NO146715B - Fremgangsmaate for fremstilling av elektrisk leder av aluminiumlegering - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av elektrisk leder av aluminiumlegering Download PDFInfo
- Publication number
- NO146715B NO146715B NO764159A NO764159A NO146715B NO 146715 B NO146715 B NO 146715B NO 764159 A NO764159 A NO 764159A NO 764159 A NO764159 A NO 764159A NO 146715 B NO146715 B NO 146715B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- alloy
- wire
- weight
- produced
- weight percent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 52
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 26
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 16
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 14
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 13
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 11
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- UJXVAJQDLVNWPS-UHFFFAOYSA-N [Al].[Al].[Al].[Fe] Chemical compound [Al].[Al].[Al].[Fe] UJXVAJQDLVNWPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910021326 iron aluminide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020139 CeAl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020136 CeAl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021304 Co4Al13 Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017414 LaAl Inorganic materials 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Zr0Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910000907 nickel aluminide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
- H01B1/023—Alloys based on aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en forbedret elektrisk leder av aluminiumlegering i form av stang eller tråd.
Legeringer på aluminiumbasis inntar en stadig større plass på dagens marked på grunn av sin ringe vekt og lave fremstillings-omkostninger. Et område hvor aluminiumlegeringer har funnet økende anvendelse, er som erstatning for kobber ved tilvirkning av elektrisk ledertråd. Elektrisk ledende tråd av passende aluminiumlegering (ofte betegnet med EC) inneholder betrakte-lige mengder rent aluminium samt spormengder av forurensninger som silisium, vanadium, jern, kobber, mangan, magnesium, sink, bor og titan. Skjønt de synes å være fordelaktige med hensyn til vekt og omkostninger, har imidlertid aluminiumlegeringer langt fra blitt alminnelig godtatt på markedet for elektriske ledere. En av hovedårsakene til dette er den kombinasjon av fysiske egenskaper som foreligger ved vanlige ledere av EC-aluminiumlegeringer. Hvis disse fysiske egenskaper, slik som f.eks. termisk stabilitet, strekkfasthet, relativ bruddforlengelse, formbarhet og flytegrense, kunne forbedres vesentlig uten for stor nedsettelse av den elektriske ledningsevne for det ferdige produkt, ville en svært ønskelig forbedring bli oppnådd. Det er imidlertid klart at tilsatser av legeringselementer, slik som i andre aluminiumslegeringer, nedsetter legeringens ledningsevne, mens fasthets-egenskapene forbedres. Følgelig vil bare tilsats av sådanne elementer som forbedrer fasthets-egenskapene uten at ledningsevnen i vesentlig grad nedsettes, kunne gi et godtagbart og anvendt produkt.
I norsk patentskrift nr. 143.632 er det omtalt en ny elektrisk leder av en aluminiumlegering som er sammensatt for å frembringe forbedrede fasthets-egenskaper sammen med godtagbar elektrisk ledningsevne. Denne aluminiumlegering ble fremstilt ved sammenblading av nikkel, jern og eventuelt andre legeringselementer med aluminium i en smelteovn for å oppnå
en metallsmelte med .forut bestemte prosentandeler av de forskjellige elementer. Det ble funnet at hensiktsmessige
resultater ble oppnådd med en prosentandel av nikkel fra 0,20 til 1,60 vektprosent. Ytterligere forbedrede resultat-
er ble oppnådd når nikkel var nærværende med en relativ mengdeandel fra 0,50 til 1,00 vektprosent, og særlig gunstige og foretrukkede resultater ble oppnådd med en nikkelandel fra 0,60 til 0,80 vektprosent.
Hensiktsmessige resultater ble også oppnådd med jern nærværende med en prosentandel fra 0,30 til 1,30 vektprosent. Ytterligere forbedrede resultater ble oppnådd med en vektandel av jern fra 0,40 til 0,80 vektprosent, og de beste og foretrukkede resultater ble oppnådd når jern var nærværende med en prosentandel fra 0,45 til 0,65 vektprosent.
Aluminiumandelen i den beskrevede legering i ovenfor nevnte ansøkning ble angitt å variere fra 97,00 til 99,50 vektprosent, idet de beste resultater ble oppnådd med et aluminiuminnhold mellom 97,80 og 99,20 vektprosent. Da prosenttallet for henholdsvis største og minste aluminiuminnhold ikke til-svarte største og minste mengdeandeler for legeringselementene, var det åpenbart at hensiktsmessige resultater ikke ville bli oppnådd hvis de maksimale prosentandeler ble anvendt for alle legeringselementer.
Ved anvendelsen av kommertsielt aluminium for fremstilling av legeringssmelten, ble det foretrukket et aluminium-material som før det ble tilsatt smeiten i smelteovnen, ikke inneholdt mer enn 0,10 vektprosent totalt av forurensende sporelementer.
Den angitte legering i henhold til det ovenfor nevnte patentskrift kan eventuelt også inneholde et eller flere ytterligere legeringselementer. Den totale mengdeandel av disse even-tuelle legeringsbestandeler kan være opptil 2,00 vektprosent, men fortrinnsvis fra 1,10 til 1,50 vektprosent. Særlig gode og foretrukkede resultater ble oppnådd når vektandelen av ytterligere legeringselementer ble fastlagt til mellom 0,10 og .1,00 vektprosent.
Disse ytterligere legeringsbestanddeler omfattet følgende elementer:
Ytterligere elementer kunne være nærværende i spormengder, forutsatt at de ikke på uheldig måte påvirket produktets mekaniske, elektriske eller fysiske egenskaper.
De beste resultater ble oppnådd med følgende tilsatselementer:
Særlig gunstige og foretrukkede resultater ble oppnådd ved anvendelse av kobolt eller magnesium som ytterligere legeringselementer. Hensiktsmessige resultater ble oppnådd med magnesium eller kobolt innenfor et prosentområde fra 0,001 til 1,00 vektprosent, mens ytterlig forbedrede resultater ble oppnådd med mengdeandeler fra 0,025 til 0,50 vektprosent. Særlig gode og foretrukkede resultater ble oppnådd ved anvendelse av mengdeandeler av magnesium eller kobolt fra 0,03 til 0,10 vektprosent.
Skjønt den ovenfor angitte fremgangsmåte i henhold til det nevnte patentskrift frembragte et elektrisk ledende legerings-produkt på aluminiumbasis med en forbedret kombinasjon av fysiske egenskaper sammenlignet med konvensjonelle ledere av EC-aluminiumlegering, samtidig som den gode elektriske ledningsevne ble opprettholdt, hadde det frembragte produkt ikke tilstrekkelig formbarhet til å tillate kontinuerlig fremstilling gjennom flere prosesstrinn, eller til å gi et ferdig ledertråd-produkt med tilfredstillende forlengelse-egenskaper. Den støpte stav hadde således særlig en tendens til oppspalting og sprekkdannelser under kontinuerlig valsing og koldtrekning av legeringsmaterialet, og det oppnådde trådformede produkt inneholdt ofte utfelte intermetalliske forbindelser som, etter koldtrekning av produktet, oppviste utilstrekkelig formbarhet.
På bakgrunn av det som er angitt ovenfor vil det være åpenbart at det på dette fagområde fremdeles foreligger behov for en fremgangmåte for fremstilling av en ledende aluminiumlegering som gir forbedret formbarhet for det produkt som fremstilles ved den prosess som er beskrevet i det ovenfor angitte patentskrift, således at dette produkt kan valses og koldtrekkes kontinuerlig uten oppspalting og sprekkdannelser, og således at det fremstilte tråd-produkt vil ha en bruddforlengelse på minst 12% målt på en tråd av typen nr. 10 A.W.G, i henhold til den gjeldende trådstandard i USA (American Wire Gange) i fullt utglødet tilstand. Dette tilsvarer en tråd med diameter 2,59 mm.
For å oppnå det som er angitt ovenfor, er det i henhold til foreliggende oppfinnelse funnet at de ytterligere legeringsbestanddeler som er spesifisert i ovenfor angitte patent-ansøkning, må nøyaktig overvåkes for å holdes innenfor for-
ut fastlagte grenser, og dette gjelder særlig kobber, magnesium og silisium.
Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for fremstilling av elektrisk leder av aluminiumlegering med nedsatt sprekkdannelse ved valsing og trekking og med en ledningsevne på minst 58% IACS, god termiske stabilitet, en strekkfasthet pa minst 840 kp/cm 2 og en flytegrense på minst 560 kp/cm<2>
målt på en fullstendig utglødet tråd, idet fremgangsmåten omfatter følgende prosesstrinn:
a) en legeringssmelte fremstilles med 0,20 - 1,60 vektprosent nikkel, 0,30 - 1,30 vektprosent jern og totalt opptil 2,00 vektprosent ytterligere legeringsbestanddeler som omfatter kobber, magnesium, silisium, og eventuelt niob, tantal og zirkonium, samt 97,00 til 99,50 vektprosent aluminium med tilhørende sporelementer, b) den således sammensatte legeringssmelte støpes i en bevegelig støpeform dannet mellom et spor i omkretsen av et roterende støpehjul og et metallbelte som dekker støpe,sporet over et avsnitt av dets lengdeutstrekning, c) den støpte legering varmevalses umiddelbart etter støpe-prosessen, mens legeringen ennå befinner seg i samme strukturtilstand som ved stopningen, for dannelse av en kontinuerlig støpt stang, og d) den støpte stang trekkes gjennom trådtrekningsmunnstykker uten forutgående utglødning eller utglødning mellom munnstykkene, for fremstilling av tråder av ønsket tverrsnitts-dimen-s j on.
På denne bakgrunn av kjent teknikk består fremgangsmåtens vesentligste særtrekk i henhold til oppfinnelsen i at legeringens kobberinnhold, for forbedring av dens formbarhet, holdes lavere enn 0,05 vektprosent for å forhindre dannelse av kobberholdige oksydpartikler og derved å tillate kontinuerlig valsing og trådtrekking uten spalting av og sprekkdannelser i det ferdige produkt.
Oppfinnelsens fremgangmåte har fortrinnsvis som ytterligere særtrekk at legeringens magnesiuminnhold, for ytterligere forbedring av dens formbarhet, holdes lavere enn 0,1 vektprosent når legeringens silisiuminnhold overskrider 0,15 vektprosent, for derved å oppnå en trukket tråd med en bruddforlengelse på minst 12%, målt på en tråd av type nr. 10 A.W.G, (diameter 2,59 mm) i fullstendig utglødet tilstand.
Som angitt ovenfor, er det i henhold til foreliggende oppfinnelse funnet at kobberinnholdet må overvåkes meget nøyak-tig, og holdes innenfor det område som er spesifisert ovenfor, for å tillate kontinuerlig utforming av det produkt som skal fremstilles. Skjønt kobber er et effektivt herdende element, vil det ved et kobberinnhold på mer enn 0,05% bidra til å danne ytterst hårde kobberholdige oksydpartikler som vil medføre oppspalting og sprekkdannelser når det kontinuerlig fremstilte produkt er utsatt for valsing og koldtrekking. Da et konvensjonelt fremstilt produkt kan homogeniseres før det utsettes for valsing med det formål å forbedre konstruk-turen, behøver kobberinnholdet i et sådant produkt ikke samme nøyaktige overvåkning. Når imidlertid vedkommende produkt fremstilles kontinuerlig i henhold til foreliggende oppfinnelse, må den støpte stang nærmest umiddelbart bli valset i samme strukturtilstand som ved støpningen, og vil således ikke nyte godt av et homogeniserende prosesstrinn. Legeringens kobbérinnhold må følgelig nøyaktig overvåkes for å
unngå en materialsprøhet som fører til oppspalting av og sprekkdannelser i staven, når den behandles i samsvar med oppfinnelsens fremgangsmåte.
Som angitt ovenfor, er det også i henhold til foreliggende oppfinnelse funnet at silisium- og magnesiuminnholdet og-
så må være gjenstand for nøyaktig kontroll. Særlig når silisiuminnholdet overstiger 0,15 vektprosent, må magnesiuminnholdet begrenses til mindre enn 0,1 vektprosent, da ellers det fremstilte produkt vil oppvise en utilstrekkelig formbarhet etter koldtrekningen, hvis produktet på forhånd er kontinuerlig støpt og valset.
Etter fremstilling av legeringssmelten på den måte som er beskrevet i den tidligere nevnte patentskrift, med kobber, magnesium og silisium fastlagt i samsvar med foreliggende oppfinnelse, støpes aluminiumlegeringen kontinuerlig til en fortløpende stavformet barre ved hjelp av en kontinuerlig støpemaskin, hvorpå barren umiddelbart varmebearbeides i et valseverk for frembringelse av en kontinuerlig stang av aluminiumlegering. Et eksempel på en kontinuerlig støpe-
og valseprosess som er i stand til å frembringe et kontinuerlig stangemne som spesifisert ovenfor, er beskrevet i det tidligere nevnte patentskrift.
For fremstilling av tråd med forskjellige tverrsnitt, behandles det kontinuerlige stangemne som fremstiller ved nevnte støpe- og valseprosesser, i en tverrsnitt-reduserende prosess. Det utglødede stangemne koldtrekkes gjennom en stadig trangere munnstykker, uten forutgående eller mellomliggende utglødninger, til dannelse av en kontinuerlig tråd med ønsket diameter. Det er funnet at sådan utelatelse av mellomliggende utglødninger forbedrer trådens fasthets-egenskaper. Materialbehandling med mellomliggende utglødninger-kan bare godtas når kravene til de fysiske egenskaper for tråden tillater nedsatte verdier. Ledningsevnen for den hårdtrukkede tråd er minst 57% IACS. Hvis bedre ledningsevne eller øket bruddforlengelse ønskes, kan tråden utglødes helt eller delvis etter at det ønskede trådtverrsnitt er oppnådd og tråden er avkjølt. Fullstendig utglødet tråd har en ledningsevne på minst 58% IACS. Etter trådtrekningen og en eventuell utglødningsprosess, er det funnet at deri fremstilte legeringstråd oppviser forbedret bruddstykke og flytegrense sammen med øket termisk stabilitet, relativ bruddforlengelse samt forbedret formbarhet og tretthets-bestandighet, slik som angitt tildligere i denne beskrivelse. Utglødningsprosessen kan være kontinuerlig, slik som ved motstandsutglødning, induksjonsutglødning, konvensjonsut-glødning eller strålingsutglødning i kontinuerlig glødeovn, eller den kan fortrinnvis finne sted ved sats-utglødning i en stasjonær ovn. Ved en kontinuerlig utglødning kan det anvendes temperaturer fra omkring 230 til omkring 650°C, med utglødningstider fra 5 min. til 1/10.000 minutt.
I alminnelighet kan imidlertid temperaturer og behandlings-tider ved kontinuerlig utglødning innstilles i samsvar med de spesielle foreliggende prosessbetingelser, i den utstrekning de ønskede fysiske egenskaper oppnås. Ved sats-utglødning anvendes temperaturer fra omtrent 200 til omkring 400°C. med oppholdstider i glødeovnen fra omkring 30 min. til omkring 24 timer. Liksom ved kontinuerlig utglødning, kan oppholdstider og behandlingstemperaturer ved sats-utglødning varieres for tilpasning til fremstillingsprosessen som hel-het, i den utstrekning de ønskede fysiske egenskaper oppnås.
Det er funnet at de viktigste egenskaper ved en fullt ut-glødet myk tråd av type nr. 10 A.W.G. (2,59 mm) og tilvirket av foreliggende legering, vil variere mellom de nedenfor angitte grenser.
En mer fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse vil bli oppnådd ved de følgende utførelseseksempler.
EKSEMPEL 1
Forskjellige legeringssmelter ble fremstilt ved tilsats av legeringselementer i bestemte mengder til 1,816 g smeltet aluminium med innhold av mindre enn 0,10% forurensninger i form av sporelementer. Det ble fastlagt en prosentvis sammensetning av legeringselementer som vist i den etterfølgende tabell, mens den gjenværende del av legeringen .var aluminium. Grafittdigler ble anvendt bortsett fra i de tilfeller hvor legeringselementene var kjent for å være karbiddannere, og i disse tilfeller ble det anvendt digler av aluminiumoksyd. Legeringssmeltene ble opprettholdt i tilstrekkelig tid
og ved tilstrekkelig høye temperaturer til å tillate fullstendig oppløsning av legeringselementene i basismetallet. En argon-atmosfære ble anordnet over smeltebadene for å motvirke oksydasjon. Legeringssmeltene ble støpt hver for seg i en kontinuerlig støpemaskin og umiddelbart varme-valset gjennom et valseverk til 9,5 mm kontinuerlig stangemne. Denne hårde stang ble så koldtrukket uten noen som
helst forutgående eller mellomliggende utglødning til tråd av typen nr. 10 A.W.G, med diameterpå 2,59 mm. Denne tråd ble så gitt en avsluttende utglødningsbehandling i 5 timer ved 345°C for å oppnå en myk tråd.
De anvendte legeringssammensetninger og de oppnådde prøve-resultater er angitt i følgende tabell:
E KSEMPEL 2
En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt på samme måte som angitt i eksempel 1 og med følgende sammensetning i vektprosent:
Denne smelte ble behandlet for fremstilling av myk tråd av ovenfor angitte type nr. 10 A.W.G, (diameter 2,59 mm). De fysiske egenskaper for denne tråd var som følger:
EKSEMPEL 3
En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt på samme måte som angitt i eksempel 1 og med følgende sammensetning angitt i vektprosent:
Av denne smelte ble det fremstilt myk tråd av type nr. 10 A.W.G, (diameter 2,59 mm). De fysiske egenskaper for denne tråd var som følger:
EKSEMPEL 4
En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt på samme måte som angitt i eksempel 1 og med følgende sammensetning angitt i vektprosent:
Av denne smelte ble det fremstilt en myk tråd av type nr.
10 A.W.G, (diameter 2,59 mm). Denne tråd hadde følgende egenskaper:
EKSEMPEL 5
En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt i samsvar med eksempel 1 og med følgende bestanddeler angitt i vektprosent:
Denne smelte ble behandlet for fremstilling av myk tråd av type nr. 10 A.W.G, (diameter 2,59 mm), og trådens fysiske egenskaper var som følger:
EKSEMPEL 6
En ytterligere legeringssmelte ble fremstilt som angitt i eksempel 1 og med følgende sammensetning angitt i vektprosent:
Denne smelte ble behandlet for fremstilling av myk tråd av type nr. 10 A.W.G, (diameter 2,59 mm). Trådens fysiske egenskaper var som følger:
Ved utprøvning og analyse av en legering med innhold av 0,80 vektprosent nikkel, 0,30 vektprosent jern og resten aluminium, er det funnet at foreliggende legering på aluminiumbasis etter koldbearbeiding inneholder utfelte intermetalliske forbindelser. En av disse forbindelser er funnet å være nikkel-alumi-nidfNiAl^), mens en annen forbindelse er indentifisert som jern-aluminid (FeAl^)• Den nikkel-holdige intermetalliske forbindelse er funnet å være meget stabil, særlig ved høyde temperaturer. Denne nikkelforbindelse har også liten evne til koalisering eller sammenvoksning ved utgløding av de dannede produkter av denne legering, og forbindelsen er også hovedsakelig innkoherent med aluminium-matrisen. Forsterknings-mekanismen for denne legering skriver seg delvis fra en dispergering av nevnte intermetalliske nikkelforbindelse som er et utfelt produkt over hele aluminium-matrisen." Disse utfellinger har en tendens til å fastholde de strukturforskyv-ninger som frembringes ved koldbearbeiding av legeringstråden. Ved undersøkelse av de intermetalliske utfellinger av nevnte nikkelforbindelse i en koldtrukket tråd er det funnet at utfeiningene er orientert i trekkretningen. I tillegg er det funnet at de utfeldte korn kan ha stavform, plateform eller kuleform.
Andre intermetalliske forbindelser kan også dannes, avhengig
av smeltens sammensetning og det relative mengdeforhold mellom legeringselementene. Sådanne intermetalliske forbindelser kan være av følgende art: Ni2Al^, MgCoAl, Fe^Al^,,. Co2Alg, Co4Al13< CeAl4, CeAl2, VAl-p , VA1?, VAlg, VA13, VAl]2, Zr,Al, Zr0Al, LaAl . , Al0Ni0, Al„Fec , Fe -.Ni Al, A , Co0Alc , FeNiAln.
3 2 432253 10 25 9
Den intermetalliske forbindelse som utgjøres av jern-aluminid bidrar også til å holde fast materialstrukturens forskyvnings-punkter under koldbearbeiding av tråden. Ved undersøkelse av utfelningene av denne intermetalliske jernforbindelse i en koldtrukket tråd, ble det funnet at utfelningene var hovedsakelig jevnt fordelt over legeringsmassen og hadde en partikkelstørrelse mindre enn l^um. Hvis tråden trekkes uten noen mellomliggende utglødninger, vil partikkelstørrels-en for denne jernholdige intermetalliske forbindelse være mindre enn 2.000 Å.
En karakteristisk egenskap ved tråder av godt ledende aluminiumlegering som ikke fremgår av de vanlige fastlagte verdier for bruddstyrke, relativ forlengelse og elektrisk ledningsevne,
er den mulige forandring i trådens fysiske egenskaper som fremkommer som et resultat av økning, senkning eller varia-sjon av temperaturen langs ledningstrådene. Det vil være åpenbart at den høyeste mulige driftstemperatur for en ledningsstreng eller en rekke sådanne strenger vil være avhengig av en sådan temperatur-karakteristikk. En karateri-stikk av denne art er også ganske betegnende utfra et til-virkningspunkt, da mange isoleringsprosesser krever termisk herding ved høye temperaturer.
Det er funnet at aluminiumlegeringstråden i henhold til foreliggende oppfinnelse har en karakteristisk termisk stabilitet som overskrider den termiske stabilitet for vanlige aluminium-legeringstråder.
For å unngå tvil er den terminologi som anvendes i foreliggende ansøkning definert på følgende måte: Stang av aluminiumlegering - et fast produkt som har stor lengdeutstrekning i fohold til sitt tverrsnitt, og hvis fysiske lineære tverrsnittsdimensjonen ligger mellom 75
og 9,5 mm.
Tråd av aliminiumlegering = et fast verktøybearbeidet produkt som har stor lengdeutstrekning i forhold til sitt tverrsnitt, som kan være kvadratisk eller rektangelformet med skarpe eller avrundede hjørner, men også kan være rundt eller ha form av en regulær sekskant eller åttekant. Tverrsnittets diameter eller største vinkelrette avstand mellom parallelle sider ligger mellom 9,5 og 0,08 mm.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av elektrisk leder av aluminiumlegering med nedsatt sprekkdannelse ved valsing og trekking og med en ledningsevne på minst 58% IACS, god termiske stabilitet, en strekkfasthet på minst 840 kp/cm 2 og en flytegrense på minst 560 kp/cm 2 målt på en fullstendig utglødet tråd, idet fremgangsmåten omfatter følgende prosesstrinn: a) en legeringssmelte fremstilles med 0,20 - 1,60 vektprosent nikkel, 0,30 - 1,30 vektprosent jern og totalt opptil 2,00 vektprosent ytterligere legeringsbestanddeler som omfatter kobber, magnesium, silisium, og eventuelt niob, tantal og zirkonium, samt 97,00 til 99,50 vektprosent aluminium med tilhørende sporelementer, b) den således sammensatte legeringssmelte støpes i en bevegelig støpeform dannet mellom et spor i omkretsen av et roterende støpehjul og et metallbelte som dekker støpe-sporet over et avsnitt av dets lengdeutstrekning, c) den støpte legering varmvalses umiddelbart etter støpeprosessen, mens legeringen ennå befinner seg i samme strukturtilstand som ved støpningen, for dannelse av en kontinuerlig støpt stang, og d) den støpte stang trekkes gjennom trådtrekningsmunnstykker uten forutgående utglødning eller utglødning mellom munnstykkene, for fremstilling av tråder av ønsket tverrsnitts-dimensjon,
karakterisert ved at legeringens kobberinnhold, for forbedring av dens formbarhet, holdes lavere enn 0,05 vektprosent for å forhindre dannelse av kobberholdige oksydpartikler og derved å tillate kontinuerlig valsing og trådtrekking uten spalting av og sprekk
dannelser i det ferdige produkt.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at legeringens magnes-siuminnhold, for ytterligere forbedring av dens formbarhet, holdes lavere enn 0,1 vektprosent når legeringens silisiuminnhold overskrider 0,15 vektprosent, for derved å oppnå en trukket tråd med en bruddforlengelse på minst 12%, målt på en tråd av type nr. 10 A.W.G, (diameter 2,59 mm) i fullstendig utglødet tilstand.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at legeringssmelten fremstilles med - 0,60 til 0,80 vektprosent nikkel og
0,4 5 til 0,.6 5 vektprosent jern.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at legeringssmelten fremstilles med 0,10 til 1,00 vektprosent av de ytterligere legeringsbestanddeler valgt fra en materialgruppe som omfatter magnesium, niob, tantal, silisium og zirkonium.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2, eller 4, karakterisert ved at legeringssmelten fremstilles med tilsats av magnesium i tilstrekkelig mengde til å frembringe en legering med følgende bestanddeler angitt i vektprosent:
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 4, karakterisert ved at legeringssmelten fremstilles med tilsats av niob og tantal i tilstrekkelig mengde til å frembringe en legering med følgende bestanddeler angitt i vektprosent:
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 4, karakterisert ved at legeringssmelten fremstilles med tilsats av zirkonium i tilstrekkelig mengde til å frembringe en legering med følgende bestanddeler angitt i vektprosent:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/639,077 US4080222A (en) | 1974-03-01 | 1975-12-09 | Aluminum-iron-nickel alloy electrical conductor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO764159L NO764159L (no) | 1977-06-10 |
NO146715B true NO146715B (no) | 1982-08-16 |
NO146715C NO146715C (no) | 1982-11-24 |
Family
ID=24562638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO764159A NO146715C (no) | 1975-12-09 | 1976-12-06 | Fremgangsmaate for fremstilling av elektrisk leder av aluminiumlegering. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5271322A (no) |
CA (1) | CA1064738A (no) |
DE (1) | DE2655433A1 (no) |
ES (1) | ES454100A1 (no) |
FR (1) | FR2335020A1 (no) |
GB (1) | GB1510940A (no) |
MX (1) | MX3842E (no) |
NO (1) | NO146715C (no) |
SE (1) | SE7613811L (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4845543A (en) * | 1983-09-28 | 1989-07-04 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
FR2566182B1 (fr) * | 1984-02-24 | 1988-01-08 | Hitachi Ltd | Dispositif a semiconducteurs |
IT1183375B (it) * | 1984-02-24 | 1987-10-22 | Hitachi Ltd | Dispositivo a semiconduttori comprendente una pallina, fili conduttori e porzioni conduttrici esterneche sono collegate alla pallina mediante tali fili conduttori |
JP3643116B2 (ja) | 2002-06-28 | 2005-04-27 | 住友精密工業株式会社 | 可動電気回路用導電膜および振動式ジャイロ |
CN104264003B (zh) * | 2014-09-26 | 2016-09-07 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种耐拉伸的节能铝合金导线及其制备方法 |
CN104233010A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-24 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种高电导率的铝合金导线及其制备方法 |
CN104532070A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 合肥派成铝业有限公司 | 一种加工性能优良的门窗用铝合金 |
CN104674071B (zh) * | 2015-03-06 | 2016-11-16 | 吴江华诚复合材料科技有限公司 | 一种铝合金材料及其制备方法 |
CN104681120B (zh) * | 2015-03-06 | 2017-06-13 | 广州臣泰电子科技有限公司 | 一种复合高压导线材料及其制备方法 |
CN105506406A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-20 | 东莞佛亚铝业有限公司 | 一种高导电率的铝合金线材及其制备方法 |
CN111826558A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-27 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种铝-镁-硅合金单丝及其制备方法 |
CN114672702B (zh) * | 2022-05-27 | 2023-01-31 | 江苏中天科技股份有限公司 | 一种特耐热铝合金单丝 |
-
1976
- 1976-11-30 GB GB49816/76A patent/GB1510940A/en not_active Expired
- 1976-12-01 CA CA266,950A patent/CA1064738A/en not_active Expired
- 1976-12-06 NO NO764159A patent/NO146715C/no unknown
- 1976-12-07 DE DE19762655433 patent/DE2655433A1/de not_active Withdrawn
- 1976-12-07 FR FR7636773A patent/FR2335020A1/fr active Pending
- 1976-12-08 SE SE7613811A patent/SE7613811L/ not_active Application Discontinuation
- 1976-12-09 JP JP51147212A patent/JPS5271322A/ja active Pending
- 1976-12-09 MX MX765206U patent/MX3842E/es unknown
- 1976-12-09 ES ES454100A patent/ES454100A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1510940A (en) | 1978-05-17 |
MX3842E (es) | 1981-08-14 |
NO764159L (no) | 1977-06-10 |
FR2335020A1 (fr) | 1977-07-08 |
NO146715C (no) | 1982-11-24 |
JPS5271322A (en) | 1977-06-14 |
SE7613811L (sv) | 1977-06-10 |
ES454100A1 (es) | 1977-12-01 |
DE2655433A1 (de) | 1977-06-16 |
AU2013176A (en) | 1978-06-08 |
CA1064738A (en) | 1979-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101536112B (zh) | 电线导体及其制造方法 | |
NO143632B (no) | Elektrisk leder av aluminiumlegering. | |
NO146715B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av elektrisk leder av aluminiumlegering | |
CA2710311A1 (en) | Copper-nickel-silicon alloys | |
US4657601A (en) | Thermomechanical processing of beryllium-copper alloys | |
US4402763A (en) | High conductive heat-resistant aluminum alloy | |
US4080222A (en) | Aluminum-iron-nickel alloy electrical conductor | |
DK144739B (da) | Aluminiumbaseret cobaltholdig elektrisk leder og fremgangsmaade til fremstilling heraf | |
US4082573A (en) | High tensile strength aluminum alloy conductor and method of manufacture | |
US3830635A (en) | Aluminum nickel alloy electrical conductor and method for making same | |
US4594116A (en) | Method for manufacturing high strength copper alloy wire | |
TW200837203A (en) | Cu-Ni-Si-based copper alloy for electronic material | |
US2445868A (en) | Copper base alloys | |
WO2018168178A1 (ja) | アルミニウム合金線、これを用いた電線及びワイヤハーネス | |
US4059437A (en) | Oxygen-free copper product and process | |
US4216031A (en) | Aluminum nickel base alloy electrical conductor and method therefor | |
US4080223A (en) | Aluminum-nickel-iron alloy electrical conductor | |
NO761628L (no) | ||
US4007039A (en) | Copper base alloys with high strength and high electrical conductivity | |
US3920411A (en) | Aluminum alloy electrical conductor and method for making same | |
JP4798943B2 (ja) | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
NO760925L (no) | ||
JPS6239235B2 (no) | ||
JP6635732B2 (ja) | アルミニウム合金導電線の製造方法、アルミニウム合金導電線、これを用いた電線及びワイヤハーネス | |
US4727002A (en) | High strength copper alloy wire |