NO143632B

NO143632B - ELECTRIC ALUMINUM ALLOY conductor.

Info

Publication number: NO143632B
Application number: NO2000/72A
Authority: NO
Inventors: Roger John Schoerner; Enrique Calixto Chia
Original assignee: Southwire Co
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1980-12-08
Also published as: CS192457B2; FR2140481B1; ES403551A1; MW3074A1; ZA723663B; SE388212B; JPS57108238A; DE2227523A1; IL39598A; LU65478A1; YU150372A; BE784539A; IL39598A0; IE36861B1; JPS6040501B2; JPS5776144A; IE36861L; FR2140481A1; AU4293972A; GB1398128A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en elektrisk leder av aluminiumslegering og med stor styrke og liten vekt, i form av tråd, stav eller annet lignende fremstillingsprodukt.Foreliggende leder passer ve] for anvendelse i form av trad,stav, kabel, samleskinne, rørforbindelse, uttaksklemme, stikk-kontakter eller andre elektriske kontaktinnretninger. The present invention relates to an electrical conductor made of aluminum alloy and with great strength and light weight, in the form of a wire, rod or other similar manufacturing product. - connectors or other electrical contact devices.

Legeringer på aluminiumbasis finner stadig større anerkjen- Aluminum-based alloys are increasingly gaining recognition

nelse på dagens materialmarked på grunn av liten vekt og lave omkostninger. Et område hvor aluminiumlegeringer har funnet økende anvendelse er som erstatning for kobber ved tilvirkning av elektriske ledere i trådform. Vanlig elektrisk ledende aluminiumslegeringstråd (i det følgende betegnet med EC) inne-holder en.hovedandel av rent aluminium samt spormengder av forurensninger som silisium, vanadium, jern, kobber, mangan, magnesium, sink, bor og titan. nelse on today's material market due to light weight and low costs. One area where aluminum alloys have found increasing use is as a replacement for copper in the manufacture of electrical conductors in wire form. Ordinary electrically conductive aluminum alloy wire (hereinafter referred to as EC) contains a major proportion of pure aluminum as well as trace amounts of impurities such as silicon, vanadium, iron, copper, manganese, magnesium, zinc, boron and titanium.

Skjønt de ligger gunstig til når det gjelder vekt og omkostninger, har imidlertid aluminiumlegeringene langt fra vunnet full anerkjennelse på markedet som elektrisk leder. En av hovedgrunnene til dette er at visse fysisiske egenskaper som kan oppnås ved en vanlig EC-aluminiumlegeringsleder, ikke er tilfredsstillende under alle forhold. Hvis derfor egenskaper som termisk stabilitet, høy strekkfasthet, relativ forlengelse, bearbeidbarhet, og elastisitetsgrense kunne forbedres i vesentlig grad uten at dette medfører vesentlig senkning av den elektriske ledningsevne for det ferdige produkt, vil en meget ønskelig forbedring kunne oppnås. Det er imidlertid kjent at tilsats av legeringselementer vil redusere ledningsevnen, men forbedre andre fysiske egenskaper. Bare tilsats av elementer som forbedrer viktige materialegenskaper uten i vesentlig grad å nedsette ledningsevnen, vil følgelig gi et akseptabelt og brukbart produkt. Although they are advantageous in terms of weight and cost, the aluminum alloys are far from gaining full recognition on the market as electrical conductors. One of the main reasons for this is that certain physical properties that can be achieved with a standard EC aluminum alloy conductor are not satisfactory under all conditions. If, therefore, properties such as thermal stability, high tensile strength, relative elongation, machinability and elastic limit could be improved to a significant extent without this entailing a significant lowering of the electrical conductivity of the finished product, a very desirable improvement could be achieved. However, it is known that the addition of alloying elements will reduce conductivity but improve other physical properties. Only the addition of elements that improve important material properties without significantly reducing the conductivity will consequently produce an acceptable and usable product.

Fra norsk patentskrift nr. 137.408 er det kjent aluminiumlegeringer hvor dette er oppnådd, idet mange av de ovenfor angitte materialegenskaper og andre fysiske egenskaper er for bedret. Disse legeringer har imidlertid et forholdsvis høyt koboltinnhold (0.2-1.6 vektprosent) og med økende koboltpris på verdensmarkedet vil sådanne legeringer' bli for dyre. From Norwegian patent document no. 137,408, aluminum alloys are known where this has been achieved, as many of the above-mentioned material properties and other physical properties have been improved. However, these alloys have a relatively high cobalt content (0.2-1.6% by weight) and with increasing cobalt prices on the world market, such alloys will become too expensive.

På denne bakgrunn av kjent teknikk er det derfor et formål for oppfinnelsen å frembringe en ny elektrisk leder som kombinerer godtagbar elektrisk ledningsevne med tilfredsstillende øvrige fysiske egenskaper og vesentlig lavere fremstillingsomkostning-er enn den nettopp omtalte koboltholdige legering. On this background of known technology, it is therefore an object of the invention to produce a new electrical conductor which combines acceptable electrical conductivity with satisfactory other physical properties and significantly lower manufacturing costs than the cobalt-containing alloy just mentioned.

Oppfinnelsen gjelder således en elektrisk leder av aluminiumlegering og med en ledningsevne på minst 51% ifølge den internasjonale kobberstandard (IACS), idet lederens særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger i at den består av 0.20 til 1.60 vektprosent nikkel, 0,3 til 1.30 vektprosent jern, 0.0 til 0.2 vektprosent kobolt og 0.0 til 2.0 vektprosent magnesium samt resten aluminium med de sporelementer som normalt forekommer sammen med dette element. The invention thus relates to an electrical conductor made of aluminum alloy and with a conductivity of at least 51% according to the international copper standard (IACS), as the special feature of the conductor according to the invention is that it consists of 0.20 to 1.60 weight percent nickel, 0.3 to 1.30 weight percent iron , 0.0 to 0.2 weight percent cobalt and 0.0 to 2.0 weight percent magnesium and the rest aluminum with the trace elements that normally occur together with this element.

Sådanne legeringer for fremstilling av elektriske ledere i henhold til oppfinnelsen har således lavt eller intet koboltinnhold, men det er overraskende funnet at det med øket nikkel--innhold kan oppnås like gode eller bedre fysiske egenskaper for foreliggende oppfinnelsesgjenstand, sammenlignet med den tidligere kjente legering med høyere koboltinnhold. Such alloys for the production of electrical conductors according to the invention thus have a low or no cobalt content, but it has surprisingly been found that with an increased nickel content equally good or better physical properties can be achieved for the subject of the present invention, compared to the previously known alloy with higher cobalt content.

Hovedtilsatsene til aluminium utgjøres således i henhold til oppfinnelsen av nikkel og jern, og det foretrukkede mengdeom-råde for disse elementer er henholdsvis 0.60 - 0.80 og 0.45 - 0.65 vektprosent. Det er da særlig gunstig med en ytterligere tilsats på 0.03 - 0.10 vektprosent kobolt eller magnesium. According to the invention, the main additions to aluminum are thus made up of nickel and iron, and the preferred amount range for these elements is 0.60 - 0.80 and 0.45 - 0.65 percent by weight, respectively. It is then particularly beneficial with a further addition of 0.03 - 0.10 weight percent cobalt or magnesium.

Etter at smeiten er gjort i stand, støpes fortrinnsvis alumini-umslegeringen til en kontinuerlig støpestang i en støpemaskin for dette formål, hvoretter stangen umiddelbart varmebearbeides i et valseverk for fremstilling av et bearbeidet stangmaterial av foreliggende aluminiumslegering. After the forging is completed, the aluminum alloy is preferably cast into a continuous casting rod in a casting machine for this purpose, after which the rod is immediately heat-treated in a rolling mill to produce a processed rod material of the existing aluminum alloy.

Et eksempel på en kontinuerlig støpe- og valse-prosess for An example of a continuous casting and rolling process for

sådan fremstilling av kontinuerlig stangmaterial vil bli beskrevet i de følgende avsnitt. Det bør imidlertid forstås at andre fremstillingsmetoder også kan anvendes og gi guns- such production of continuous rod material will be described in the following paragraphs. It should be understood, however, that other manufacturing methods can also be used and provide benefits

tige resultater, men de beste resultater oppnås dog ved en kontinuerlig prosess. Nevnte øvrige fremgangsmåter omfatter konvensjonell ekstrudering og hydrostatisk ekstrudering for fremstilling av stang elier tråd direkte, sintring av et aluminiumlegeringspulver for direkte fremstilling av stang eller tråd, støpning av stang eller tråd direkte fra en smeltet aluminiumlegering, samt konvensjonell støpning av aluminiums-legeringsbarrer som senere varmbearbeides til stangmaterial og trekkes til'tråd med mellomliggende utglødningstrinn. tige results, but the best results are achieved through a continuous process. Mentioned other methods include conventional extrusion and hydrostatic extrusion for the production of rod or wire directly, sintering of an aluminum alloy powder for the direct production of rod or wire, casting of rod or wire directly from a molten aluminum alloy, as well as conventional casting of aluminum alloy ingots which are later heat-worked to bar material and drawn into wire with an intermediate annealing step.

En støpemaskin for kontinuerlig støpning anvendes for forming A casting machine for continuous casting is used for forming

og størkning av den smeltede aluminiumlegering for fremstilling av en støpestang som i den oppnådde størknete tilstand umiddelbart overføres fra støpemaskinen til et valseverk, som anvendes for varmformning av støpestangen til et varmbearbeidet stangmaterial eller annet vårmeformet produkt, hvorunder støpestangen bearbeides i flere retninger som danner vinkler med hverandre. and solidification of the molten aluminum alloy for the production of a casting rod which, in the obtained solidified state, is immediately transferred from the casting machine to a rolling mill, which is used for hot forming of the casting rod into a hot-worked rod material or other hot-formed product, during which the casting rod is processed in several directions forming angles with each other.

Støpemaskinen kan være av konvensjonell type og omfatte et støpe-hjul med et støpespor langs omkretsen, idet sporet er delvis tildekket ved hjelp av en endeløs drivrem som omslutter støpe-hjulet og et frittløpende hjul. Støpehjulet og den endeløse rem danner til sammen en støpeform, hvor smeltet metall tilføres ved den ene ende og støpestangen trekkes ut fra den annen ende, hovedsakelig i den form hvori den er størknet. The casting machine can be of a conventional type and comprise a casting wheel with a casting track along the circumference, the track being partially covered by means of an endless drive belt which encloses the casting wheel and a free-running wheel. The casting wheel and the endless belt together form a casting mould, where molten metal is supplied at one end and the casting rod is withdrawn from the other end, mainly in the form in which it has solidified.

Nevnte valseverk kan også være av vanlig type med flere valsestikk anordnet for varmformning av åen støpte stang ved hjelp av en rekke deformasjoner. Støpemaski»en og valseverket er anordnet slik i forhold til hverandre at den støpte stang trer inn i valseverket umiddelbart etter størkningen og hovedsakelig i den form den antar ved støpingen. I derne tilstand befinner støpestangen seg i det riktige temperaturområde for varmformning uten at det er nødvendig med noen oppvarmning mellom støpe- maskinen og valseverket. T tilfelle det er ønskelig å ha nøyaktig kontroll med varmformningstemperaturen for den-støpte stang innenfor det vanlige temperaturområde for en sådan prosess, kan utstyr for regulering av støpestangens temperatur plasseres mellom støpemaskinen og valseverket. Said rolling mill can also be of the usual type with several rolling dies arranged for hot forming of the cast rod by means of a series of deformations. The casting machine and the rolling mill are arranged in such a way in relation to each other that the cast rod enters the rolling mill immediately after solidification and mainly in the form it assumes during casting. In this state, the casting rod is in the correct temperature range for hot forming without the need for any heating between the casting machine and the rolling mill. In case it is desirable to have precise control of the hot forming temperature of the cast bar within the usual temperature range for such a process, equipment for regulating the temperature of the cast bar can be placed between the casting machine and the rolling mill.

Valsestolene omfatter hver flere valser som trer i kontakt ,med støpestangen. Antall valser i hvert stikk kan være to eller flere samt være anordnet rett overfor hverandre eller være anbragt med jevne mellomrom langs bevegelsesbanen for støpe-stangen gjennom valseverket. Valsene i hvert stikk i valseverket dreies med forut bestemt hastighet ved hjelp av passende drivinnretninger, som f.eks. en eller flere elektriske motorer, mens støpehjulet dreies med en hastighet som hovedsaklig be-stemmes av dets arbeidskarakteristikk. Valseverket tjener til varmformning av støpestangen til et stangmaterial med vesentlig mindre tverrsnitt enn stangens opprinnelige tverrsnitt da den ble f?rt inn i valseverket. The rolling chairs each comprise several rollers that come into contact with the casting rod. The number of rollers in each section can be two or more and be arranged directly opposite each other or be arranged at regular intervals along the path of movement of the casting rod through the rolling mill. The rolls in each section of the rolling mill are turned at a predetermined speed by means of suitable drive devices, such as e.g. one or more electric motors, while the casting wheel is turned at a speed which is mainly determined by its working characteristics. The rolling mill serves to hot-shape the casting bar into a bar material with a significantly smaller cross-section than the bar's original cross-section when it was brought into the rolling mill.

Ytterflatene av de respektive valser i påfølgende valsestikk i valseverket er anbragt i innbyrdes forskjellige stillinger. Dette betyr at støpestangen kommer i kontakt med valsene i på-følgende valsestiHcméd forskjellige ytterflater, som angripes fra forskjellige retninger. Denne varierende overflatekontakt for støpestangen i valsestikkene knar eller former støpemateri-alet på en slik måte at det bearbeides i hvert valsestikk, sam-tidig som materialtverrsnittet reduseres. The outer surfaces of the respective rolls in successive roll cuts in the rolling mill are arranged in mutually different positions. This means that the casting rod comes into contact with the rolls in subsequent rolling paths through different outer surfaces, which are attacked from different directions. This varying surface contact for the casting rod in the roll dies crunches or shapes the casting material in such a way that it is processed in each roll die, at the same time as the material cross-section is reduced.

Det er ønskelig at stangen tilføres hvert valsestikk med tilstrekkelig material-volum pr. tidsenhet til at støpestangen stort sett fyller ut rommet mellom valsestikkenes valser, således at disse vil være mest mulig effektive ved bearbe;dning av stangmaterialet. Det er imidlertid også ønskel<i>g at rommet, mellom valsene i hvert stikk ikke overfylles, slik at støpe-stangen ikke blir tvunget inn i gapet mellom valsena. Det er derfor hensiktsmessig at stangen føres henimot h^ert valsestikk med et materialvolum pr. tidsenhet som er tilstrekkelig til å fylle men ikke overfylle området mellom de respektive valser i valsestikket. It is desirable that the rod is supplied to each roll joint with sufficient material volume per unit of time until the casting rod largely fills the space between the rollers of the rolling dies, so that these will be as efficient as possible when processing the rod material. However, it is also desirable that the space between the rollers in each section is not overfilled, so that the casting rod is not forced into the gap between the rollers. It is therefore appropriate for the bar to be guided towards the h^ert roller punch with a volume of material per unit of time which is sufficient to fill but not overfill the area between the respective rollers in the roller plug.

I den form den støpte stang mottas fra støpemaskinen , har In the form the cast rod is received from the casting machine, has

den vanligvis en bred flat' overflate som tilsvarer innerflaten for den endeløse rem, samt sideflater som skråner innover tilsvarende formen av sporet i støpehjulet. Etterhvert som stangen presses sammen av valsene i valsestikkene, deformeres stangen på sådan måte at den stort sett antar en tverrsnitt-form som tilsvarer samarbeidende ytterflater på valsene i hvert valsestikk. it usually a wide flat surface which corresponds to the inner surface of the endless belt, as well as side surfaces which slope inwards corresponding to the shape of the groove in the casting wheel. As the bar is pressed together by the rollers in the roll stands, the bar is deformed in such a way that it largely assumes a cross-sectional shape corresponding to the cooperating outer surfaces of the rollers in each roll stand.

Det vil forstås at støpte aluminiumlegeringsstenger av hvilken som helst lengde ved hjelp av dette utstyr kan fremstilles ved kontinuerlig støpning av smeltet aluminiumlegering og umiddel-bar påfølgende valsning av den støpte stang. Den kontinuerlige stang har en elektrisk ledningsevne på minst 57% regnet etter den internasjonale kobber-standard (IACS), og kan anvendes direkte som elektrisk leder eller viderebearbeides til tråd med mindre tverrsnitt. It will be understood that cast aluminum alloy rods of any length can be produced by means of this equipment by continuous casting of molten aluminum alloy and immediate subsequent rolling of the cast rod. The continuous rod has an electrical conductivity of at least 57% calculated according to the international copper standard (IACS), and can be used directly as an electrical conductor or further processed into wire with a smaller cross-section.

For fremstilling av tråd med forskjellige tverrsnittsmål utset-tes den kontinuerlige stang som er fremstilt ved ovenfor angitte støpings- og valse-prosess for en tverrsnittsreduserende behandling. Uten forutgående utgløding (hvilket vil si i den tilstand som foreligger etter valsningen) blir stangen koldtrukket gjennom en rekke åpninger med avtagende tverrsnitt, uten mellomliggende glødninger, for dannelse av en kontinuerlig tråd med ønsket diameter. Det er funnet at utelatelse av mellomliggende glødeprosesser er gunstig under behandling av stangen og forbedrer materialegenskapene for den fremstilte tråd. Fremstilling med mellomliggende glødeprosesser kan benyttes når kravene til trådens fysiske egenskaper ikke er så store.Ledningsevnen for den hårdtrukkete tråd er minst 57%-ifølge nevnteIACS-standard. Hvis bedre ledningsevne eller øket bruddforlengelse ønskes, kan tråden utglødes eller delvis glødes etter at det ønskede tråd-tverrsnitt er oppnådd, hvoretter tråden avkjøles. Fullt utglødet tråd har en ledningsevne på minst 58% etter IACS-standarden. Etter trådtrekkingen og eventuelt utglødingen er det funnet at legeringstråden har forbedret strekkfasthet og høyere flytegrense kombinert med øket termisk stabilitet, relativ bruddforlengelse For the production of wire with different cross-sectional dimensions, the continuous rod produced by the above-mentioned casting and rolling process is subjected to a cross-section-reducing treatment. Without prior annealing (that is, in the state after rolling), the bar is cold-drawn through a series of openings of decreasing cross-section, without intermediate annealing, to form a continuous wire of the desired diameter. It has been found that the omission of intermediate annealing processes is beneficial during the treatment of the bar and improves the material properties of the wire produced. Production with intermediate annealing processes can be used when the requirements for the wire's physical properties are not so great. The conductivity of the hard-drawn wire is at least 57% - according to the aforementioned IACS standard. If better conductivity or increased elongation at break is desired, the wire can be annealed or partially annealed after the desired wire cross-section has been achieved, after which the wire is cooled. Fully annealed wire has a conductivity of at least 58% according to the IACS standard. After the wire drawing and possibly annealing, it has been found that the alloy wire has improved tensile strength and a higher yield strength combined with increased thermal stability, relative elongation at break

samt øket formbarhet og motstandsdyktighet mot utmatting, as well as increased formability and resistance to fatigue,

slik som tidligere angitt. Glødingsprosessen kan være kontinuerlig som Ved motstands-glødning, induksjons-glødning, konveksjons-glødning eller bestrålnings-glødning i kontinuerlige smelteovner, men fortrinnsvis foregår glødingen samlet for en viss trådlengde i en smelteovn for dette formål. Ved kontinuerlig gløding kan temperaturer mellom 230 og 650°£ anvendes med gløde-tider mellom 5 minutter og 1/10.000 minutt. I alminnelig-het kan imidlertid glødetemperaturens og glødingens varighet tilpasses de øvrige behandlingsprosesser i den utstrekning de ønskede fysiske egenskaper oppnås. Ved en samlet utglødning anvendes fortrinnsvis temperaturer i området 200 til 400°C med opphold i glødeovnen mellom 30 minutter og 24 timer. Som nevnt i forbindelse med kontinuerlig glødning, kan gløde-tidene og -temperaturene tilpasses de øvrige behandlingsprosesser i den utstrekning de ønskede fysiske egenskaper oppnås. as previously stated. The annealing process can be continuous such as resistance annealing, induction annealing, convection annealing or radiation annealing in continuous melting furnaces, but preferably the annealing takes place together for a certain wire length in a melting furnace for this purpose. For continuous annealing, temperatures between 230 and 650°£ can be used with annealing times between 5 minutes and 1/10,000 minutes. In general, however, the annealing temperature and duration of annealing can be adapted to the other treatment processes to the extent that the desired physical properties are achieved. For a combined annealing, temperatures in the range of 200 to 400°C are preferably used with a stay in the annealing furnace between 30 minutes and 24 hours. As mentioned in connection with continuous annealing, the annealing times and temperatures can be adapted to the other treatment processes to the extent that the desired physical properties are achieved.

Det er funnet at egenskapene for en mykglødet tråd av foreliggende legering og med tverrsnitt tilsvarende tverrsnittsmål nummer 10 i amerikansk trådstandard, varierer mellom de verdier som er angitt i følgende tabell: It has been found that the properties for a soft-annealed wire of the present alloy and with a cross-section corresponding to the cross-sectional dimension number 10 in the American wire standard, vary between the values indicated in the following table:

For å gi en bedre forståelse av oppfinnelsen vil imidlertid nå flere utforelseseksempler bli beskrevet. In order to provide a better understanding of the invention, however, several exemplary embodiments will now be described.

EKSEMPEL 1. EXAMPLE 1.

Forskjellige smelter ble fremstilt ved tilsats av sådanne Different melts were produced by adding such

mengder legeringselementer til 1816 gram smeltet aluminium, amounts of alloying elements for 1816 grams of molten aluminium,

sorr; inneholdt mindre enn 0,10% sporelement eller forurensninger, at de prosentvise fordelinger av tilsatselementene som er vist i tabell 1 ble oppnådd, mens resten bestod av aluminium. Støpe-former av.grafitt ble anvendt, bortsett fra de tilfeller hvor tilsatselementene er kjent for å danne karbider, og i disse tilfeller ble då stopeformer av aluminiumoksyd benyttet. Smeltene sorrow; contained less than 0.10% trace element or impurities, that the percentage distributions of the additive elements shown in Table 1 were obtained, while the rest consisted of aluminium. Casting molds of graphite were used, except for those cases where the additive elements are known to form carbides, and in these cases casting molds of aluminum oxide were used. The melts

ble heldt ved tilstrekkelig høy temperatur i tilstrekkelig lang tid til å sikre fullstendig oppløsning av legeringselementene i aluminiumbasen. En argon-atmosfære ble opprettholdt over smeiten for å hindre oksydering. Hver smelte ble støpt kontinuerlig i en hensiktsmessig støpemaskin for formålet og deretter umiddelbart varm-valset gjennom et valseverk for dannelse av en kontinuerlig stang med diameter på ca. 1 cm. Den hårdvalsete stang ble så avvekslende trukket og glødet i 5 timer ved en temperatur på 345°C, til bløt (glødet) tråd. • was held at a sufficiently high temperature for a sufficiently long time to ensure complete dissolution of the alloying elements in the aluminum base. An argon atmosphere was maintained over the melt to prevent oxidation. Each melt was cast continuously in a suitable casting machine for the purpose and then immediately hot-rolled through a rolling mill to form a continuous bar with a diameter of approx. 1 cm. The hard-rolled bar was then alternately drawn and annealed for 5 hours at a temperature of 345°C, to soft (annealed) wire. •

Den endelige tråddiameter som ble oppnådd var ca. 3 mm, tilsvarende tverrsnittmål nr- 10 i den amerikanske trådstandard (AWG) . De anvendte legerings-sammensetninger og de oppnådde prøve-resultater vil fremgå av følgende tabell: The final wire diameter that was achieved was approx. 3 mm, corresponding to cross-section size no. 10 in the American wire standard (AWG). The alloy compositions used and the test results obtained will appear in the following table:

EKSEMPEL 2. EXAMPLE 2.

En ytterligere legeringssmelte ble tilvirket i overensstemmelse med eksempel 1, således at sammensetningen ble som følger, angitt i vektprosent: A further alloy melt was produced in accordance with Example 1, so that the composition was as follows, stated in percent by weight:

Smeiten ble behandlet for tilvirkning av bløt tråd med tverrsnitt i overensstemmelse med tverrsnittsmål nr. 10 etter amerikansk trådstandard, og trådens materialegenskaper ble da som følger: The forge was processed for the production of soft wire with a cross-section in accordance with cross-sectional measurement No. 10 according to the American wire standard, and the material properties of the wire were then as follows:

EKSEMPEL 3. EXAMPLE 3.

En ytterligere legeringsmelte ble tilvirket i overensstemmelse med eksempel 1 med følgende sammensetning i vektprosent: A further alloy melt was produced in accordance with Example 1 with the following composition in weight percent:

Smeiten ble anvendt for fremstilling av bløt tråd med tverrsnittsmål nr. 10 etter amerikansk trådstandard, (AWG), og de oppnådde materialegenskaper for tråden ble da: The forge was used for the production of soft wire with a cross-section size of No. 10 according to the American wire standard, (AWG), and the material properties obtained for the wire were then:

EKSEMPEL 4. EXAMPLE 4.

En ytterligere legeringsmelte ble fremstilt i overensstemmelse med eksempel 1 og med følgende sammensetning i vektprosent:. A further alloy melt was prepared in accordance with Example 1 and with the following composition in percent by weight:

Smeiten ble anvendt for fremstilling av bløt tråd med tverrsnittsmål nr. 10 i overensstemmelse med amerikansk trådstandard (AWG), og trådens materialegenskaper ble da som følger: The forge was used for the production of soft wire with a cross-sectional dimension of No. 10 in accordance with the American wire standard (AWG), and the material properties of the wire were then as follows:

EKSEMPEL 5. EXAMPLE 5.

En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt i overensstemmelse med eksempel 1 og med følgende sammensetning i vektprosent: A further alloy melt was prepared in accordance with Example 1 and with the following composition in percent by weight:

Smeiten ble anvendt for fremstilling av bløt tråd med tverrsnittsmål nr-. 10 i henhold til amerikansk trådstandard (AWG) , og trådens materialegenskaper ble da som følger: The forge was used for the production of soft wire with cross-sectional dimensions no. 10 according to the American wire standard (AWG), and the material properties of the wire were then as follows:

EKSEMPEL 6. EXAMPLE 6.

En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt i henhold til eksempel 1 og med følgende sammensetning i vektprosent: A further alloy melt was prepared according to Example 1 and with the following composition in percent by weight:

Smeiten ble anvendt for fremstilling av bløt tråd med tverrsnittsmål nr. 10 etter amerikansk trådstandard (AWG), og de oppnådde materialegenskaper for tråden var da som følger: The forge was used for the production of soft wire with a cross-sectional dimension of No. 10 according to the American wire standard (AWG), and the material properties obtained for the wire were then as follows:

Ved undersøkelse og analyse av en legering som inneholdt 0,80 vektprosent nikkel, 0,30 vektprosent jern og resten aluminium, er det funnet at denne aluminiumbaserte legering etter koldbearbeidning inneholdt hurtigdannede intermetalliske forbindelser. En av disse forbindelser ble identifisert som nikkel-aluminat (NiAl^), mens en annen ble gjenkjent som jern-aluminat (FeAl^) • Den nevnte intermetalliske forbindelse med nikkel^-innhold ble funnet å være meget stabil, spesielt ved høye temperaturer. Denne forbindelse har også liten tendens til å dannes under glødning av produkter fremstilt av foreliggende legering, og forbindelsen er vanligvis inkoherent med aluminium-matrisen, Den mekanisme som er virksom for å gjøre foreliggende legering sterkere, er delvis basert på dispersjon av den angitte intermetalliske nikkelholdige forbindelse utfelt over aluminiummatrisen. Denne utfelle nikkelforbindelse har en tendens til å binde dislokasjoner som oppstår ved koldbearbeidning av den tråd som,fremstilles av legeringen. Ved undersøkelse av sådan utfelt intermetallisk nikkelforbindelse i en koldtrukket tråd, er det funnet at disse material-utfellinger er orientert i trekkretningen. I tillegg er det funnet at material-utfellingene kan være stavformet, plateformet eller ha sfærisk form. When examining and analyzing an alloy that contained 0.80 weight percent nickel, 0.30 weight percent iron and the rest aluminum, it was found that this aluminum-based alloy after cold working contained rapidly formed intermetallic compounds. One of these compounds was identified as nickel aluminate (NiAl^), while another was recognized as iron aluminate (FeAl^) • The mentioned nickel^-containing intermetallic compound was found to be very stable, especially at high temperatures. This compound also has little tendency to form during annealing of products made from the present alloy, and the compound is usually incoherent with the aluminum matrix. The mechanism operative to make the present alloy stronger is based in part on dispersion of the indicated intermetallic nickel-containing compound deposited over the aluminum matrix. This precipitated nickel compound tends to bind dislocations that occur during cold working of the wire produced from the alloy. When examining such a precipitated intermetallic nickel compound in a cold-drawn wire, it has been found that these material deposits are oriented in the drawing direction. In addition, it has been found that the material precipitates can be rod-shaped, plate-like or have a spherical shape.

Andre intermetalliske forbindelser kan også dannes, i avhengig-het av smeltens bestanddeler og de relative konsentrasjoner av legeringselementene. Disse intermetalliske forbindelser omfatter følgende forbindelser: Ni2Al3<MgCoAl, Fe2Al,-, Co.-,Alg, C<o>4Al13, CeAl4, CeAl2, VAln, VA1?, VAlg, VAI , VAl^, Zr3Al,Zr2Al,LaAl4, LaAl2, Al3Ni2, Al2Fe5<Fe^NiAl^^, Co^ l^, FeNiAlg. Other intermetallic compounds can also be formed, depending on the constituents of the melt and the relative concentrations of the alloying elements. These intermetallic compounds include the following compounds: Ni2Al3<MgCoAl, Fe2Al,-, Co.-,Alg, C<o>4Al13, CeAl4, CeAl2, VAln, VA1?, VAlg, VAI , VAl^, Zr3Al,Zr2Al,LaAl4, LaAl2 , Al3Ni2, Al2Fe5<Fe^NiAl^^, Co^ l^, FeNiAlg.

Den intermetalliske jernaluminatforbindelse bidrar også til binding av dislokasjonsstedene under koldbearbeiding av tråden. Ved understøttelse av sådan intermetallisk jernforbindelse utfelt i en koldtrukket tråd, er det funnet at utfellingen er hovedsakelig jevnt fordelt i legeringsmassen og har en partikkel-størrelse på mindre enn 1 yum. Hvis trekkingen av tråden utføres uten å avbrytes av glødebehandlinger, vil partikkelstørrelsen av de intermetalliske jernforbindelser være mindre enn 2.000 Å. The intermetallic ferroaluminate compound also contributes to the bonding of the dislocation sites during cold working of the wire. When supporting such intermetallic iron compound precipitated in a cold drawn wire, it has been found that the precipitate is substantially uniformly distributed in the alloy mass and has a particle size of less than 1 µm. If the drawing of the wire is carried out without interruption by annealing treatments, the particle size of the intermetallic iron compounds will be less than 2,000 Å.

Et særtrekk ved aluminiumlegeringstråder med høy ledningsevne A distinctive feature of aluminum alloy wires with high conductivity

og som ikke fremgår av vanlige prøver for bestemmelse av strekkfasthet, relativ forlengelse og elektrisk ledningsevne, and which do not appear in normal tests for determining tensile strength, relative elongation and electrical conductivity,

er mulige forandringer av materialets egenskaper som en følge av økning, senkning eller variasjon av trådenes temperatur. are possible changes to the material's properties as a result of an increase, decrease or variation in the temperature of the threads.

Den maksimale driftstemperatur for en tråd eller gruppe av tråder vil således være avhengig av denne materialegenskap. Denne egenskap er også av betydning fra et fremstillingssynspunkt, The maximum operating temperature for a thread or group of threads will thus depend on this material property. This property is also important from a manufacturing point of view,

da mange isolasjonsprosesser krever varmebehandling ved høy temperatur. as many insulation processes require heat treatment at a high temperature.

Det er funnet at aluminiumlegeringstråden i henhold til foreliggende oppfinnelse har vesentlig større termisk stabilitet enn konvensjonelle aluminiumlegeringstråder og også større termisk stabilitet enn legeringene i henhold til norsk patentskrift nr. 137.408. It has been found that the aluminum alloy wire according to the present invention has significantly greater thermal stability than conventional aluminum alloy wires and also greater thermal stability than the alloys according to Norwegian patent document no. 137,408.

For å 'teringe klarhet i begrepene, vil den terminologi som er anvendt i foreliggende ansøkning bli definert på følgende måte: En bearbeidet aluminiumlegeringsstang er et fast produkt som har en stor lengde i forhold til sitt tverrsnitt. En sådan stang har normalt en diameter mellom 75 og 9,5 mm. In order to clarify the terms, the terminology used in the present application will be defined as follows: A machined aluminum alloy rod is a solid product which has a large length in relation to its cross-section. Such a rod normally has a diameter between 75 and 9.5 mm.

En aluminiumlegeringstråd er et fast, mekanisk bearbeidet produkt som har stor lengde i forhold til sitt tverrsnitt. Tråden har kvadratisk eller rektangulær tverrsnittsform med avrundete hjørner eller kanter, eller har rund, regulær heksagonal eller oktagonal tverrsnittsform, idet trådens diameter eller dens største perpendikulære avstand mellom parallelle flater ligger mellom 9,5 og 0,0 8 mm. An aluminum alloy wire is a solid, mechanically processed product that has a large length in relation to its cross-section. The wire has a square or rectangular cross-sectional shape with rounded corners or edges, or has a round, regular hexagonal or octagonal cross-sectional shape, the diameter of the wire or its largest perpendicular distance between parallel surfaces being between 9.5 and 0.08 mm.

Claims

1. Electrical conductor of aluminum alloy and with a conductivity of at least 57% according to the international copper standard (IACS), characterized in that it consists of 0.20 to 1.60 weight percent nickel, 0.3 to 1.30 weight percent iron, 0.0 to 0.2 weight percent cobalt and 0.0 to 2.0 weight percent magnesium and the rest aluminum with the trace elements which normally occurs together with this element.

2. Electrical conductor as stated in claim 1, characterized in that it consists of 0.60 to 0.80 weight percent nickel, 0.45 to 0.65 weight percent iron, 0.03 to 0.10 weight percent magnesium and 97.80 to 98 .92 weight percent aluminium.

3. Electrical conductor as stated in claim 1, characterized in that it consists of 0.60 to 0.80 weight percent nickel, 0.45 to 0.65 weight percent iron, 0.03 to 0.10 weight percent cobalt and 97.80 to 98 .92 weight percent aluminium.