記圧延棒
材あるいは荒引線材の温度は依然として熱間加工
温度範囲内である343.3℃(650〓)以上である。
それ故合金元素はアルミニユームから析出されな
い。
The temperature and amount of the cooling liquid applied to the bar in the rolling mill 12 is adjustable, so that when the rolled bar or rough drawn wire 17 is taken out of the rolling mill 12, the temperature of the rolled bar or rough drawn wire remains the same. The temperature is 343.3℃ (650〓) or higher, which is within the hot working temperature range.
Alloying elements are therefore not precipitated from the aluminum.

圧延機内の棒材に低量の冷却液が適用されるの
なら潤滑材はEC棒システム用のものが10%であ
るのに比しておよそ40%という高い濃度を要求さ
れる。また、その流れは調整可能なので常に平均
した量の冷却液が各ロールスタンドへ流れるよう
に維持される。
If a low amount of coolant is applied to the bar in the rolling mill, a higher concentration of lubricant is required, approximately 40% compared to 10% for EC bar systems. Additionally, the flow is adjustable so that an average amount of coolant is always flowing to each roll stand.

第2図はアルミニユーム中のマグネシウム、シ
リコン及びケイ化マグネシウムの440℃(825〓)
から535℃(995〓)の温度範囲における溶解度を
図式に示す三次元グラフである。直線40は6201
合金システム中のマグネシウム、シリコン及びケ
イ化マグネシウムの温度が535.6℃(995〓)に上
昇するとその溶解度も増加することを示す。
Figure 2 shows the temperature of magnesium, silicon and magnesium silicide in aluminum at 440℃ (825〓).
This is a three-dimensional graph schematically showing the solubility in the temperature range from 535°C to 995°C. Straight line 40 is 6201
It is shown that as the temperature of magnesium, silicon and magnesium silicide in the alloy system increases to 535.6°C (995〓), their solubility also increases.

先行技術の熱処理法で6201合金を継続的に鋳造
した場合に、直線40上の点42は連続鋳造棒の
中に溶解しているマグネシウム、シリコン及びケ
イ化マグネシウムの量を示している。点43は本
発明による熱処理法によつて6201アルミニユーム
合金を連続的に鋳造した場合における6201合金中
に保持されているマグネシウム、ケイ化マグネシ
ウム及シリコンの量を示している。
Point 42 on line 40 indicates the amount of magnesium, silicon, and magnesium silicide dissolved in the continuously cast rod when 6201 alloy is continuously cast using prior art heat treatment methods. Point 43 indicates the amount of magnesium, magnesium silicide, and silicon retained in the 6201 aluminum alloy when the 6201 aluminum alloy is continuously cast using the heat treatment method of the present invention.

第2図の図表で示されているように、連続鋳造
及び圧延操作によつて継続的に鋳造、圧延された
合金を本発明の熱処理を行つた場合、6201合金中
のケイ化マグネシウムの量は162%増加している。
As shown in the diagram of FIG. 2, when an alloy continuously cast and rolled by continuous casting and rolling operations is subjected to the heat treatment of the present invention, the amount of magnesium silicide in the 6201 alloy is It has increased by 162%.

改良された特質の一部は、次で行う時効硬化及
び析出に先立つ合金マトリツクス中のケイ化マグ
ネシウムの溶解度の増加に起因する。先行技術に
よる熱処理法によつて連続鋳造6201アルミニユー
ム合金を処理して以下の如き結果を得た。
The improved properties are due in part to increased solubility of the magnesium silicide in the alloy matrix prior to subsequent age hardening and precipitation. Continuously cast 6201 aluminum alloy was treated by a prior art heat treatment method with the following results.

最終的に仕上げられた線材(ワイヤ)の最大抗
張力は32.1Kg/mm2(45700PSI)、延び率は8.3%、
そして導電率はIACSの52.5%である。上記の如
きものを基準線として設定しておいて、本発明に
おいては鋳造機と圧延機の入口の間における上記
棒材の温度を482.2℃(900〓)乃至548.9℃
(1020〓)に上昇し、次で上記棒材は圧延されて
荒引線になり、そして線材(ワイヤ)となるが、
その特性は次に示されるものである。
The maximum tensile strength of the final finished wire is 32.1Kg/mm 2 (45700PSI), the elongation rate is 8.3%,
And the conductivity is 52.5% of IACS. The above is set as a reference line, and in the present invention, the temperature of the bar between the inlet of the casting machine and the rolling mill is set at 482.2°C (900〓) to 548.9°C.
(1020〓), and then the bar is rolled to become a rough wire, and then a wire.
Its characteristics are as follows.

最大抗張力−35.7Kg/mm2(50800PSI) 延伸率−7.9% 導電率−52.5% 第3図は先行技術によつて6201アルミニユーム
合金棒を連続的に熱処理した結果と本発明の方法
によつて6201合金を連続的に鋳造、熱処理した場
合の結果をグラフで示しており、曲線50は先行
技術によつて6201アルミニユーム合金棒材から造
られた線材の導電率と最大抗張力との間の関係を
示し、曲線52は本発明の方法によつて6201アル
ミニユーム棒材から造られた線材の導電率と最大
抗張力との関係を示している。
Maximum tensile strength - 35.7Kg/mm 2 (50800PSI) Elongation - 7.9% Electrical conductivity - 52.5% Figure 3 shows the results of continuous heat treatment of 6201 aluminum alloy rod according to the prior art and the results of continuous heat treatment of 6201 aluminum alloy rod according to the method of the present invention. The results of continuous casting and heat treatment of the alloy are graphically illustrated, with curve 50 showing the relationship between electrical conductivity and ultimate tensile strength of wire made from 6201 aluminum alloy bar according to the prior art. , curve 52 shows the relationship between electrical conductivity and ultimate tensile strength of wire made from 6201 aluminum bar by the method of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は鋳造機、圧延機、焼入れチユーブ及び
コイラー側面図であり、第2図はアルミニユーム
中のマグネシウム、シリコン及び中間金属合金ケ
イ化マグネシウム等の各温度における溶解度を図
式に示す三次元グラフであり、第3図は本発明に
なる熱処理可能な6201アルミニユーム合金を先行
技術でなる6201アルミニユーム合金と比較してそ
の効果を図式に示したものである。 (図面中に表わされた主要な符号の説明)、1
0……鋳造機、11……ヒーター、12……圧延
機、14……コイラー。
Figure 1 is a side view of the casting machine, rolling mill, quenching tube, and coiler, and Figure 2 is a three-dimensional graph diagrammatically showing the solubility of magnesium, silicon, intermediate metal alloy magnesium silicide, etc. in aluminum at various temperatures. FIG. 3 is a diagram showing the effects of the heat treatable 6201 aluminum alloy of the present invention in comparison with the 6201 aluminum alloy of the prior art. (Explanation of main symbols shown in the drawings), 1
0... Casting machine, 11... Heater, 12... Rolling machine, 14... Coiler.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 重量で、0.3〜1.2%Si、0.3〜1.2%Mgを含有
し、残部が基本的にはアルミニユームであるアル
ミニユーム合金の長い貯蔵寿命の線材を製造する
方法であつて、 重量で、0.3〜1.2%Si、03〜1.2%Mgを含有し、
残部が基本的にはアルミニユームである溶融アル
ミニユーム合金を、該アルミニユーム合金の融点
より高い温度で連続鋳造輪の鋳造溝内へ注入し、
該鋳造溝の中で該アルミニユウム合金を凝固させ
て鋳造棒材を形成し、504℃(940〓)以下の温度
で該鋳造棒材を鋳造溝から取り出して、連続的に
熱間加工して荒引線材を形成し、該荒引線材を連
続的に急冷する方法において、 鋳造溝内で凝固した鋳造棒材を371℃〜504℃
(700〓〜940〓)の温度に冷却し、このときの冷
却速度は逆偏析を最小にするものであり、該鋳造
棒材を加熱装置に通して、454℃〜582℃(850〓
〜1080〓)の溶体化処理温度範囲内に鋳造棒材の
温度を維持し、熱間加工工程で荒引線材を形成
し、熱間加工工程を出るときの荒引線材の温度を
343℃(650〓)以上にし、製品の自然時効での析
出が制御されるように、鋳造棒材が溶体化処理温
度内にある時間を制御することを特徴とする方
法。 2 454℃〜582℃(850〓〜1080〓)での温度で
鋳造棒材から荒引線材を形成する熱間工程が、圧
延中の鋳造棒材に93℃(200〓)以下の温度の可
溶油を加えて該鋳造棒材の温度を制御することを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 荒引線材をさらに線材に線引きし、該線材が
35.7Kg/mm2(50800psi)以上の引張強さ、7.9%以
上の延び、IACS52.5%以上の導電率を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
法。
[Claims] 1. A method for producing a long shelf-life wire of an aluminum alloy containing, by weight, 0.3-1.2% Si, 0.3-1.2% Mg, the balance being basically aluminum, comprising: Contains 0.3~1.2% Si, 03~1.2% Mg by weight,
injecting a molten aluminum alloy, the remainder of which is essentially aluminum, into a casting groove of a continuous casting wheel at a temperature above the melting point of the aluminum alloy;
The aluminum alloy is solidified in the casting groove to form a cast bar, and the cast bar is taken out from the casting groove at a temperature of 504°C (940°C) or less, and is continuously hot worked and roughened. In the method of forming a drawn wire rod and continuously quenching the rough drawn wire rod, the cast bar solidified in the casting groove is heated to a temperature of 371°C to 504°C.
(700〓~940〓), the cooling rate at this time is such as to minimize reverse segregation, and the cast bar is passed through a heating device to a temperature of 454℃~582℃ (850〓
The temperature of the cast bar is maintained within the solution treatment temperature range of ~1080〓), the rough drawn wire is formed in the hot working process, and the temperature of the rough drawn wire upon exiting the hot working process is
A method characterized by controlling the time that the cast bar is at the solution treatment temperature so that the temperature is 343°C (650°C) or higher and precipitation during natural aging of the product is controlled. 2. The hot process of forming rough drawn wire from cast bars at temperatures of 454°C to 582°C (850〓 to 1080〓) may cause the cast bars during rolling to be heated to temperatures below 93°C (200〓). A method according to claim 1, characterized in that the temperature of the cast bar is controlled by adding molten oil. 3 The roughly drawn wire is further drawn into a wire, and the wire is
The method of claim 1, having a tensile strength of 35.7 Kg/mm 2 (50800 psi) or more, an elongation of 7.9% or more, and an IACS conductivity of 52.5% or more.
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