KR102546527B1 - Manufacturing method of aluminum alloy wire, overhead power transmission line, and aluminum alloy wire - Google Patents

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겐지 히가시
요리노부 다키가와
도쿠테루 우에스기
고지 나가노
마사토 와타베
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스미토모덴키고교가부시키가이샤
도야마 스미토모 덴코우 가부시키가이샤
코우리츠 다이가꾸 호우진 오사카
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Abstract

Si를 0 질량% 이상 0.03 질량% 이하, Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하, Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불순물로 구성되고, 선직경이 1.5 ㎜ 초과인 알루미늄 합금선이 제공된다.Contains 0 mass% or more and 0.03 mass% or less of Si, 0.05 mass% or more and 0.25 mass% or less of Fe, and 0.01 mass% or more and 0.05 mass% or less of Zr, the balance being composed of Al and impurities, and having a wire diameter of more than 1.5 mm A phosphorus aluminum alloy wire is provided.

Description

알루미늄 합금선, 가공 송전선 및 알루미늄 합금선의 제조 방법Manufacturing method of aluminum alloy wire, overhead power transmission line, and aluminum alloy wire

본 발명은 알루미늄 합금선, 가공 송전선 및 알루미늄 합금선의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum alloy wire, an overhead transmission line, and a method for manufacturing an aluminum alloy wire.

본 출원은 2016년 9월 30일자의 일본국 출원의 특허 출원 제2016-193970호에 기초한 우선권을 주장하며, 상기 일본국 출원에 기재된 모든 기재 내용을 원용하는 것이다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-193970 filed on September 30, 2016, and uses all the description contents described in the above Japanese application.

종래, 가공 송전선에는 전기용 알루미늄 지금(地金)으로 구성되는 전기용 경알루미늄선을 소선(素線)으로 하여 합쳐서 꼰 알루미늄 연선이나, 강선으로 이루어지는 텐션 멤버의 외주에 상기 소선을 합쳐서 꼰 강심 알루미늄 연선(ACSR)이 이용되고 있다. 또한, 전기용 알루미늄 지금에 소량의 Zr을 첨가한 내열 알루미늄 합금선을 소선으로 하는 강심 내열 알루미늄 합금 연선(TACSR)도 이용되고 있다. 내열 알루미늄 합금선은 도전율이 60%IACS이고, 60 TAl 등으로 불린다(특허문헌 1 참조).Conventionally, in overhead power transmission lines, light aluminum wires for electricity composed of aluminum metal for electricity are twisted together as strands, or stranded aluminum wires are twisted together around the outer periphery of tension members made of steel wires. Steel core aluminum Twisted pair (ACSR) is used. In addition, a steel-core heat-resistant aluminum alloy stranded wire (TACSR) is also used, in which a heat-resistant aluminum alloy wire obtained by adding a small amount of Zr to aluminum earth for electrical use is used as a wire. The heat-resistant aluminum alloy wire has a conductivity of 60% IACS and is called 60 TAl or the like (see Patent Document 1).

특허문헌 1은 Zr, Fe, B, Be를 특정 범위로 함유하며, Zr과 Fe를 특정 관계식을 만족하는 범위로 함유하는 도전용 내열 알루미늄 합금선을 개시한다.Patent Document 1 discloses a heat-resistant aluminum alloy wire for conduction containing Zr, Fe, B, and Be in a specific range, and containing Zr and Fe in a range satisfying a specific relational expression.

특허문헌 1: 일본 특허 공고 소화63-004621호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 63-004621

본 개시의 알루미늄 합금선은,The aluminum alloy wire of the present disclosure,

Si를 0 질량% 이상 0.03 질량% 이하,0 mass% or more and 0.03 mass% or less of Si,

Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하,0.05% by mass or more and 0.25% by mass or less of Fe;

Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고,Contains 0.01% by mass or more and 0.05% by mass or less of Zr,

잔부가 Al 및 불순물로 구성되고,the remainder being composed of Al and impurities,

선직경이 1.5 ㎜ 초과이다.The wire diameter is greater than 1.5 mm.

본 개시의 가공 송전선은,The overhead power transmission line of the present disclosure,

상기 알루미늄 합금선을 복수 합쳐서 꼬아 이루어지는 연선부를 포함한다.A twisted pair formed by combining and twisting a plurality of the aluminum alloy wires is included.

본 개시의 알루미늄 합금선의 제조 방법은,The manufacturing method of the aluminum alloy wire of this disclosure,

Si를 0 질량% 이상 0.03 질량% 이하, Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하, Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불순물로 구성되는 알루미늄 합금을 주조하여 주조재를 제조하는 주조 공정과,An aluminum alloy containing 0% by mass or more and 0.03% by mass or less of Si, 0.05% by mass or more and 0.25% by mass or less of Fe, and 0.01% by mass or more and 0.05% by mass or less of Zr, the balance being Al and impurities, is cast to form a cast material. A casting process for manufacturing;

상기 주조재에 압연 가공 및 신선(伸線) 가공 중 적어도 한쪽을 포함하는 소성 가공을 실시하여, 선직경이 1.5 ㎜ 초과인 선재를 제조하는 가공 공정을 포함하고,A processing step of producing a wire rod having a wire diameter of more than 1.5 mm by subjecting the cast material to plastic working including at least one of rolling processing and wire drawing processing;

상기 주조 공정에서는 주조 시의 냉각 속도를 5℃/초 이상으로 한다.In the casting process, the cooling rate during casting is set to 5°C/sec or more.

도 1은 실시형태의 알루미늄 합금선을 구비하는 실시형태의 가공 송전선의 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 시험예 1에서 제작한 각 시료에 대해서, (5×Zr+Fe)와 내열성의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 시험예 1에서 제작한 각 시료에 대해서, (5×Zr+Fe+2×Si)와 도전율의 관계를 나타내는 그래프이다.
1 is a schematic perspective view showing an example of an overhead power transmission line of an embodiment provided with an aluminum alloy wire of the embodiment.
2 is a graph showing the relationship between (5×Zr+Fe) and heat resistance for each sample prepared in Test Example 1. FIG.
3 is a graph showing the relationship between (5 × Zr + Fe + 2 × Si) and conductivity for each sample prepared in Test Example 1.

[본 개시가 해결하고자 하는 과제][Problems to be solved by the present disclosure]

최근의 전력 사정을 감안하면, 송전 손실을 보다 저감하는 것이 요구된다. 송전 손실의 저감에는 가공 송전선이나 배전선의 전기 저항을 저하하는 것이 바람직하다. 상기 전기 저항의 저하에는 상기 가공 송전선이나 배전선 등에 구비하는 도체의 도전율을 보다 높이는 것이 바람직하다. 전술한 종래의 도전용 내열 알루미늄 합금선에서는, 도전율이 충분히 높다고는 할 수 없어, 도전율의 추가적인 향상이 요구된다.Considering the recent power situation, further reduction of power transmission loss is required. In order to reduce power transmission loss, it is desirable to lower the electrical resistance of an overhead power transmission line or distribution line. In order to lower the electrical resistance, it is preferable to further increase the conductivity of the conductor provided in the overhead power transmission line, distribution line, or the like. In the conventional heat-resistant aluminum alloy wire for electrical conductivity described above, it cannot be said that the electrical conductivity is sufficiently high, and further improvement in electrical conductivity is required.

한편, TACSR 등의 가공 송전선의 도체에 이용되는 알루미늄 합금선에는, 통전 시의 발열에 의해 고온이 된 경우에 강도가 저하하기 어려운 것, 즉 내열성이 우수한 것이 요구된다. 그러나, 내열성의 향상에 유효한 첨가 원소, 예컨대 Zr의 함유량을 증가하면, 도전율이 저하하기 쉬워, 높은 도전율과 우수한 내열성을 양립하는 것이 어렵다.On the other hand, aluminum alloy wires used for conductors of overhead power transmission lines such as TACSR are required to have low strength, that is, excellent heat resistance, when the temperature rises due to heat generated during energization. However, when the content of an additive element effective for improving heat resistance, such as Zr, is increased, the conductivity tends to decrease, making it difficult to achieve both high conductivity and excellent heat resistance.

그래서, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 알루미늄 합금선을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 낮은 전기 저항과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 가공 송전선을 제공하는 것을 별도의 목적의 하나로 한다. 또한, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 알루미늄 합금선을 제조할 수 있는 알루미늄 합금선의 제조 방법을 제공하는 것을 별도의 목적의 하나로 한다.Therefore, one of the objects is to provide an aluminum alloy wire having high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner. Another object is to provide an overhead power transmission line having low electrical resistance and excellent heat resistance in a well-balanced manner. Another object is to provide a method for producing an aluminum alloy wire capable of producing an aluminum alloy wire having high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner.

[본 개시의 효과][Effect of the present disclosure]

상기 본 개시의 알루미늄 합금선은 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다. 상기 본 개시의 가공 송전선은 낮은 전기 저항과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다.The aluminum alloy wire of the present disclosure has high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner. The overhead power transmission line of the present disclosure has low electrical resistance and excellent heat resistance in a well-balanced manner.

상기 본 개시의 알루미늄 합금선의 제조 방법은, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 알루미늄 합금선을 제조할 수 있다.The aluminum alloy wire manufacturing method of the present disclosure can produce an aluminum alloy wire having high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner.

[본원 발명의 실시형태의 설명][Description of Embodiments of the Present Invention]

본 발명자들은 Si를 어느 정도 함유하면, 구체적으로는 0.03 질량% 초과, 더욱이 0.05 질량% 이상 함유하면 강도를 높이기 쉽지만, Si는 Zr 및 Fe와 비교하여 내열성의 향상에 대한 기여가 낮다는 지견을 얻었다. 한편, Si를 충분히 저감하면 도전율을 향상시킬 수 있다는 지견을 얻었다. 또한, Si의 저감에 의해, Si와 Zr이나 Fe가 응고 시에 화합물을 형성하여 정출·석출하는 것을 막을 수 있고, Zr 및 Fe가 모상인 Al에 고용되기 쉬워지는 결과, 이들의 고용에 의해, 내열성이 우수한 데다가 강도도 우수하다고 하는 지견을 얻었다. 또한, Zr 및 Fe를 적절하게 고용할 수 있기 때문에, Zr 및 Fe의 함유량이 보다 적은 경우라도, 내열성 및 강도가 어느 정도 높은 데다가, Zr 및 Fe의 저감에 의해 도전율을 보다 높일 수 있다는 지견을 얻었다. 본원 발명은 상기 지견에 기초하는 것이다.The inventors of the present invention found that, when Si is contained to a certain extent, concretely, when it is more than 0.03% by mass, and furthermore 0.05% by mass or more, it is easy to increase the strength, but compared with Zr and Fe, Si contributes less to the improvement of heat resistance. . On the other hand, it was found that electrical conductivity can be improved by sufficiently reducing Si. In addition, by reducing Si, it is possible to prevent Si, Zr, or Fe from forming a compound during solidification to crystallize and precipitate, and as a result of Zr and Fe being easily dissolved in Al, which is the parent phase, as a result of their solid solution, In addition to being excellent in heat resistance, the knowledge that strength was also excellent was obtained. In addition, since Zr and Fe can be suitably dissolved, even when the contents of Zr and Fe are smaller, the heat resistance and strength are somewhat higher, and the knowledge that the electrical conductivity can be further increased by reducing Zr and Fe was obtained. . The present invention is based on the above findings.

먼저 본원 발명의 실시양태를 열기하여 설명한다.First, the embodiments of the present invention are listed and described.

(1) 본원 발명의 일양태에 따른 알루미늄 합금선은,(1) The aluminum alloy wire according to one aspect of the present invention,

Si를 0 질량% 이상 0.03 질량% 이하,0 mass% or more and 0.03 mass% or less of Si,

Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하,0.05% by mass or more and 0.25% by mass or less of Fe;

Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고,Contains 0.01% by mass or more and 0.05% by mass or less of Zr,

잔부가 Al 및 불순물로 구성되고,the remainder being composed of Al and impurities,

선직경이 1.5 ㎜ 초과이다.The wire diameter is greater than 1.5 mm.

상기 알루미늄 합금선(이하, Al 합금선이라고 부르는 경우가 있음)은 Zr 및 Fe를 특정 범위로 함유하며, Si의 함유량이 매우 적다. 그 때문에, Zr 및 Fe의 고용에 의한 내열성의 향상 효과를 양호하게 얻을 수 있어, 내열성이 우수하다. 또한, 상기 Al 합금선은 Si의 함유량이 매우 적기 때문에, Si 자체의 함유에 따른 도전율의 저하를 억제하여, Al이 높은 도전율을 유지하기 쉽다. Zr 및 Fe 중 적어도 한쪽의 함유량이 상기 범위에서 보다 적은 경우에는, 도전율을 보다 높게 할 수 있다. 이들로부터 상기 Al 합금선은 보다 높은 도전율을 가질 수 있다.The aluminum alloy wire (hereinafter sometimes referred to as Al alloy wire) contains Zr and Fe within a specific range, and contains very little Si. Therefore, the effect of improving the heat resistance by the solid solution of Zr and Fe can be obtained satisfactorily, and the heat resistance is excellent. In addition, since the Al alloy wire has a very small content of Si, it is easy to suppress the decrease in conductivity due to the inclusion of Si itself and maintain high conductivity of Al. When the content of at least one of Zr and Fe is less than the above range, the electrical conductivity can be made higher. From these, the Al alloy wire can have a higher conductivity.

따라서, 상기 Al 합금선은 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다. 또한, 상기 Al 합금선은 Fe의 고용에 따른 강도의 향상 효과도 얻을 수 있어, 강도도 우수하다. 이러한 상기 Al 합금선은 선직경이 1.5 ㎜ 초과이며, 가공 송전선 등의 전선의 도체에 알맞은 크기를 갖기 때문에, 가공 송전선 등의 전선의 도체에 이용하면, 저저항이며 내열성도 우수한 가공 송전선 등을 구축할 수 있다. 상기 Al 합금선은 특히 내열성이 요구되는 TACSR의 소선 등에 적합하게 이용할 수 있다.Therefore, the Al alloy wire has high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner. In addition, the Al alloy wire can also obtain an effect of improving strength due to the solid solution of Fe, and is also excellent in strength. Since this Al alloy wire has a wire diameter of more than 1.5 mm and has a size suitable for conductors of wires such as overhead transmission lines, when used for conductors of wires such as overhead transmission lines, low resistance and excellent heat resistance construction of overhead transmission lines, etc. can do. The Al alloy wire can be suitably used for TACSR wire, which requires heat resistance in particular.

(2) 상기 알루미늄 합금선의 일례로서,(2) As an example of the aluminum alloy wire,

Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량의 합(5×Zr+Fe)이 0.17 질량% 이상인 형태를 들 수 있다.A form in which the sum of 5 times the content of Zr and the content of Fe (5 x Zr + Fe) is 0.17% by mass or more is exemplified.

상기 형태는 Zr과 Fe를 상기 특정 관계를 만족하는 범위로 함유하기 때문에, 고용에 의한 내열성의 향상 효과를 양호하게 얻을 수 있다. 따라서, 상기 형태는 높은 도전율과, 보다 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다.Since the above form contains Zr and Fe in a range satisfying the above specific relationship, the effect of improving heat resistance by solid solution can be obtained satisfactorily. Therefore, the above form has a high electrical conductivity and better heat resistance in a well-balanced manner.

(3) 상기 알루미늄 합금선의 일례로서,(3) As an example of the aluminum alloy wire,

Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량과, Si의 함유량의 2배의 합(5×Zr+Fe+2×Si)이 0.34 질량% 이하인 형태를 들 수 있다.An aspect in which the sum of 5 times the content of Zr, the content of Fe, and 2 times the content of Si (5 x Zr + Fe + 2 x Si) is 0.34% by mass or less is exemplified.

상기 형태는 Zr과 Fe와 Si를 상기 특정 관계를 만족하는 범위로 함유하기 때문에, 이들 원소의 과잉 함유에 의한 도전율의 저하를 억제하여, 높은 도전율을 가질 수 있다. 따라서, 상기 형태는 보다 높은 도전율과, 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다.Since the above embodiment contains Zr, Fe, and Si in a range that satisfies the above specific relationship, a decrease in electrical conductivity due to excessive inclusion of these elements can be suppressed, and high electrical conductivity can be obtained. Therefore, the above form has a higher electrical conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner.

(4) 상기 알루미늄 합금선의 일례로서,(4) As an example of the aluminum alloy wire,

실온에서의 도전율이 61%IACS 이상인 형태를 들 수 있다. 상기 실온이란 20℃±15℃ 정도로 한다. 이하, 실온에 대해서 동일하게 한다.An embodiment in which the conductivity at room temperature is 61%IACS or higher is exemplified. The room temperature is about 20°C±15°C. Hereinafter, it is the same about room temperature.

상기 형태는 도전율이 60 TAI보다 높다. 따라서, 상기 형태는 보다 높은 도전율과, 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다.This form has a conductivity higher than 60 TAI. Therefore, the above form has a higher electrical conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner.

(5) 상기 알루미늄 합금선의 일례로서,(5) As an example of the aluminum alloy wire,

230℃에서 1시간 가열 후의 인장 강도의 잔존율이 90% 이상인 형태를 들 수 있다.An aspect in which the residual rate of the tensile strength after heating at 230°C for 1 hour is 90% or more is exemplified.

상기 형태는 고온 시라도 인장 강도의 저하가 적고, 높은 인장 강도를 유지할 수 있어, 내열성이 우수하다. 따라서, 상기 형태는 높은 도전율과, 보다 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다.[0025] This form has little decrease in tensile strength even at high temperatures, can maintain high tensile strength, and has excellent heat resistance. Therefore, the above form has a high electrical conductivity and better heat resistance in a well-balanced manner.

(6) 상기 알루미늄 합금선의 일례로서,(6) As an example of the aluminum alloy wire,

실온에서의 인장 강도가 내열 알루미늄 합금 전선 전기학회 전기규격 조사회 표준규격 JEC-3406에 있어서, 직경마다 규정되는 평균 인장 강도 이상인 형태를 들 수 있다.A form in which the tensile strength at room temperature is equal to or higher than the average tensile strength specified for each diameter in the standard specification JEC-3406 of the Electrical Standards Survey Society of the Institute of Electrical Engineers for Heat Resistant Aluminum Alloy Wires is exemplified.

상기 형태는 규격값과 동등 이상의 강도를 가져, 강도가 우수하다. 따라서, 상기 형태는 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 데다가, 강도도 우수하다.This form has strength equal to or higher than the standard value, and is excellent in strength. Therefore, in addition to having high electrical conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner, the above form is also excellent in strength.

(7) 상기 알루미늄 합금선의 일례로서,(7) As an example of the aluminum alloy wire,

Si를 0.01 질량% 이상 함유하는 형태를 들 수 있다.An embodiment containing 0.01% by mass or more of Si is exemplified.

상기 형태는 Si를 특정 범위로 포함하기 때문에, Si가 이 특정 범위를 만족하지 않는 경우보다 강도가 우수하다. 따라서, 상기 형태는 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 데다가, 강도도 우수하다.Since the shape contains Si within a specific range, the strength is superior to that of the case where Si does not satisfy this specific range. Therefore, in addition to having high electrical conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner, the above form is also excellent in strength.

(8) 본원 발명의 일양태에 따른 가공 송전선은,(8) An overhead power transmission line according to an aspect of the present invention,

상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 알루미늄 합금선을 복수 합쳐서 꼬아 이루어지는 연선부를 포함한다.A twisted pair formed by twisting a plurality of aluminum alloy wires according to any one of (1) to (7) above is included.

상기 가공 송전선은 전술한 특정 조성으로 이루어지며, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 갖는 상기 Al 합금선으로 이루어지는 연선부를 구비하기 때문에, 전기 저항이 낮은 데다가, 내열성도 우수하다. 이러한 상기 가공 송전선은 내열 가공 송전선으로서 적합하게 이용할 수 있다.Since the overhead power transmission line includes a stranded wire portion made of the Al alloy wire having the above-described specific composition and having a high electrical conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner, the electric resistance is low and the heat resistance is also excellent. Such an overhead power transmission line can be suitably used as a heat-resistant overhead power transmission line.

(9) 상기 가공 송전선의 일례로서,(9) As an example of the overhead transmission line,

강선을 포함하는 텐션 멤버와, 상기 텐션 멤버의 외주에 복수의 상기 알루미늄 합금선을 합쳐서 꼬아 이루어지는 상기 연선부를 구비하는 형태를 들 수 있다.An aspect including a tension member including a steel wire and the twisted pair portion formed by combining and twisting a plurality of the aluminum alloy wires around the outer periphery of the tension member is exemplified.

상기 형태는 텐션 멤버를 구비하고 있어, 고강도를 갖는 가공 송전선으로서 적합하게 이용할 수 있다.The above form is provided with a tension member, and can be suitably used as an overhead power transmission line having high strength.

(10) 텐션 멤버를 구비하는 상기 가공 송전선의 일례로서,(10) As an example of the overhead power transmission line provided with a tension member,

상기 텐션 멤버는 알루미늄 피복 강선 및 아연 도금 강선 중 적어도 한쪽을 포함하는 형태를 들 수 있다.The tension member may include at least one of an aluminum-coated steel wire and a galvanized steel wire.

상기 형태는 알루미늄 합금선과 텐션 멤버를 이루는 강선 사이에 알루미늄 피복이나 아연 도금이 개재되어 있어, 알루미늄 합금선과 강선이 직접 접촉하지 않는다. 그 때문에, 갈바닉 부식에 의한 알루미늄 합금선의 부식 열화를 억제할 수 있다.In the above configuration, aluminum coating or zinc plating is interposed between the aluminum alloy wire and the steel wire constituting the tension member, and the aluminum alloy wire and the steel wire do not directly contact each other. Therefore, corrosion deterioration of the aluminum alloy wire by galvanic corrosion can be suppressed.

(11) 본원 발명의 일양태에 따른 알루미늄 합금선(Al 합금선)의 제조 방법은,(11) A method for producing an aluminum alloy wire (Al alloy wire) according to one aspect of the present invention,

Si를 0 질량% 이상 0.03 질량% 이하, Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하, Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불순물로 구성되는 알루미늄 합금을 주조하여 주조재를 제조하는 주조 공정과,An aluminum alloy containing 0% by mass or more and 0.03% by mass or less of Si, 0.05% by mass or more and 0.25% by mass or less of Fe, and 0.01% by mass or more and 0.05% by mass or less of Zr, the balance being Al and impurities, is cast to form a cast material. A casting process for manufacturing;

상기 주조재에 압연 가공 및 신선 가공 중 적어도 한쪽을 포함하는 소성 가공을 실시하여, 선직경이 1.5 ㎜ 초과인 선재를 제조하는 가공 공정을 포함하고,A processing step of producing a wire rod having a wire diameter of more than 1.5 mm by subjecting the cast material to plastic working including at least one of rolling processing and wire drawing processing;

상기 주조 공정에서는 주조 시의 냉각 속도를 5℃/초 이상으로 한다.In the casting process, the cooling rate during casting is set to 5°C/sec or more.

상기 Al 합금선의 제조 방법은, 이하의 이유에 의해, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 Al 합금선을 생산성 좋게 제조할 수 있다.The method for manufacturing an Al alloy wire can produce an Al alloy wire having high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced productivity for the following reasons.

(내열성)(heat resistance)

Zr 및 Fe를 특정 범위로 함유하며, 주조 시의 냉각 속도를 특정 크기로 하여 급냉하기 때문에, 양 원소를 양호하게 고용할 수 있다. 특히, Si의 함유량을 매우 적게 하기 때문에, Zr 및 Fe가 모상에 고용하기 쉬운 것으로부터도, Zr 및 Fe를 충분히 고용할 수 있다. 또한, 시효 처리 등의 열 처리를 행하지 않음으로써, Zr 및 Fe가 고용한 Al 합금선을 얻기 쉽다. 또한, 급냉에 의해 미세한 결정 조직의 주조재로 하기 쉬워, 최종적으로도 미세한 결정 조직을 갖는 Al 합금선을 얻기 쉽다. 이러한 Al 합금선은 정성적으로는 고온 시에 인장 강도 등의 강도의 저하가 적어, 내열성이 우수한 선재이기 때문이다.Since Zr and Fe are contained in a specific range and the cooling rate at the time of casting is quenched to a specific size, both elements can be dissolved satisfactorily. In particular, since the content of Si is made very small, Zr and Fe can be sufficiently dissolved even from the fact that Zr and Fe are easily dissolved in the mother phase. In addition, by not performing heat treatment such as aging treatment, it is easy to obtain an Al alloy wire in which Zr and Fe are dissolved. In addition, it is easy to make a cast material with a fine crystal structure by rapid cooling, and it is easy to finally obtain an Al alloy wire having a fine crystal structure. This is because, qualitatively, such an Al alloy wire has little decrease in strength such as tensile strength at high temperatures and is a wire rod having excellent heat resistance.

(도전성)(conductivity)

Si의 함유량이 매우 적기 때문에, Si 자체의 함유에 의한 도전율의 저하를 억제할 수 있기 때문이다. 전술한 바와 같이 Zr 및 Fe의 함유량을 보다 저감한 경우에는, 도전율의 저하를 보다 억제하기 쉽기 때문이다.This is because the decrease in conductivity due to the inclusion of Si itself can be suppressed because the content of Si is very small. It is because it is easy to suppress the fall of electrical conductivity, when content of Zr and Fe is further reduced as mentioned above.

(생산성)(productivity)

시효 처리 등의 열 처리를 별도 행하는 일없이, 내열성 및 도전성이 우수한 상기 Al 합금선을 제조할 수 있기 때문이다.This is because the Al alloy wire excellent in heat resistance and conductivity can be manufactured without separately performing heat treatment such as aging treatment.

(12) 상기 알루미늄 합금선의 제조 방법의 일례로서,(12) As an example of the manufacturing method of the aluminum alloy wire,

상기 가공 공정에서는 냉간 가공을 포함하고, 상기 냉간 가공 개시 시의 소재의 선직경을 8 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하로 하는 형태를 들 수 있다.In the above processing step, cold working is included, and the form in which the wire diameter of the raw material at the start of the cold working is set to 8 mm or more and 15 mm or less is exemplified.

상기 형태는 냉간 가공에 제공하는 소재를 상기 특정 선직경을 갖는 소재로 함으로써, 이 소재로부터 정해진 최종 선직경을 갖는 선재를 제조하기까지의 냉간 가공의 가공도를 적절하게 확보할 수 있어, 가공 경화에 의한 강도 향상 효과를 얻기 쉽다. 따라서, 상기 형태는 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하여, 고강도인 Al 합금선을 제조할 수 있다.In the above configuration, by making the material subjected to cold working a material having the specific wire diameter, the degree of cold working from this material to the production of a wire rod having a predetermined final wire diameter can be appropriately secured, and work hardening can be performed. It is easy to obtain the strength improvement effect by Therefore, the above form has high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner, and a high-strength Al alloy wire can be manufactured.

[본원 발명의 실시형태의 상세][Details of the embodiment of the present invention]

이하, 본원 발명의 실시형태를 구체적으로 설명한다. 원소의 함유량은 별도 설명이 없는 한 질량%를 나타낸다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described concretely. Content of an element represents mass % unless otherwise stated.

[알루미늄 합금선][Aluminum alloy wire]

(조성)(Furtherance)

실시형태의 알루미늄 합금선(Al 합금선)은 전선 등의 도체에 알맞은 선재이며, Zr 및 Fe를 필수 원소로 하고, 적절하게 Si를 포함하는 특정 조성의 알루미늄 합금(Al 합금)으로 구성되는 것을 특징의 하나로 한다. 상기 Al 합금은 Si를 0% 이상 0.03% 이하, Fe를 0.05% 이상 0.25% 이하, Zr을 0.01% 이상 0.05% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불순물로 구성되는 내열성 Al 합금이다. 상기 불순물이란 불가피한 것을 말한다. 먼저, 각 첨가 원소를 상세하게 설명한다.The aluminum alloy wire (Al alloy wire) of the embodiment is a wire rod suitable for conductors such as electric wires, and is characterized in that it is composed of an aluminum alloy (Al alloy) of a specific composition containing Zr and Fe as essential elements and appropriately containing Si. to be one of The Al alloy is a heat-resistant Al alloy containing 0% or more and 0.03% or less of Si, 0.05% or more and 0.25% or less of Fe, and 0.01% or more and 0.05% or less of Zr, the balance being composed of Al and impurities. The said impurity means an unavoidable thing. First, each additive element is explained in detail.

·Fe·Fe

Al 합금 중의 Fe는 주로 모상인 Al에 고용되어 고용 강화 원소로서 기능한다. Fe의 고용에 의해 실온에서의 인장 강도라고 하는 강도를 높일 수 있다. 또한, Fe의 고용에 의해 고온 시에 인장 강도가 저하하기 어려워, 내열성의 향상에 기여한다. Fe의 일부가 Al과의 화합물(Al3Fe, Al6Fe 등의 석출물)로서 존재하는 것을 허용한다. 이 Fe를 포함하는 석출물은 석출 강화에 기여한다고 생각되기 때문이다.Fe in the Al alloy is mainly dissolved in Al, which is the parent phase, and functions as a solid solution strengthening element. The solid solution of Fe can increase the strength called tensile strength at room temperature. In addition, the solid solution of Fe makes it difficult for the tensile strength to decrease at high temperatures, contributing to the improvement of heat resistance. A part of Fe is allowed to exist as a compound with Al (precipitates such as Al 3 Fe and Al 6 Fe). This is because it is thought that the precipitate containing Fe contributes to precipitation strengthening.

Fe를 0.05% 이상 함유하면, 고용에 의한 강도의 향상 효과, 내열성의 향상 효과를 얻기 쉬워, 고강도이며 내열성이 우수한 Al 합금선으로 할 수 있다. Fe의 함유량이 많을수록, 강도나 내열성이 우수한 경향이 있어, 고강도화나 내열성의 향상 등이 요구되는 경우에는, Fe의 함유량을 0.08% 이상, 더욱 0.09% 이상, 0.1% 이상으로 할 수 있다.When 0.05% or more of Fe is contained, the effect of improving the strength by solid solution and the effect of improving the heat resistance are easily obtained, and an Al alloy wire having high strength and excellent heat resistance can be obtained. The higher the Fe content, the higher the strength and heat resistance tend to be, and when high strength or heat resistance improvement is required, the Fe content can be 0.08% or more, further 0.09% or more, or 0.1% or more.

Fe를 0.25% 이하의 범위로 함유하면, 고용한 Fe나 Fe를 포함하는 화합물에 의한 도전율의 저하를 억제하기 쉬워, 도전율이 높은 Al 합금선으로 할 수 있다. 고도전성 등이 요구되는 경우에는, Fe의 함유량을 0.2% 이하, 더욱이 0.15% 이하로 할 수 있다.When Fe is contained in the range of 0.25% or less, it is easy to suppress the decrease in conductivity due to dissolved Fe or a compound containing Fe, and it can be set as an Al alloy wire with high conductivity. When high conductivity or the like is required, the Fe content can be 0.2% or less, and further 0.15% or less.

·Zr·Zr

Zr은 특히 내열성의 향상에 기여한다. 자세히는, Zr은 주로 모상인 Al에 고용되어 존재하며, 고온 시의 강도의 저하를 억제하여 고온 시라도 높은 강도를 유지하는 것에 기여한다.Zr contributes to the improvement of heat resistance in particular. In detail, Zr exists mainly as a solid solution in Al, which is the parent phase, and contributes to maintaining high strength even at high temperatures by suppressing a decrease in strength at high temperatures.

Zr을 0.01% 이상 함유하면, 전술한 내열성의 향상에 양호하게 기여하여, 내열성이 우수한 Al 합금선으로 할 수 있다. Zr의 함유량이 많을수록, 내열성이 우수한 경향이 있고, 내열성의 추가적인 향상 등을 요구하는 경우에는, Zr의 함유량을 0.015% 이상, 더욱 0.017% 이상, 0.02% 이상으로 할 수 있다.When 0.01% or more of Zr is contained, it contributes favorably to the above-described improvement in heat resistance, and an Al alloy wire having excellent heat resistance can be obtained. The higher the Zr content, the better the heat resistance, and when further improvement of the heat resistance is required, the Zr content can be 0.015% or more, further 0.017% or more, or 0.02% or more.

Zr을 0.05% 이하의 범위로 함유하면, Zr의 고용량의 증대에 따른 도전율의 저하를 억제하여, 도전율이 높은 Al 합금선으로 할 수 있다. 고도전율 등이 요구되는 경우에는, Zr의 함유량을 0.04% 이하, 더욱이 0.03% 이하로 할 수 있다.When Zr is contained in the range of 0.05% or less, a decrease in electrical conductivity due to an increase in the amount of solid solution of Zr can be suppressed, and an Al alloy wire having high electrical conductivity can be obtained. When a high conductivity or the like is required, the content of Zr can be 0.04% or less, and further 0.03% or less.

·Zr과 Fe의 관계・Relationship between Zr and Fe

Zr 및 Fe의 함유량이 전술한 특정 범위를 만족하는 것에 더하여, 양 원소가 특정 관계를 만족하면, 내열성이 우수하여 바람직하다. 구체적으로는, Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량의 합을 (5×Zr+Fe)로 할 때, 이 합(5×Zr+Fe)이 질량 비율로 0.17% 이상을 만족하는 것이 바람직하다. 이 합(5×Zr+Fe)은 특허문헌 1에 기초하는 것이다.In addition to the content of Zr and Fe satisfying the specific ranges described above, it is preferable because heat resistance is excellent when both elements satisfy a specific relationship. Specifically, when the sum of 5 times the Zr content and the Fe content is (5 × Zr + Fe), it is preferable that this sum (5 × Zr + Fe) satisfies 0.17% or more in terms of mass ratio. do. This sum (5 × Zr + Fe) is based on Patent Document 1.

상기 합(5×Zr+Fe)이 0.17% 이상이면, Zr 및 Fe가 모상에 양호하게 고용될 수 있어, 내열성이 우수한 Al 합금선, 대표적으로는 후술하는 인장 강도의 잔존율이 90% 이상인 Al 합금선으로 할 수 있다. 상기 합(5×Zr+Fe)이 클수록, 내열성이 보다 우수한 경향이 있다. 내열성의 추가적인 향상 등이 요구되는 경우에는, 상기 합(5×Zr+Fe)을 0.18% 이상, 더욱이 0.182% 이상, 0.19% 이상, 0.20% 이상으로 할 수 있다.When the above sum (5 × Zr + Fe) is 0.17% or more, Zr and Fe can be favorably dissolved in the parent phase, and the Al alloy wire has excellent heat resistance, typically Al having a residual rate of tensile strength of 90% or more, which will be described later. It can be done with alloy wire. The larger the sum (5×Zr+Fe) is, the better the heat resistance tends to be. When further improvement in heat resistance or the like is required, the above sum (5 × Zr + Fe) can be set to 0.18% or more, and further to 0.182% or more, 0.19% or more, or 0.20% or more.

·Si·Si

실시형태의 Al 합금선을 구성하는 Al 합금은, 도전율의 추가적인 향상의 관점에서, Si의 함유량이 0%이며, Si를 포함하지 않는 형태로 할 수 있다. Si는 Zr 및 Fe와 비교하여, 내열성의 향상 효과가 높지 않다. 반대로, Si를 포함하지 않는 경우, Zr 및 Fe가 Si와 화합물을 형성하는 것에 소비되지 않아, 모상의 Al에 충분히 고용될 수 있기 때문에, Zr 및 Fe의 고용에 의한 강도의 향상 효과, 내열성의 향상 효과를 양호하게 얻을 수 있다고 생각된다. 따라서, Si를 포함하지 않는 형태는 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비할 수 있다.The Al alloy constituting the Al alloy wire of the embodiment has a Si content of 0% from the viewpoint of further improving the electrical conductivity, and can be made in a form that does not contain Si. Compared with Zr and Fe, Si does not have a high effect of improving heat resistance. Conversely, when Si is not included, since Zr and Fe are not consumed to form a compound with Si and can be sufficiently dissolved in the parent Al, the effect of improving strength and improving heat resistance by solid solution of Zr and Fe It is thought that a favorable effect can be obtained. Therefore, the form which does not contain Si can have a high electrical conductivity and excellent heat resistance with a good balance.

한편으로, 현재 상태의 정련 기술 등에 의해 Si를 제거하면, 매우 시간이 걸린다. 그 때문에, 비용의 증대도 초래하기 쉽다. 공업적 양산을 고려하면, Si를 함유하는 것, 즉 Si의 함유량이 0% 초과인 형태가 이용하기 쉽다. 또한, Si를 함유하면, 인장 강도라고 하는 강도의 향상을 바랄 수 있다.On the other hand, removing Si by the current refining technology or the like takes a very long time. Therefore, an increase in cost is also likely to be caused. Considering industrial mass production, those containing Si, that is, the form in which the content of Si exceeds 0% is easy to use. Moreover, when Si is contained, the improvement of strength called tensile strength can be desired.

Si를 0.01% 이상 함유하면, Si의 고용에 의한 강도의 향상 효과를 얻기 쉬운 데다가, Si의 함유량을 조정하기 쉬워, 제조성이 우수하다. Si의 함유량이 많을수록, 강도를 향상하기 쉬워, 함유량의 조정도 용이하다. 고강도화, 양호한 제조성 등이 요구되는 경우에는, Si의 함유량을 0.012% 이상, 더욱 0.013% 이상, 0.015% 이상으로 할 수 있다.When 0.01% or more of Si is contained, it is easy to obtain the effect of improving the strength by the solid solution of Si, the content of Si is easy to adjust, and the productivity is excellent. The higher the content of Si, the easier it is to improve the strength and the easier it is to adjust the content. When high strength, good manufacturability, and the like are required, the Si content can be 0.012% or more, further 0.013% or more, or 0.015% or more.

Si를 함유하는 경우에 Si의 함유량이 0.03% 이하이면, 전술한 바와 같이 도전율의 저하를 억제하거나, Si와 Zr이나 Fe의 화합물의 형성에 의한 Zr이나 Fe의 소비를 저감하거나(Zr이나 Fe의 고용 저해를 억제하거나) 하기 쉬워, 도전율이 높고, 내열성이 우수한 Al 합금선으로 하기 쉽다. 고도전성, 고내열성 등이 요구되는 경우에는, Si의 함유량을 0.03% 미만, 더욱이 0.025% 미만, 0.024% 미만, 0.023% 미만으로 할 수 있고, 0.020% 이하가 보다 바람직하다.When Si is contained, if the Si content is 0.03% or less, as described above, the decrease in electrical conductivity is suppressed, the consumption of Zr or Fe due to the formation of a compound of Si and Zr or Fe is reduced (Zr or Fe suppression of solid solution inhibition), and it is easy to obtain an Al alloy wire having high conductivity and excellent heat resistance. When high conductivity, high heat resistance, etc. are required, the Si content can be made less than 0.03%, further less than 0.025%, less than 0.024%, less than 0.023%, and more preferably 0.020% or less.

·Zr과 Fe와 Si의 관계・Relationship between Zr, Fe and Si

Si를 상기 범위로 포함하는 경우(0% 초과의 경우), Zr, Fe, Si의 함유량이 전술한 특정 범위를 만족하는 것에 더하여, 이들 3가지 원소가 특정 관계를 만족하면, 높은 도전율을 갖기 쉬워 바람직하다. 구체적으로는, Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량과, Si의 함유량의 2배의 합을 (5×Zr+Fe+2×Si)로 할 때, 이 합(5×Zr+Fe+2×Si)이 질량 비율로 0.34% 이하를 만족하는 것이 바람직하다. 이 합이 요구하는 방법은 후술한다.When Si is included in the above range (when it exceeds 0%), when the contents of Zr, Fe, and Si satisfy the above-mentioned specific range, and these three elements satisfy the specific relationship, it is easy to have high electrical conductivity. desirable. Specifically, when the sum of five times the Zr content, the Fe content, and twice the Si content is (5 × Zr + Fe + 2 × Si), this sum (5 × Zr + Fe + 2 x Si) preferably satisfies 0.34% or less in terms of mass ratio. The method by which this sum is required will be described later.

상기 합(5×Zr+Fe+2×Si)이 0.34% 이하이면, Zr 및 Fe의 고용량의 증대를 억제하며, Si의 함유에 따른 도전율의 저하를 억제하여, 도전율이 높은 Al 합금선으로 할 수 있다. 고도전율 등이 요구되는 경우에는, 상기 합(5×Zr+Fe+2×Si)을 0.33% 이하, 더욱이 0.31% 이하, 0.30% 이하로 할 수 있다.When the sum (5 × Zr + Fe + 2 × Si) is 0.34% or less, an increase in the solid solution of Zr and Fe is suppressed, a decrease in conductivity due to the content of Si is suppressed, and an Al alloy wire having high conductivity can be obtained. can When a high conductivity or the like is required, the above sum (5 × Zr + Fe + 2 × Si) can be 0.33% or less, further 0.31% or less, or 0.30% or less.

·조직·group

실시형태의 Al 합금선을 구성하는 Al 합금의 조직으로서, Fe 및 Zr이 주로서 고용되는 조직을 들 수 있다. 또한, 상기 Al 합금의 조직으로서, 미세한 결정 조직을 들 수 있다. 후술하는 바와 같이 주조 시에 특정 속도로 급냉함으로써 미세한 결정 조직을 갖는 주조재가 얻어진다. 이 주조재에 압연 가공이나 신선 가공 등의 소성 가공을 실시하여 Al 합금선을 제조함으로써, Al 합금선은 미세한 결정 조직을 갖기 쉽다. Fe의 일부와 Al을 포함하는 석출물이 균일적으로 분산되어 존재하는 것을 허용한다.As the structure of the Al alloy constituting the Al alloy wire of the embodiment, a structure in which Fe and Zr are mainly solid-dissolved is exemplified. Further, as the structure of the Al alloy, a fine crystal structure is exemplified. As will be described later, a cast material having a fine crystal structure is obtained by quenching at a specific rate during casting. By subjecting this cast material to plastic working such as rolling or wire drawing to produce an Al alloy wire, the Al alloy wire tends to have a fine crystal structure. Precipitates containing a part of Fe and Al are allowed to exist in a uniformly dispersed manner.

(특성)(characteristic)

·내열성·Heat resistance

실시형태의 Al 합금선은 내열성이 우수하다. 정량적으로는, 230℃에서 1시간 가열 후의 인장 강도의 잔존율이 90% 이상인 형태를 들 수 있다. 상기 잔존율은 [상기 가열 후의 인장 강도/실온에서의 인장 강도]×100(%)으로 한다. 상기 잔존율이 클수록, 고온 시의 강도의 저하가 적어 내열성이 우수하기 때문에, 91% 이상, 더욱 92% 이상, 93% 이상이 보다 바람직하다.The Al alloy wire of the embodiment is excellent in heat resistance. Quantitatively, the aspect in which the residual rate of the tensile strength after heating at 230 degreeC for 1 hour is 90% or more is mentioned. The residual ratio is [tensile strength after heating/tensile strength at room temperature] x 100 (%). The higher the residual ratio, the lower the decrease in strength at high temperatures and the better the heat resistance. Therefore, 91% or more, more preferably 92% or more, and 93% or more are more preferable.

·강도·robbery

실시형태의 Al 합금선은 강도가 높다. 정량적으로는, 실온에서의 인장 강도가 내열 알루미늄 합금 전선 전기학회 전기규격 조사회 표준규격 JEC-3406에 있어서, 직경마다 규정되는 평균의 인장 강도 이상인 형태를 들 수 있다. 구체적으로는, 이하를 들 수 있다.The Al alloy wire of the embodiment has high strength. Quantitatively, a form in which the tensile strength at room temperature is equal to or higher than the average tensile strength specified for each diameter in the standard JEC-3406 of the Electrical Standards Survey Society of the Institute of Electrical Engineers for Heat Resistant Aluminum Alloy Wires is exemplified. Specifically, the following is mentioned.

선직경 2.6 ㎜ 이상 3.2 ㎜ 미만일 때; 179 ㎫ 이상When the wire diameter is 2.6 mm or more and less than 3.2 mm; 179 MPa or more

선직경 3.2 ㎜ 이상 3.7 ㎜ 미만일 때; 172 ㎫ 이상When the wire diameter is 3.2 mm or more and less than 3.7 mm; 172 MPa or more

선직경 3.7 ㎜ 이상 4.0 ㎜ 미만일 때; 169 ㎫ 이상When the wire diameter is 3.7 mm or more and less than 4.0 mm; 169 MPa or more

선직경 4.0 ㎜ 이상 5.0 ㎜ 이하일 때; 165 ㎫ 이상When the wire diameter is 4.0 mm or more and 5.0 mm or less; 165 MPa or more

상기 평균 인장 강도가 높을수록, 고온 시에 강도가 저하하여도, 잔존하는 인장 강도가 높아지기 쉽다. 고강도 등이 요구되는 경우에는, Al 합금선의 인장 강도를, 상기 평균 인장 강도 +3 ㎫ 이상, 상기 평균 인장 강도+5 ㎫ 이상으로 할 수 있다.The higher the average tensile strength, the higher the remaining tensile strength is likely to be, even if the strength decreases at high temperatures. When high strength or the like is required, the tensile strength of the Al alloy wire can be set to the above average tensile strength +3 MPa or more and the above average tensile strength +5 MPa or more.

·도전율·Conductivity

실시형태의 Al 합금선은 도전성이 우수하다. 정량적으로는, 실온에서의 도전율이 61%IACS 이상을 만족하는 형태를 들 수 있다. 상기 도전율이 높을수록, 전기 저항이 낮아지기 쉬워, 송전 손실을 저감할 수 있어 바람직하기 때문에, 상기 도전율을 61.1%IACS 이상, 더욱이 61.2%IACS 이상, 61.3%IACS 이상으로 할 수 있다.The Al alloy wire of the embodiment is excellent in conductivity. Quantitatively, a form in which the conductivity at room temperature satisfies 61% IACS or more is exemplified. Since the higher the conductivity is, the easier the electrical resistance is to be lowered and the power transmission loss can be reduced, which is preferable. Therefore, the conductivity can be set to 61.1%IACS or higher, furthermore 61.2%IACS or higher, or 61.3%IACS or higher.

내열성(전술한 인장 강도의 잔존율), 인장 강도, 도전율 등은 조성이나 제조 조건을 조정함으로써 정해진 크기로 할 수 있다. 예컨대, 첨가 원소를 많게 하면, 내열성이나 인장 강도가 높아, 도전율이 낮아지는 경향이 있고, 첨가 원소를 적게 하면, 도전율이 높아, 내열성이나 인장 강도가 낮아지는 경향이 있다. 예컨대, 주조 시의 냉각 속도를 크게 하면(빨리 하면), 내열성이나 인장 강도가 높아지는 경향이 있다. 예컨대, 가공도를 크게 하면 인장 강도가 높아지는 경향이 있다.The heat resistance (residual rate of the above-mentioned tensile strength), tensile strength, conductivity, etc. can be adjusted to a predetermined size by adjusting the composition and manufacturing conditions. For example, when the added elements are increased, the heat resistance and tensile strength tend to be high, and the electrical conductivity tends to be low. For example, when the cooling rate at the time of casting is increased (if made quickly), heat resistance and tensile strength tend to increase. For example, when the degree of processing is increased, the tensile strength tends to increase.

(크기)(size)

실시형태의 Al 합금선은 대표적으로는, 제조 과정에서 신선 가공도[감면율(減面率)] 등의 가공도를 조정함으로써, 여러 가지의 선직경으로 할 수 있다. 용도(후술)에 따라, 선직경(단면적)을 적절하게 선택할 수 있다. 특히, 실시형태의 Al 합금선의 선직경을 1.5 ㎜ 초과로 함으로써, TACSR 등의 내열 가공 송전선의 도체에 알맞다. TACSR의 규격 선직경은 예컨대 2.3 ㎜ 이상 5.0 ㎜ 이하를 들 수 있다. 또한, 실시형태의 Al 합금선의 대표적인 형상으로서는, 횡단면 형상이 원형인 환선(丸線)을 들 수 있다.Representatively, the Al alloy wire of the embodiment can be made into various wire diameters by adjusting the working degree such as the wire drawing degree (area reduction ratio) in the manufacturing process. Depending on the application (described later), the wire diameter (cross-sectional area) can be appropriately selected. In particular, by setting the wire diameter of the Al alloy wire of the embodiment to more than 1.5 mm, it is suitable for conductors of heat-resistant overhead power transmission lines such as TACSR. The standard wire diameter of TACSR is, for example, 2.3 mm or more and 5.0 mm or less. In addition, as a representative shape of the Al alloy wire of the embodiment, a round wire having a circular cross-sectional shape is exemplified.

(용도)(Usage)

실시형태의 Al 합금선은 전선, 특히 가공 송전선 등의 나전선, 배전선 등의 피복 전선이라고 하는 전력 공급에 이용되는 전선의 도체에 이용할 수 있다. 실시형태의 Al 합금선은 전술한 바와 같이 도전성 및 내열성의 쌍방이 우수하기 때문에, 내열성이 요구되는 용도의 전선, 대표적으로는 TACSR 등이라고 하는 내열 가공 송전선의 소선에 적합하게 이용할 수 있다.The Al alloy wire of the embodiment can be used for electric wires, particularly bare wires such as overhead power transmission lines and coated wires such as distribution wires. Since the Al alloy wire of the embodiment is excellent in both conductivity and heat resistance as described above, it can be suitably used for electric wires for applications requiring heat resistance, typically for strands of heat-resistant overhead power transmission lines such as TACSR.

[가공 송전선][Overhead Transmission Line]

실시형태의 가공 송전선(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 실시형태의 Al 합금선(12)을 복수 합쳐서 꼬아 이루어지는 연선부(2)을 구비한다. 가공 송전선(1)은 대표적으로는, 복수의 소선[도 1에서는 Al 합금선(12) 및 후술하는 강선(13)]이 동심 꼬임에 의해 이루어지는 동심 연선을 들 수 있다. 가공 송전선(1)의 일례로서, 소선이 전부 Al 합금선(12)인 동심 연선을 들 수 있다. 가공 송전선(1)의 별도예로서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 중심부에 텐션 멤버(3)를 구비하고, 텐션 멤버(3)의 외주에 복수의 Al 합금선(12)을 합쳐서 꼬아 이루어지는 연선부(2)를 구비하는 동심 연선을 들 수 있다. 텐션 멤버(3)를 이루는 소선은, 나강선(裸鋼線), 알루미늄 피복 강선 및 아연 도금 강선 중 적어도 1종의 강선(13)을 포함하는 것을 들 수 있다. 연선부(2)를 이루는 Al 합금선(12)의 선직경(1.5 ㎜ 초과)이나 소선수, 텐션 멤버(3)를 이루는 강선(13) 등의 소선의 선직경이나 소선수 등은, 정해진 도체 단면적, 인장 하중 등을 갖도록 적절하게 선택할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the overhead power transmission line 1 of the embodiment includes a twisted pair portion 2 formed by twisting a plurality of Al alloy wires 12 of the embodiment together. A representative example of the overhead power transmission line 1 is a concentric twisted wire formed by concentric twisting of a plurality of strands (an Al alloy wire 12 in FIG. 1 and a steel wire 13 described later). As an example of the overhead power transmission line 1, a concentric stranded wire in which all of the strands are Al alloy wires 12 is exemplified. As another example of the overhead power transmission line 1, as shown in FIG. 1, a twisted pair formed by providing a tension member 3 in the center and twisting a plurality of Al alloy wires 12 together around the outer circumference of the tension member 3 A concentric twisted pair provided with section 2 is exemplified. The bare wire constituting the tension member 3 includes at least one type of steel wire 13 of a bare steel wire, an aluminum-coated steel wire, and a galvanized steel wire. The wire diameter (exceeding 1.5 mm) and number of strands of the Al alloy wire 12 constituting the stranded wire portion 2, the wire diameter and number of strands of the strands such as the steel wire 13 constituting the tension member 3, etc. are determined conductors It can be appropriately selected to have a cross-sectional area, tensile load, and the like.

텐션 멤버(3)를 구비하지 않은 경우에는, 전선의 외직경 또는 단면적을 일정하게 하면, 텐션 멤버(3)를 구비하는 경우와 비교하여, 도체 단면적을 크게 확보할 수 있다. 텐션 멤버(3)를 구비하는 경우에는, 텐션 멤버(3)를 구비하지 않은 경우와 비교하여, 인장 하중이 크기 때문에, 가선 시의 장력을 높일 수 있다. 가선 시의 장력을 높일 수 있음으로써, 전선의 이도(이완)를 작게 할 수 있다. 이도를 작게 할 수 있기 때문에, 전선과 지면, 지면에 세워진 임의의 건조물의 격리 거리를 크게 확보할 수 있다. 텐션 멤버(3)가 알루미늄 피복 강선 및 아연 도금 강선 중 적어도 한쪽을 포함하는 경우에는, Al 합금선(12)과 강선 사이에, 알루미늄 피복이나 아연 도금이 개재되기 때문에, 갈바닉 부식에 의한 Al 합금선(12)의 부식 열화를 억제할 수 있다.When the tension member 3 is not provided, if the outer diameter or cross-sectional area of the electric wire is kept constant, the conductor cross-sectional area can be secured larger than when the tension member 3 is provided. In the case where the tension member 3 is provided, since the tensile load is large compared to the case where the tension member 3 is not provided, the tension at the time of wiring can be increased. By being able to increase the tension at the time of wiring, it is possible to reduce the separation (relaxation) of the electric wire. Since the ear canal can be made small, it is possible to secure a large isolation distance between the electric wire and the ground and any building erected on the ground. When the tension member 3 includes at least one of an aluminum-coated steel wire and a galvanized steel wire, aluminum coating and zinc plating are interposed between the Al alloy wire 12 and the steel wire, so an Al alloy wire by galvanic corrosion Corrosion deterioration of (12) can be suppressed.

실시형태의 가공 송전선(1)은 송전 선로에 이용할 수 있다. 특히, 실시형태의 가공 송전선(1)은 전술한 바와 같이 전기 저항이 낮고, 내열성도 우수하기 때문에, 내열성이 우수한 것이 요구되는 가공 송전 선로에 적합하게 이용할 수 있다.The overhead power transmission line 1 of the embodiment can be used for a power transmission line. In particular, since the overhead power transmission line 1 of the embodiment has low electrical resistance and excellent heat resistance as described above, it can be suitably used for an overhead power transmission line that requires excellent heat resistance.

[주된 효과][Main effect]

실시형태의 Al 합금선은 특정 조성의 Al 합금으로 구성되기 때문에, 종래보다 높은 도전율을 가지면서, 종래와 동등 정도 이상의 내열성을 가질 수 있어, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다. 이 효과를 시험예 1에서 구체적으로 설명한다.Since the Al alloy wire of the embodiment is composed of an Al alloy of a specific composition, it can have a heat resistance equal to or higher than that of the prior art while having a higher conductivity than the prior art, and has a high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner. This effect is specifically demonstrated in Test Example 1.

실시형태의 가공 송전선(1)은 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 Al 합금선(12)을 구비하기 때문에, 전기 저항이 낮은 데다가 내열성도 우수하여, 낮은 전기 저항과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비한다. 이 효과를 시험예 2에서 구체적으로 설명한다.Since the overhead power transmission line 1 of the embodiment includes the Al alloy wire 12 having high electrical conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner, it has low electrical resistance and excellent heat resistance, and has low electrical resistance and excellent heat resistance in a well-balanced manner. do. This effect is specifically demonstrated in Test Example 2.

[알루미늄 합금선의 제조 방법][Method of manufacturing aluminum alloy wire]

실시형태의 Al 합금선은 예컨대 이하의 주조 공정과, 가공 공정을 포함하는 실시형태의 알루미늄 합금선(Al 합금선)의 제조 방법에 따라 제조할 수 있다. 이 제조 방법의 개요를 서술하면, 전술한 특정 조성의 Al 합금을 주조한 후, 주조재에 소성 가공을 실시하여 선재를 형성한다. 특히, 주조 시의 냉각 속도를 특정 범위의 급냉으로 한다. 또한, 실시형태의 Al 합금선의 제조 방법은, 주조 이후, 시효 처리라고 하는 열 처리를 별도 실시하는 일없이, 고도전율로 내열성도 우수한 실시형태의 Al 합금선을 제조할 수 있어, 제조성도 우수하다.The Al alloy wire of embodiment can be manufactured according to the manufacturing method of the aluminum alloy wire (Al alloy wire) of embodiment including the following casting process and a processing process, for example. An outline of this manufacturing method is given, after casting the Al alloy of the specific composition described above, plastic working is performed on the cast material to form a wire rod. In particular, the cooling rate during casting is quenched within a specific range. In addition, the method for producing the Al alloy wire of the embodiment can produce the Al alloy wire of the embodiment having a high conductivity and excellent heat resistance without separately performing a heat treatment such as aging treatment after casting, and is also excellent in manufacturability .

(주조 공정) Si를 0% 이상 0.03% 이하, Fe를 0.05% 이상 0.25% 이하, Zr을 0.01% 이상 0.05% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불순물로 구성되는 알루미늄 합금을 주조하여 주조재를 제조한다.(Casting step) An aluminum alloy containing 0% or more and 0.03% or less of Si, 0.05% or more and 0.25% or less of Fe, and 0.01% or more and 0.05% or less of Zr, the balance being composed of Al and impurities, is cast to produce a cast material. do.

(가공 공정) 상기 주조재에 압연 가공 및 신선 가공 중 적어도 한쪽을 포함하는 소성 가공을 실시하여, 선직경이 1.5 ㎜ 초과인 선재를 제조한다.(Machining Step) A wire rod having a wire diameter of more than 1.5 mm is manufactured by subjecting the cast material to plastic working including at least one of rolling processing and wire drawing processing.

주조 공정에서는 주조 시의 냉각 속도를 5℃/초 이상으로 한다.In the casting process, the cooling rate during casting is set to 5°C/sec or more.

이하, 공정마다 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated.

(주조 공정)(casting process)

이 공정에서는 원료를 준비하여, 특정 조성의 Al 합금의 용탕을 제작하고, 이 용탕을 주조에 제공한다. 특히, 이 주조 시에 Zr과 Fe를 Al에 고용시켜 과포화 고용체를 형성하기 위해, Si량을 조정하며, 냉각 속도를 전술한 바와 같이 크게 한다.In this process, raw materials are prepared, molten metal of an Al alloy having a specific composition is produced, and this molten metal is used for casting. In particular, in order to dissolve Zr and Fe in Al during casting to form a supersaturated solid solution, the amount of Si is adjusted and the cooling rate is increased as described above.

원료는, 예컨대 전기용 알루미늄 지금(이하, Al 지금이라고 부름)과, Al과 첨가 원소를 포함하는 모합금 및 첨가 원소 단체(單體) 중 적어도 한쪽을 들 수 있다. 특히, Al 지금으로서, 불순물량이 매우 적고, Al 순도가 높은 것, 예컨대 Al의 함유량이 99.65% 초과, 더욱 99.9% 이상, 99.92% 이상인 것 등을 이용하면, Zr이나 Fe, Si의 함유량을 고정밀도로 조정하기 쉬워, 양산에 알맞다. Al 순도가 어느 정도 낮은 Al 지금을 이용하는 경우에는, 적절하게, 정련 등을 행하면, 전술한 각 첨가 원소의 함유량을 정밀도 좋게 조정할 수 있지만, 시간이 걸리는 등 양산의 점에서 뒤떨어지는 경우가 있다.The raw material includes, for example, at least one of aluminum ingot for electrical use (hereinafter referred to as Al ingot), a master alloy containing Al and an additive element, and an additive element alone. In particular, when Al braze is used that has a very small amount of impurities and high Al purity, for example, one with an Al content of more than 99.65%, further 99.9% or more, or 99.92% or more, etc., the content of Zr, Fe, or Si can be determined with high precision. Easy to adjust, suitable for mass production. In the case of using Al ingot with a certain degree of low Al purity, the content of each of the above-mentioned additive elements can be adjusted with high precision by appropriately performing refining, but it may be inferior in terms of mass production, such as taking time.

주조 시의 냉각 속도(여기서는, 탕온으로부터 적어도 400℃ 정도까지의 냉각 속도)를 5℃/초 이상의 급냉으로 함으로써, 첨가 원소의 고용 비율(특히 Fe)을 많게 할 수 있다. 그 결과, Zr, Fe의 함유량이 전술한 범위라도, 또한 전술한 범위에서 보다 적게 하여도, Zr 및 Fe의 고용에 의한 내열성의 향상 효과, 강도의 향상 효과를 양호하게 얻을 수 있다. 상기 냉각 속도가 클수록(빠를수록), 고용 상태를 유지하기 쉽다. 그 때문에, 냉각 속도는 6℃/초 이상, 더욱이 6.5℃/초 이상, 7℃/sec 이상이 바람직하다. 냉각 속도를 전술한 바와 같이 조정하면, 주조 방법은 특별히 따지지 않는다. 양산하는 경우에는, 연속 주조법을 적합하게 이용할 수 있다. 연속 주조법은 벨트 앤드 휠법 등의 가동 주형을 이용하는 방법, 고정 주형을 이용하는 방법 등 각종 방법을 이용할 수 있다.By setting the cooling rate during casting (here, the cooling rate from the hot water temperature to at least about 400° C.) to 5° C./sec or more, the solid solution ratio of the additive element (especially Fe) can be increased. As a result, even if the contents of Zr and Fe are within the above-mentioned range or less than the above-mentioned range, the effect of improving heat resistance and strength due to the solid solution of Zr and Fe can be obtained satisfactorily. The higher (faster) the cooling rate is, the easier it is to maintain a solid solution state. Therefore, the cooling rate is preferably 6°C/sec or higher, more preferably 6.5°C/sec or higher, and 7°C/sec or higher. If the cooling rate is adjusted as described above, the casting method is not particularly limited. In the case of mass production, a continuous casting method can be suitably used. As the continuous casting method, various methods such as a method using a movable mold such as a belt and wheel method and a method using a fixed mold can be used.

또한, 상기 냉각 속도가 클수록, 미세한 결정 조직을 갖는 주조재가 얻어진다. 이러한 주조재를 가공 공정에 제공하면, 얻어진 선재도 미세한 결정 조직을 갖기 쉽다.In addition, as the cooling rate is higher, a cast material having a finer crystal structure is obtained. When such a cast material is subjected to a processing step, the obtained wire rod also tends to have a fine crystal structure.

(가공 공정)(Manufacturing process)

이 공정은 전술한 바와 같이 첨가 원소를 충분히 고용한 주조재에 소성 가공을 실시하여, 정해진 선직경의 선재를 제조한다. 특히, 실시형태의 Al 합금선의 제조 방법에서는, 이 가공 전, 가공 중, 가공 후 중 어느 때에도 시효 처리를 행하지 않기 때문에, 고용 상태를 유지하기 쉬워, 가공 경화에 의한 강도의 향상 효과를 얻기 쉽다. 또한, 첨가 원소의 함유량이 특정 범위이기 때문에, 첨가 원소의 고용에 따른 도전율의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 도전율, 내열성, 강도가 우수한 Al 합금선을 생산성 좋게 제조할 수 있다. 또한, Si의 함유량이 적음으로써, 또한 Zr 및 Fe의 함유량도 적게 함으로써, 조대한 화합물을 형성하기 어려워, 조대한 화합물 입자에 기인하는 단선 등도 저감하기 쉬워, 상기 Al 합금선을 생산성 좋게 제조할 수 있다.In this step, as described above, plastic working is performed on the cast material in which the additive elements are sufficiently dissolved, to produce a wire rod having a predetermined wire diameter. In particular, in the Al alloy wire manufacturing method of the embodiment, since the aging treatment is not performed at any time before, during, or after this processing, the solid solution state is easily maintained, and the effect of improving the strength by work hardening is easy to obtain. In addition, since the content of the additive element is within a specific range, a decrease in electrical conductivity due to solid solution of the additive element can be suppressed. Therefore, an Al alloy wire having excellent conductivity, heat resistance and strength can be manufactured with good productivity. In addition, by reducing the content of Si and also reducing the content of Zr and Fe, it is difficult to form a coarse compound, it is easy to reduce wire breakage caused by coarse compound particles, and the Al alloy wire can be produced with high productivity. there is.

가공 공정에서 행하는 소성 가공은 압연 가공 및 신선 가공 중 적어도 한쪽을 포함한다. 또한, 이 소성 가공은 열간 가공 및 냉간 가공 중 적어도 한쪽을 포함하는 것을 들 수 있다. 연속 주조법을 이용하는 경우, 예컨대 연속 주조재에 압연 가공, 신선 가공을 순서로 실시하고, 이 압연 가공을 열간 가공, 신선 가공을 냉간 가공으로 하는 것을 들 수 있다. 연속 주조에 연속하여 열간 가공을 행하면, 주조재에 잔존하는 열을 이용하여 고용 상태를 유지하기 쉬워, 재가열 설비가 불필요하며, 제조성도 우수하다. 예컨대, 벨트 앤드 휠식의 연속 주조기에 압연기가 병설된, 연속 주조 압연 장치를 이용하는 것을 들 수 있다.The plastic working performed in the processing step includes at least one of rolling processing and drawing processing. Further, this plastic working includes at least one of hot working and cold working. In the case of using the continuous casting method, for example, rolling and wire drawing are sequentially performed on the continuous cast material, and the rolling is hot working and the wire drawing is cold working. When hot working is performed continuously after continuous casting, it is easy to maintain a solid solution state by using the heat remaining in the cast material, and reheating equipment is not required, and the manufacturability is excellent. For example, it is possible to use a continuous casting and rolling device in which a rolling mill is attached to a belt-and-wheel type continuous casting machine.

열간 압연을 행하는 경우, 압연 온도가 높을수록 가공성이 우수하지만, 고용 원소가 석출되기 쉬워져, 내열성의 저하 등을 초래하기 쉽다. 상기 압연 온도가 낮을수록, 고용 상태를 유지하기 쉬운 데다가, 가공 변형량을 크게 할 수 있어, 강도를 높이기 쉽다. 고내열성이나 고강도 등을 요구하는 경우에는, 예컨대 압연 개시 온도를 250℃ 이상 550℃ 이하 정도로 하는 것을 들 수 있다. 연속 주조 이외의 주조법을 이용하는 경우나, 열간 가공 이외의 가공은, 냉간 가공으로 하면, 고용 상태를 유지하기 쉬운 데다가, 가공 변형량을 크게 할 수 있어, 강도를 높이기 쉽다.In the case of hot rolling, the higher the rolling temperature, the better the workability. The lower the rolling temperature, the easier it is to maintain the solid solution state, the larger the amount of deformation in processing, and the easier it is to increase the strength. When high heat resistance or high strength is required, for example, setting the rolling start temperature to about 250°C or higher and 550°C or lower is exemplified. In the case of using a casting method other than continuous casting or cold working in processing other than hot working, it is easy to maintain the solid solution state, increase the amount of processing deformation, and increase the strength.

신선 가공을 실시하는 경우, 주조재나 전술한 압연 가공이 실시된 압연재 등에 정해진 최종 선직경이 될 때까지, 1패스 이상의 신선 가공을 실시한다. 이 신선 가공은, 냉간 가공으로 할 수 있다. 최종 선직경에 따라, 패스수, 1패스당의 가공도, 총 가공도 등을 선택하면 좋다. 얻어진 최종 선직경을 갖는 선재(신선재 등)가 전술한 실시형태의 Al 합금선이 된다.In the case of performing wire drawing, one or more passes of wire drawing are performed until the final wire diameter is determined, such as a cast material or a rolled material subjected to the above-mentioned rolling processing. This wire drawing can be made into cold working. What is necessary is just to select the number of passes, the degree of processing per pass, the degree of total processing, etc. according to the final wire diameter. The wire rod (new wire rod, etc.) having the obtained final wire diameter becomes the Al alloy wire of the above-described embodiment.

가공 공정에서의 가공도(감면율), 특히 냉간 가공을 포함하는 경우에 냉간 가공의 가공도가 클수록, 가공 변형량을 크게 할 수 있어, 강도를 높이기 쉽다. 한편, 가공도의 증대에 따라, 가공 변형에 따른 도전율의 저하, 고용 원소의 석출에 따른 내열성의 저하를 초래하기 쉽다. 예컨대, 냉간 가공에 제공하는 소재(예, 열간 가공재 등)로, 정해진 최종 선직경(여기서는 1.5 ㎜ 초과)을 갖는 선재를 제조하는 경우에, 냉간 가공 개시 시의 선직경을 8 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하로 하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 냉간 가공의 가공도를 적절하게 확보하여, 가공 경화에 의한 강도 향상 효과를 양호하게 얻으면서, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 Al 합금선을 제조할 수 있다. 냉간 가공 개시 시의 선직경은 최종 선직경에 따라, 9 ㎜ 이상, 더욱이 10 ㎜ 이상으로 하거나, 14 ㎜ 이하, 더욱 13 ㎜ 이하로 하거나 할 수 있다.The degree of workability (surface reduction rate) in the machining process, particularly in the case of including cold working, the greater the degree of cold working, the greater the amount of machining deformation and the easier it is to increase the strength. On the other hand, as the degree of processing increases, it is easy to cause a decrease in electrical conductivity due to processing deformation and a decrease in heat resistance due to precipitation of solid solution elements. For example, in the case of producing a wire having a predetermined final wire diameter (in this case, more than 1.5 mm) from a material (eg, hot worked material, etc.) subjected to cold working, the wire diameter at the start of cold working is 8 mm or more and 15 mm or less It can be heard that In this case, it is possible to manufacture an Al alloy wire having high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner while ensuring the degree of cold working appropriately and obtaining a good strength improvement effect by work hardening. The wire diameter at the start of cold working may be 9 mm or more, further 10 mm or more, or 14 mm or less, or 13 mm or less, depending on the final wire diameter.

실시형태의 알루미늄 합금선의 제조 방법은 전술한 전선의 도체를 구성하는 알루미늄 합금선의 제조에 이용할 수 있다.The aluminum alloy wire manufacturing method of the embodiment can be used for manufacturing the aluminum alloy wire constituting the conductor of the electric wire described above.

[시험예 1][Test Example 1]

여러 가지의 조성의 알루미늄 합금선을 이하와 같이 하여 제작하여, 특성을 조사하였다.Aluminum alloy wires of various compositions were produced as follows, and their characteristics were investigated.

원료로서, Al 지금(99.9 질량% 이상 Al)과, 모합금(Zr을 포함하는 Al 합금, Fe를 포함하는 Al 합금, Si를 포함하는 Al 합금)을 준비하여 용해하여, Al 합금의 용탕을 제작하였다. Al 합금의 조성(잔부는 Al 및 불가피 불순물)을 표 1에 나타낸다.As raw materials, Al metal (99.9% by mass or more Al) and a master alloy (Zr-containing Al alloy, Fe-containing Al alloy, Si-containing Al alloy) are prepared and melted to produce an Al alloy molten metal. did Table 1 shows the composition of the Al alloy (the balance being Al and unavoidable impurities).

얻어진 용탕을 연속 주조하여 주조재(여기서는 3600 ㎟)를 제작하였다. 연속 주조 시의 냉각 속도(℃/초)를 표 1에 나타낸다. 시료 No.1-14, No.1-105, No.1-106은 다른 시료와 비교하여, 냉각수량이 적어지도록 조정함으로써 냉각 속도를 작게 하였다. 이 시험에서는, 벨트 앤드 휠식의 연속 주조 압연 장치를 이용하여, 얻어진 주조재에 연속하여 압연 가공(열간 압연을 포함함)을 실시하여, 연속 주조 압연재(여기서는 φ 9.5 ㎜)를 제작하였다. 얻어진 연속 주조 압연재에 신선 가공(냉간, 감면율 95.6% 또는 88.7% 또는 72.3%)을 실시하여, 표 1에 나타내는 최종 선직경(2.0 ㎜ 또는 3.2 ㎜ 또는 5.0 ㎜)의 신선재를 얻었다.The obtained molten metal was continuously cast to produce a cast material (here, 3600 mm 2 ). Table 1 shows the cooling rate (°C/sec) during continuous casting. Samples No.1-14, No.1-105, and No.1-106 were adjusted to reduce the amount of cooling water compared to the other samples, thereby reducing the cooling rate. In this test, using a belt and wheel type continuous casting and rolling device, the obtained cast material was continuously subjected to rolling processing (including hot rolling) to produce a continuously cast rolled material (here, φ 9.5 mm). The obtained continuously cast rolled material was subjected to wire drawing (cold, area reduction 95.6%, 88.7%, or 72.3%) to obtain a wire having a final wire diameter (2.0 mm, 3.2 mm, or 5.0 mm) shown in Table 1.

얻어진 신선재에 대해서, 도전율(%IACS), 실온에서의 인장 강도(㎫), 내열성(%)을 조사하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.About the obtained wire rod, electrical conductivity (%IACS), tensile strength at room temperature (MPa), and heat resistance (%) were investigated. The results are shown in Table 1.

도전율은 직류 4단자법으로 측정하였다. 여기서는, 시판의 전기 저항 측정 장치를 이용하였다. 측정은 실온(여기서는 20℃ 정도)에서 행하고, 표점 거리(GL)를 500 ㎜로 하였다.The electrical conductivity was measured by the direct current 4-terminal method. Here, a commercially available electrical resistance measuring device was used. The measurement was carried out at room temperature (about 20°C here), and the gauge length (GL) was set to 500 mm.

인장 강도는 JIS Z 2241(금속 재료 인장 시험 방법, 1998년)에 준거하여, 범용의 인장 시험기를 이용하여 측정하였다. 측정은 실온(여기서는 20℃ 정도)에서 행하고, 표점 거리(GL)를 100 ㎜로 하였다.Tensile strength was measured using a general-purpose tensile tester in accordance with JIS Z 2241 (Tensile test method for metallic materials, 1998). The measurement was conducted at room temperature (about 20°C here), and the gauge length (GL) was set to 100 mm.

내열성은 이하의 인장 강도의 잔존율(%)에 의해 평가하였다.Heat resistance was evaluated by the residual percentage (%) of the following tensile strength.

여기서는, 각 시료의 신선재를 전기로를 이용하여 230±1℃까지 승온하여(승온에 걸리는 시간은 20분 이내로 함), 230℃에서 1시간 유지한 후, 실온(여기서는 20℃ 정도)까지 냉각하고, 전술한 실온에서의 인장 강도의 측정 방법과 동일하게 하여, 이 가열 후의 인장 강도를 측정하였다. 그리고, [상기 가열 후의 인장 강도/실온에서의 인장 강도]×100(%)을 잔존율로 하였다. 이 잔존율이 클수록, 내열성이 우수하다.Here, the wire rod of each sample is heated to 230 ± 1 ° C using an electric furnace (temperature elevation time is within 20 minutes), maintained at 230 ° C for 1 hour, then cooled to room temperature (here, about 20 ° C), , The tensile strength after this heating was measured in the same manner as in the method for measuring the tensile strength at room temperature described above. Then, [tensile strength after heating/tensile strength at room temperature] x 100 (%) was used as the residual ratio. It is excellent in heat resistance, so that this residual ratio is large.

Figure 112019030251184-pct00001
Figure 112019030251184-pct00001

표 1에 나타내는 바와 같이 시료 No.1-1∼No.1-14는 모두, 시료 No.1-101, No.1-102와 비교하여, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 것을 알 수 있다. 정량적으로는, 시료 No.1-1∼No.1-14는 모두, 도전율이 61%IACS 이상 또한 내열성이 90% 이상을 만족한다. 시료 No.1-1∼No.1-14 중, 대부분의 시료는 도전율이 61%IACS 이상 또한 내열성이 90.2% 이상을 만족하고, 90.5% 이상, 더욱이 91.5% 이상의 시료도 많다. 또한, 시료 No.1-1∼No.1-14는 모두, 실온에서의 강도도 우수한 것을 알 수 있다. 정량적으로는, 시료 No.1-1∼No.1-14는 모두, 내열 알루미늄 합금 전선 전기학회 전기규격 조사회 표준규격 JEC-3406에 규정되는 평균값(예컨대, 선직경 3.2 ㎜의 시료에서는 172 ㎫)과 동등 이상의 강도를 가지고, 평균값+5 ㎫ 이상의 시료, 더욱 평균값+10 ㎫ 이상의 시료도 있다.As shown in Table 1, it can be seen that all of Sample Nos. 1-1 to No. 1-14 have high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner compared to Samples No. 1-101 and No. 1-102. there is. Quantitatively, sample Nos. 1-1 to No. 1-14 satisfy electrical conductivity of 61% IACS or more and heat resistance of 90% or more. Among sample Nos. 1-1 to No. 1-14, most of the samples had a conductivity of 61% IACS or more and a heat resistance of 90.2% or more, and many samples had 90.5% or more, and moreover 91.5% or more. In addition, it can be seen that all samples No. 1-1 to No. 1-14 are excellent in strength at room temperature. Quantitatively, samples No.1-1 to No.1-14 are all average values specified in the standard JEC-3406 of the Electrical Standards Survey Society of the Institute of Heat-Resistant Aluminum Alloy Wires (e.g., 172 MPa for a sample with a wire diameter of 3.2 mm) ), there are samples with an average value of +5 MPa or more, and samples with an average value of +10 MPa or more.

상기 결과가 얻어진 이유의 하나로서, 시료 No.1-1∼No.1-14는 Zr 및 Fe의 함유량이 전술한 특정 범위이며, Si의 함유량이 0.03 질량% 이하, 여기서는 0.025 질량% 미만, 더욱이 0.024 질량% 이하, 대부분의 시료가 0.023 질량% 미만인 것을 들 수 있다.As one of the reasons why the above results were obtained, samples No. 1-1 to No. 1-14 had Zr and Fe contents in the above-mentioned specific ranges, and Si contents were 0.03 mass% or less, in this case less than 0.025 mass%, and furthermore 0.024 mass % or less, and most samples are less than 0.023 mass %.

또한, 이 시험으로부터, Si의 함유량이 0.03 질량% 이하인 경우에, Fe 및 Zr을 특정 관계를 만족하는 범위로 함유하면, 내열성이 우수한 것을 알 수 있다. 도 2는 시료 No.1-1∼No.1-11과, 시료 No.1-101∼No.1-104에 대해서, 합(5×Zr+Fe)과 내열성의 관계를 나타내는 그래프이다. 횡축은 Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량의 합(5×Zr+Fe)(질량%), 좌측 종축이 내열성(%)을 나타낸다. 시료 No.1-1∼No.1-11 및 시료 No.1-101∼No.1-104는 주조 시의 냉각 속도가 대략 같고, 선직경이 동일하며, 제조 조건이 실질적으로 같은 시료이다.In addition, from this test, when the content of Si is 0.03% by mass or less, when Fe and Zr are contained in a range satisfying a specific relationship, it is found that the heat resistance is excellent. Fig. 2 is a graph showing the relationship between the sum (5xZr+Fe) and heat resistance for samples No.1-1 to No.1-11 and samples No.1-101 to No.1-104. The horizontal axis represents the sum of 5 times the Zr content and the Fe content (5 × Zr + Fe) (mass %), and the left vertical axis represents heat resistance (%). Sample No.1-1 to No.1-11 and Sample No.1-101 to No.1-104 are samples having substantially the same cooling rate during casting, the same wire diameter, and substantially the same manufacturing conditions.

도 2의 그래프에 나타내는 바와 같이, 시료 No.1-1∼No.1-11의 합(5×Zr+Fe)은 0.148 질량% 초과의 범위, 특히 파선으로 나타내는 바와 같이 0.17 질량% 이상의 범위에 존재하는 것을 알 수 있다. 따라서, 우수한 내열성(90% 이상)을 갖기 위해서는, Zr, Fe, Si의 함유량이 특정 범위를 만족하며, 합(5×Zr+Fe)이 0.17 질량% 이상을 만족하는 것이 바람직한 것이 나타났다.As shown in the graph of Fig. 2, the sum of samples No. 1-1 to No. 1-11 (5 x Zr + Fe) is in the range of more than 0.148 mass%, particularly in the range of 0.17 mass% or more as indicated by the broken line. know that it exists. Therefore, in order to have excellent heat resistance (90% or more), it was found that it is preferable that the contents of Zr, Fe, and Si satisfy a specific range, and the sum (5 × Zr + Fe) satisfies 0.17% by mass or more.

또한, 이 시험으로부터, Si의 함유량이 0.03 질량% 이하인 경우에, Fe, Zr, Si를 특정 관계를 만족하는 범위로 함유하면, 도전성이 우수한 것을 알 수 있다. 도 3은 시료 No.1-1∼No.1-11, 시료 No.1-101∼No.1-104에 대해서, 합(5×Zr+Fe+2×Si)과 도전율의 관계를 나타내는 그래프이다. 횡축은 Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량과, Si의 함유량의 2배의 합(5×Zr+Fe+2×Si)(질량%), 좌측 종축이 도전율(%IACS)을 나타낸다.In addition, from this test, when the content of Si is 0.03% by mass or less, when Fe, Zr, and Si are contained in a range satisfying a specific relationship, it is found that the conductivity is excellent. 3 is a graph showing the relationship between the sum (5 × Zr + Fe + 2 × Si) and the conductivity for sample No.1-1 to No.1-11 and sample No.1-101 to No.1-104 am. The horizontal axis represents the sum of five times the Zr content, the Fe content, and twice the Si content (5 × Zr + Fe + 2 × Si) (mass %), and the left vertical axis represents the conductivity (% IACS).

합(5×Zr+Fe+2×Si)은 도 2에 나타내는 합(5×Zr+Fe)을 기본으로 하여, 대입법에 의해 구하였다. 구체적으로는 Si의 계수를 α로 할 때의 합(5×Zr+Fe+α×Si)을 가정하고, α를 0.5마다 대입하여 도전율과의 관계를 구하여, 높은 도전율(61%IACS 이상)이 얻어지는 값을 구하였다.The sum (5 × Zr + Fe + 2 × Si) was obtained by substitution method based on the sum (5 × Zr + Fe) shown in FIG. 2 . Specifically, assuming the sum (5 × Zr + Fe + α × Si) when the coefficient of Si is α, and substituting α every 0.5 to find the relationship with the conductivity, a high conductivity (61% IACS or more) is obtained. The obtained value was obtained.

도 3의 그래프에 나타내는 바와 같이, 시료 No.1-1∼No.1-11의 합(5×Zr+Fe+2×Si)은 0.381 질량% 미만의 범위, 특히 파선으로 나타내는 바와 같이 0.34 질량% 이하의 범위에 존재하는 것을 알 수 있다. 따라서, 높은 도전율(61%IACS 이상)을 갖기 위해서는, Zr, Fe, Si의 함유량이 특정 범위를 만족하며, 합(5×Zr+Fe+2×Si)이 0.34 질량% 이하를 만족하는 것이 바람직한 것이 나타났다.As shown in the graph of Fig. 3, the sum of sample Nos. 1-1 to No. 1-11 (5 x Zr + Fe + 2 x Si) is less than 0.381% by mass, particularly 0.34 mass as indicated by the broken line. It turns out that it exists in the range of % or less. Therefore, in order to have high conductivity (61%IACS or more), it is preferable that the contents of Zr, Fe, and Si satisfy a specific range, and the sum (5 × Zr + Fe + 2 × Si) satisfies 0.34 mass% or less. something appeared

동일 조성이며, 주조 시의 냉각 속도가 상이한 시료 No.1-11, No.1-14와, 시료 No.1-105, No.1-106을 비교한다. 이들 비교로부터, 전술한 바와 같은 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 알루미늄 합금선은, Al 합금을 전술한 특정 조성으로 하며, 주조 시의 냉각 속도를 보다 크게 함으로써 제조할 수 있는 것을 알 수 있다. 정량적으로는 상기 냉각 속도는 5℃/초 이상, 더욱이 7℃/초 이상이 바람직하다고 할 수 있다.Samples No.1-11 and No.1-14 with the same composition and different cooling rates during casting were compared with Samples No.1-105 and No.1-106. From these comparisons, it can be seen that an aluminum alloy wire having a well-balanced high conductivity and excellent heat resistance as described above can be produced by making the Al alloy the specific composition described above and increasing the cooling rate during casting. . Quantitatively, it can be said that the cooling rate is preferably 5°C/sec or more, and more preferably 7°C/sec or more.

동일 조성이며, 가공도가 상이한 시료 No.1-11∼No.1-13에 주목한다. 이들 시료로부터, 특히 냉간 가공의 가공도(최종 선직경)를 상이하게 한 경우라도, 높은 도전율과 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 알루미늄 합금선을 제조할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 이들 시료로부터, 신선 가공도가 클수록(선직경이 작을수록) 강도가 우수하고, 신선 가공도가 작을수록(선직경이 클수록) 내열성이 우수한 경향이 있는 것을 알 수 있다.Attention is paid to sample No. 1-11 to No. 1-13 having the same composition and different degrees of processing. From these samples, it can be seen that aluminum alloy wires having high conductivity and excellent heat resistance in a well-balanced manner can be produced even when the degree of cold working (final wire diameter) is made different. Further, from these samples, it can be seen that the higher the degree of wire drawing (the smaller the wire diameter), the better the strength, and the smaller the degree of wire drawing (the larger the wire diameter), the better the heat resistance tends to be.

그 외에, 이 시험으로부터, 내열성에 관해서 이하의 것을 말할 수 있다.In addition, from this test, the following can be said about heat resistance.

(1) Zr을 0.019 질량% 이상, 또한 Fe를 0.11 질량% 이상 포함하면, 내열성이 93% 이상이며, 내열성이 보다 우수하다(시료 No.1-1∼No.1-3, No.1-6, No.1-10).(1) When 0.019% by mass or more of Zr and 0.11% by mass or more of Fe are included, the heat resistance is 93% or more and the heat resistance is more excellent (Sample No.1-1 to No.1-3, No.1- 6, No.1-10).

(2) Zr이 0.05 질량% 이하의 범위에서 많으면, Fe가 어느 정도 적은 경우라도, 내열성이 우수하다(시료 No.1-7).(2) When the amount of Zr is in the range of 0.05% by mass or less, the heat resistance is excellent even when the amount of Fe is somewhat small (sample No. 1-7).

(3) Fe가 0.25 질량% 이하의 범위에서 많으면, Zr이 어느 정도 적은 경우라도, 내열성이 우수하다(시료 No.1-8).(3) When Fe is large in the range of 0.25% by mass or less, heat resistance is excellent even when Zr is small to some extent (sample No. 1-8).

[시험예 2][Test Example 2]

시험예 1에서 제작한 Al 합금선을 복수 합쳐서 꼬아 연선을 제작하여, 특성을 조사하였다.A plurality of Al alloy wires produced in Test Example 1 were combined and twisted to produce a stranded wire, and the characteristics were investigated.

이 시험에서는, 선직경 3.2 ㎜의 Al 합금선(시료 No.1-1∼No.1-11, No.1-14, No.1-101∼No.1-106)을 준비하여, 도체 단면적이 상이한 이하의 연선 a∼연선 c를 제작하였다.In this test, Al alloy wires (sample No.1-1 to No.1-11, No.1-14, and No.1-101 to No.1-106) with a wire diameter of 3.2 mm were prepared, and the conductor cross-sectional area The following different stranded wires a to c were produced.

연선 a는 도체 단면적이 300 ㎟이고, 내열 알루미늄 합금 연선(TAl)을 상정한 것이다. 연선 a는 선직경 3.2 ㎜의 Al 합금선을 37개 이용한 동심 꼬임에 의한 동심 연선이다.Stranded wire a has a conductor cross-sectional area of 300 mm 2 and assumes a heat-resistant aluminum alloy stranded wire (TAl). Stranded wire a is a concentric twisted wire using 37 Al alloy wires with a wire diameter of 3.2 mm and twisted concentrically.

연선 b는 도체 단면적이 240 ㎟이며, 중심부에 텐션 멤버를 구비하고, 그 외주에 Al 합금선의 연선부를 구비하는 TACSR를 상정한 것이다. 텐션 멤버는 선직경 3.2 ㎜의 아연 도금 강선을 7개 이용한 동심 꼬임에 의한 동심 연선이다. 연선 b는 선직경 3.2 ㎜의 Al 합금선을 합계 30개 이용하여, 상기 텐션 멤버의 외주에 Al 합금선을 합쳐서 꼬아 이루어지는 것이다(도 1도 참조).The stranded wire b assumes a TACSR having a conductor cross-sectional area of 240 mm 2 , having a tension member in the center, and having a stranded portion of Al alloy wire on the outer periphery thereof. The tension member is a concentric stranded wire by concentric twist using seven galvanized steel wires with a wire diameter of 3.2 mm. Stranded wire b is formed by twisting together 30 Al alloy wires with a wire diameter of 3.2 mm around the outer circumference of the tension member (see also FIG. 1).

연선 c는 연선 b에 있어서의 텐션 멤버의 소선을 알루미늄 피복 강선으로 한 것이다.Stranded wire c is an aluminum-coated steel wire made of the wire of the tension member in the twisted wire b.

얻어진 연선 a∼연선 c에 대해서, 전기 저항(Ω/㎞), 실온에서의 인장 하중(kN), 내열성(kN)을 조사하였다. 연선 a∼연선 c의 측정 결과를 각각 표 2∼표 4에 나타낸다.For the obtained stranded wires a to c, electrical resistance (Ω/km), tensile load at room temperature (kN), and heat resistance (kN) were investigated. The measurement results of twisted wire a to twisted wire c are shown in Tables 2 to 4, respectively.

전기 저항(Ω/㎞)은 4단자법에 따라 측정하였다. 측정은 실온(여기서는 20℃)에서 행하고, 표점 거리(GL)를 1 m로 하였다.Electrical resistance (Ω/km) was measured according to the 4-terminal method. The measurement was conducted at room temperature (20°C in this case), and the gauge length (GL) was set to 1 m.

인장 하중(kN)은 내열 알루미늄 합금 전선 전기학회 전기규격 조사회 표준규격 JEC-3404에 준거하여 측정하였다.Tensile load (kN) was measured in accordance with the standard JEC-3404 of the Electrical Standards Investigation Society of the Institute of Electrical Engineers for Heat Resistant Aluminum Alloy Wires.

내열성은 이하의 가열 후의 인장 하중(kN)에 의해 평가하였다.Heat resistance was evaluated by the following tensile load (kN) after heating.

여기서는, 각 시료의 연선 a∼연선 c를 시험예 1과 동일하게 하여, 230℃에서 1시간 유지한 후, 실온(여기서는 20℃ 정도)까지 냉각한다. 냉각 후에, 각 시료의 인장 하중을 전술한 JEC-3404에 준거하여 측정하였다. 이 가열 후의 인장 하중이 클수록, 내열성이 우수하다.Here, the stranded wires a to c of each sample are carried out in the same way as in Test Example 1, held at 230°C for 1 hour, and then cooled to room temperature (approximately 20°C in this case). After cooling, the tensile load of each sample was measured based on JEC-3404 described above. It is excellent in heat resistance, so that the tensile load after this heating is large.

Figure 112019030251184-pct00002
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Figure 112019030251184-pct00003
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Figure 112019030251184-pct00004
Figure 112019030251184-pct00004

표 2∼표 4에 나타내는 바와 같이, 시료 No.1-1∼No.1-12, No.1-14, No.2-1∼No.2-12, No.2-14, No.3-1∼No.3-12, No.3-14의 연선(이하, 연선 a∼c 시료군이라고 부름)은, 시료 No.1-101∼No.1-106, No.2-101∼No.2-106, No.3-101∼No.3-106의 연선과 각각 비교하여, 낮은 전기 저항과 높은 인장 하중 및 우수한 내열성을 밸런스 좋게 구비하는 것을 알 수 있다.As shown in Tables 2 to 4, samples No.1-1 to No.1-12, No.1-14, No.2-1 to No.2-12, No.2-14, No.3 -1 to No.3-12, No.3-14 stranded wires (hereinafter referred to as stranded wire a to c sample groups) are samples No.1-101 to No.1-106, No.2-101 to No. Compared with the stranded wires of No.2-106 and No.3-101 to No.3-106, respectively, it is found that low electrical resistance, high tensile load and excellent heat resistance are provided in a well-balanced manner.

정량적으로는, 연선 a 시료군은 표 2에 나타내는 바와 같이, 전기 저항이 0.0968 Ω/㎞ 이하이고, 실온에서의 인장 하중이 46.7 kN 이상이며, 230℃×1 h의 가열 후의 인장 하중이 42.8 kN 이상이다. 연선 a 시료군은 초기의 인장 하중(실온의 인장 하중)에 대한 상기 가열 후의 인장 하중의 잔존율이 90% 이상, 더욱이 91% 이상, 91.5% 이상이며, 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있다.Quantitatively, as shown in Table 2, the stranded wire a sample group had an electrical resistance of 0.0968 Ω/km or less, a tensile load at room temperature of 46.7 kN or more, and a tensile load after heating at 230°C for 1 hour of 42.8 kN. More than that. The stranded wire a sample group had a residual ratio of the tensile load after heating to the initial tensile load (tensile load at room temperature) of 90% or more, furthermore 91% or more, and 91.5% or more, indicating excellent heat resistance.

연선 b 시료군은 표 3에 나타내는 바와 같이, 전기 저항이 0.116 Ω/㎞ 이하이며, 실온에서의 인장 하중이 104.7 kN 이상이고, 230℃×1 h의 가열 후의 인장 하중이 101.5 kN 이상이다. 연선 b 시료군은 전술한 인장 하중의 잔존율이 95% 이상, 더욱이 96% 이상, 96.5% 이상이며, 내열성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, the stranded wire b sample group has an electrical resistance of 0.116 Ω/km or less, a tensile load at room temperature of 104.7 kN or more, and a tensile load after heating at 230°C x 1 h of 101.5 kN or more. The stranded wire b sample group had the aforementioned tensile load residual ratio of 95% or more, furthermore 96% or more, and 96.5% or more, and it was found that the heat resistance was excellent.

연선 c 시료군은 표 4에 나타내는 바와 같이, 전기 저항이 0.110 Ω/㎞ 이하이며, 실온에서의 인장 하중이 104.7 kN 이상이고, 230℃×1 h의 가열 후의 인장 하중이 101.2 kN 이상이다. 연선 c 시료군은 전술한 인장 하중의 잔존율이 95% 이상, 더욱이 96% 이상, 96.5% 이상이며, 내열성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 4, the twisted pair c sample group has an electrical resistance of 0.110 Ω/km or less, a tensile load at room temperature of 104.7 kN or more, and a tensile load after heating at 230°C x 1 h of 101.2 kN or more. The stranded wire c sample group had the aforementioned tensile load residual ratio of 95% or more, furthermore 96% or more, and 96.5% or more, and it was found that the heat resistance was excellent.

이러한 결과가 얻어진 이유로서, 연선 a∼c 시료군은 도전율이 높아, 실온에서의 인장 강도도 높고, 또한 내열성도 우수한 시료 No.1-1∼No.1-12, No.1-14의 Al 합금선을 구비하기 때문이라고 생각된다.As a reason for these results, the stranded wire a to c sample groups had high conductivity, high tensile strength at room temperature, and Al of samples No. 1-1 to No. 1-12 and No. 1-14, which were also excellent in heat resistance. It is thought that this is because an alloy wire is provided.

그 외에, 이 시험으로부터, 이하의 것을 알 수 있다.In addition, the following can be found from this test.

(1) 연선 a 시료군은 연선 b, c 시료군보다 도체 단면적이 크기 때문에, 전기 저항이 보다 낮다.(1) Since the conductor cross-sectional area of the stranded wire a sample group is larger than that of the stranded wire b and c sample groups, the electrical resistance is lower.

(2) 연선 b, c 시료군은 텐션 멤버를 구비하기 때문에, 연선 a 시료군보다, 실온 및 전술한 가열 후의 인장 하중이 크며, 고강도이다.(2) Since the stranded wire b and c sample groups are equipped with tension members, the tensile load at room temperature and after the aforementioned heating is higher than that of the twisted wire sample group a, and has high strength.

(3) 연선 c 시료군은 알루미늄 피복 강선을 구비하기 때문에, 연선 b 시료군보다 전기 저항이 보다 낮다.(3) Since the stranded wire c sample group was provided with an aluminum-coated steel wire, the electrical resistance was lower than that of the stranded wire b sample group.

시험예 1, 2에 의해, Si, Fe, Zn을 특정 범위로 함유하는 특정 조성의 알루미늄 합금으로 이루어지는 알루미늄 합금선은, 높은 도전율과 우수한 내열성을 양립할 수 있는 것이 나타났다. 또한, 이 알루미늄 합금선을 소선으로 하는 가공 송전선은 낮은 전기 저항과 우수한 내열성을 양립할 수 있는 것이 나타났다.Test Examples 1 and 2 showed that an aluminum alloy wire made of an aluminum alloy of a specific composition containing Si, Fe, and Zn in a specific range was compatible with high conductivity and excellent heat resistance. Moreover, it was shown that the overhead power transmission line using this aluminum alloy wire as a single wire can achieve both low electrical resistance and excellent heat resistance.

본 발명은 이들 예시에 한정되는 것이 아니며, 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다. This invention is not limited to these examples, it is shown by the claim, and it is intended that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.

예컨대, 시험예 1의 알루미늄 합금의 조성이나 선직경, 주조 시의 냉각 속도 등의 제조 조건, 시험예 2의 연선에 이용하는 소선의 조성이나 선직경, 소선수 등을 적절하게 변경할 수 있다.For example, the composition of the aluminum alloy in Test Example 1, the wire diameter, the manufacturing conditions such as the cooling rate during casting, the composition of the wire used for the stranded wire in Test Example 2, the wire diameter, the number of wires, etc. can be appropriately changed.

1 : 가공 송전선
2 : 연선부
3 : 텐션 멤버
12 : 알루미늄 합금선(Al 합금선)
13 : 강선
1: overhead transmission line
2: twisted pair
3: Tension member
12: aluminum alloy wire (Al alloy wire)
13: steel wire

Claims (12)

Si를 0.01 질량% 이상 0.03 질량% 미만,
Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하,
Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고,
잔부가 Al 및 불순물로 구성되고,
선직경이 1.5 ㎜ 초과이며,
Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량의 합(5×Zr+Fe)이 0.17 질량% 이상이고,
Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량과, Si의 함유량의 2배의 합(5×Zr+Fe+2×Si)이 0.34 질량% 이하이며,
실온에서의 도전율이 61%IACS 이상이고,
230℃에서 1시간 가열 후의 인장 강도의 잔존율이 90% 이상인 알루미늄 합금선.
0.01% by mass or more and less than 0.03% by mass of Si;
0.05% by mass or more and 0.25% by mass or less of Fe;
Contains 0.01% by mass or more and 0.05% by mass or less of Zr,
the remainder being composed of Al and impurities,
The wire diameter is greater than 1.5 mm,
The sum of 5 times the content of Zr and the content of Fe (5 × Zr + Fe) is 0.17% by mass or more,
The sum of five times the Zr content, the Fe content, and twice the Si content (5 × Zr + Fe + 2 × Si) is 0.34 mass% or less,
The conductivity at room temperature is 61% IACS or more,
An aluminum alloy wire having a residual rate of tensile strength of 90% or more after heating at 230°C for 1 hour.
제1항에 있어서, 실온에서의 인장 강도가 내열 알루미늄 합금 전선 전기학회 전기규격 조사회 표준규격 JEC-3406에 있어서, 직경마다 규정되는 평균 인장 강도 이상인 것인 알루미늄 합금선.The aluminum alloy wire according to claim 1, wherein the tensile strength at room temperature is greater than or equal to the average tensile strength specified for each diameter according to the standard JEC-3406 of the Electrical Standards Survey Society of the Institute of Heat-Resistant Aluminum Alloy Wires. 제1항에 기재된 알루미늄 합금선을 복수 합쳐서 꼬아 이루어지는 연선부를 포함하는 가공 송전선.An overhead transmission line comprising a twisted pair formed by twisting a plurality of the aluminum alloy wires according to claim 1 together. 제3항에 있어서, 강선을 포함하는 텐션 멤버와, 상기 텐션 멤버의 외주에 복수의 상기 알루미늄 합금선을 합쳐서 꼬아 이루어지는 상기 연선부를 구비하는 가공 송전선.The overhead power transmission line according to claim 3, comprising: a tension member comprising a steel wire; and the twisted pair portion formed by combining and twisting a plurality of the aluminum alloy wires around the outer periphery of the tension member. 제4항에 있어서, 상기 텐션 멤버는 알루미늄 피복 강선 및 아연 도금 강선 중 적어도 한쪽을 포함하는 것인 가공 송전선.The overhead power transmission line according to claim 4, wherein the tension member includes at least one of an aluminum-coated steel wire and a galvanized steel wire. Si를 0.01 질량% 이상 0.03 질량% 미만, Fe를 0.05 질량% 이상 0.25 질량% 이하, Zr을 0.01 질량% 이상 0.05 질량% 이하 함유하고, 잔부가 Al 및 불순물로 구성되고, Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량의 합(5×Zr+Fe)이 0.17 질량% 이상이고, Zr의 함유량의 5배와, Fe의 함유량과, Si의 함유량의 2배의 합(5×Zr+Fe+2×Si)이 0.34 질량% 이하인 알루미늄 합금을 주조하여 주조재를 제조하는 주조 공정과,
상기 주조재에 압연 가공 및 신선(伸線) 가공 중 적어도 한쪽을 포함하는 소성 가공을 실시하여, 선직경이 1.5 ㎜ 초과이고, 실온에서의 도전율이 61%IACS 이상인 선재를 제조하는 가공 공정
을 포함하고, 상기 주조 공정에서는 주조 시의 냉각 속도를 5℃/초 이상으로 하는 것인 알루미늄 합금선의 제조 방법.
It contains 0.01 mass % or more and less than 0.03 mass % of Si, 0.05 mass % or more and 0.25 mass % or less of Fe, and 0.01 mass % or more and 0.05 mass % or less of Zr, the balance being composed of Al and impurities, five times the content of Zr. and the sum of the Fe content (5 × Zr + Fe) is 0.17 mass% or more, the sum of 5 times the Zr content, the Fe content and twice the Si content (5 × Zr + Fe + 2 A casting step of producing a cast material by casting an aluminum alloy in which x Si) is 0.34% by mass or less;
A processing step for producing a wire rod having a wire diameter of more than 1.5 mm and a conductivity of 61% IACS or more at room temperature by subjecting the cast material to plastic working including at least one of rolling processing and wire drawing processing.
Including, in the casting process, the cooling rate during casting is 5 ° C. / sec or more, the manufacturing method of the aluminum alloy wire.
제6항에 있어서, 상기 가공 공정에서는 냉간 가공을 포함하고, 상기 냉간 가공 개시 시의 소재의 선직경을 8 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하로 하는 것인 알루미늄 합금선의 제조 방법.The method for producing an aluminum alloy wire according to claim 6, wherein cold working is included in the working step, and the wire diameter of the raw material at the start of the cold working is set to 8 mm or more and 15 mm or less. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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