NO760686L

NO760686L -

Info

Publication number: NO760686L
Application number: NO760686*[A
Authority: NO
Inventors: E H Chia; F M Powers; K E Chadwick
Original assignee: Southwire Co
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1976-03-02
Publication date: 1976-09-14
Also published as: FR2304152A1; AU507634B2; DE2608538A1; GB1537523A; MX3168E; JPS51135813A; GR60371B; CA1071983A; IN154734B; AU1158476A

Description

"Fremgangsmåte for fremstilling av en varmebéstandig elektrisk leder av aluminiumlegering". "Procedure for the manufacture of a heat-resistant aluminum alloy electrical conductor".

Foreliggende oppfinnelse angår en aluminiumlegering egnet til fremstilling av en elektrisk leder, og mere spesielt angår den en aluminiumlegering egnet' til fremstilling av en elektrisk leder som kan anvendes der hvor denne utsettes for hoye temperaturer over lerjgre tid og således må ha god termisk stabilitet. The present invention relates to an aluminum alloy suitable for the manufacture of an electrical conductor, and more particularly it relates to an aluminum alloy suitable for the manufacture of an electrical conductor which can be used where this is exposed to high temperatures over a long period of time and thus must have good thermal stability.

Bruk av forskjellige aluminiumlegeringer, konvensjonelt angitt som EC, for fremstilling av elektriske ledere er vel etablert innen faget. Disse legeringer har typisk ledningsevne på minst The use of various aluminum alloys, conventionally designated as EC, for the manufacture of electrical conductors is well established in the art. These alloys typically have conductivity of at least

61% av International Annealed Copper Standard, heretter betegnet med IACS, og kjemisk består de av betraktelige mengder ren aluminium og mindre mengder med «like forurensninger som 61% of the International Annealed Copper Standard, hereafter denoted by IACS, and chemically they consist of considerable amounts of pure aluminum and smaller amounts of "similar impurities as

jern, silisium, vanadium, kobber, mangan, magnesium, sink, bor og titan. Det er vanligvis mindre enn 0,30% jern, og mindre enn 0,15% silisium. De fysiske egenskaper for elektriske ledere fremstilt av kjente. aluminiumlegeringer har vist seg utilstrek-kelige for mange anvendelser hvor det kreves at den elektriske leder må ha stor termisk stabilitet. Den nodvendige termiske iron, silicon, vanadium, copper, manganese, magnesium, zinc, boron and titanium. It is usually less than 0.30% iron, and less than 0.15% silicon. The physical properties of electrical conductors produced by known. aluminum alloys have proven insufficient for many applications where it is required that the electrical conductor must have great thermal stability. The necessary thermal

stabilitet er blitt oppnådd bare på bekostning av utilfredstil-lende strekkfasthet, forlengelse eller ledningsevne. stability has been achieved only at the expense of unsatisfactory tensile strength, elongation or conductivity.

For eksempel, det er alminnelig akseptert at industrielt ren aluminium har en rekrystalleringstemperatur fra 150°C til 350°C.rFor example, it is generally accepted that industrially pure aluminum has a recrystallization temperature of 150°C to 350°C.r

Det er også akseptert at denne aluminium har meget lav varme-bestandighet og gjennomgår en blotgjoringsfasé i området 100°C til 200°C. Det er gjort store anstrengelser for å oke varme-bestandigheten for aluminium. Men de fleste legeringer som har god nok elektrisk ledningsevne taper betydelig styrke når de utséttes for 150°C - 200°C i noen timer. Slike legeringer beholder vanligvis bare 60 - 80% av sin opprinnelige strekkfasthet og forlengelse etter at de er blitt utsatttfor slike temperaturer imflere timer. It is also accepted that this aluminum has very low heat resistance and undergoes a quenching phase in the range 100°C to 200°C. Great efforts have been made to increase the heat resistance of aluminium. But most alloys that have good enough electrical conductivity lose considerable strength when exposed to 150°C - 200°C for a few hours. Such alloys usually retain only 60 - 80% of their original tensile strength and elongation after being exposed to such temperatures for several hours.

Det er derfor tydelig at der er behov innen den elektriske industri for en aluminiumlegering som kan anvendes til fremstilling av elektriske ledere med bedre termisk stabilitet og bedre strekk-fag the t, i tillegg til akseptabel elektrisk ledningsevne, It is therefore clear that there is a need within the electrical industry for an aluminum alloy that can be used to produce electrical conductors with better thermal stability and better tensile strength, in addition to acceptable electrical conductivity,

forlengelse og bruddstyrke.elongation and breaking strength.

Inntil nu er aluminiumlegeringer og stenger for tilvirkning av tråd blitt frefnstilt kommersielt i en rekke separate trinn. Until now, aluminum alloys and bars for the manufacture of wire have been produced commercially in a series of separate steps.

Disse omfatter stoping av et valseerane av aluminiumlegering, These include stopping an aluminum alloy rolling mill,

gjenoppvarmning av dette slikkat det kan varmevalses tilreheating this lick to which it can be hot-rolled

stenger for trekking, losningsbehandling og fcsr.åkjoling av stangen for den kaldtrekkes. Vanligvis vil den således fremstilte tråd bli utglodet slik at der fremkommer en akseptabel strekkfasthet. Skjont der på denne måten riktignok oppnås akseptabel strekkfasthét, så er det vanskelig, ja æestérw umulig å fremstille en aluminiumlegering som både har teoy -tec-rr^Kr^iBLfeilxtet., akseptabel forlengelse og god elektrisk ledningsevne ved hjelp, av ovenfor nevnte fremgangsmåte. Dette skyldes at den inne-bærer fremvekst av en struktur som inneholder elementer i opplosning, fordi ikke alle legerende elementer går ut av opplosning bars for drawing, loosening treatment and fcsr.cooling of the bar before it is cold drawn. Usually, the wire produced in this way will be annealed so that an acceptable tensile strength is obtained. Although acceptable tensile strength is certainly achieved in this way, it is difficult, if not impossible, to produce an aluminum alloy which has both the teoy -tec-rr^Kr^iBLfeilxtet., acceptable elongation and good electrical conductivity by means of the above-mentioned method. This is because it involves the emergence of a structure containing elements in solution, because not all alloying elements come out of solution

ved bråkjolingen, og fordi omfattende presipitater eller utfeininger blir dannet hvis legeringen blir behandlet ved hbye during the brazing, and because extensive precipitates or sweeps are formed if the alloy is treated at hbye

temperaturer. Cellestrukturen i tråd fremstilt av dette metall er ustabil og har derved en tendens til å bli svært grov hvis tråden gjennomgår varmebelpandling. Produktet vil derved enten ha dårlig termisk stabilitet, eller dårlige fysiske og elektriske egenskaper. temperatures. The cell structure in wire made from this metal is unstable and thus tends to become very coarse if the wire undergoes heat bubble panning. The product will therefore either have poor thermal stability, or poor physical and electrical properties.

U.S. patent nr. 3.512.221 omhandler en forbedring av elektriskU.S. patent no. 3,512,221 deals with an improvement of electric

leder av aluminiumlegering. Denne fremstilles ved kontinuerlig stoping av en barre med en legering som essensielt består av mindre enn cirka 99,70% (vektprosent) aluminium, mere enn 0,30% aluminum alloy conductor. This is produced by continuously stopping an ingot with an alloy that essentially consists of less than approximately 99.70% (percentage by weight) aluminium, more than 0.30%

jern, ikke mere enn 0,15% silisium, samt små mengder av typiske forurensninger, derpå varmebearbeiding av denne barren slik at der fremkommer en kontinuerlig stang som deretter ekstraderes iron, no more than 0.15% silicon, as well as small amounts of typical impurities, then heat-treating this ingot so that a continuous bar is produced which is then extruded

tt

til tråd uten forutgående utgjpdning, og til slutt utg|.odning av tråden f Skjont dette produkt viser bedre egenskaper hva angår forlengelse, bbyelighet og motstand mot tretthetsbrudd enn konvensjonelle EC legeringer, så har det fremdeles ikke hoy nok , termisk stabilitet til at det kan anvendes ved hoye temperaturer over lengre tid. to wire without prior annealing, and finally annealing of the wire. Although this product shows better properties in terms of elongation, ductility and resistance to fatigue fracture than conventional EC alloys, it still does not have high enough thermal stability for it to be used at high temperatures over a long period of time.

Det er derfor klart at behovet fremdeles er til stede innen den elektriske industri for en effektiv og okonomisk fremgangsmåte for fremstilling av en aluminiumlegering og utforming av denne til stenger, hvorfra kan fremstilles en elektrisk leder med hoy termsik stabilitet og akseptablé fysiske og elektiske egenskaper. It is therefore clear that the need is still present within the electrical industry for an efficient and economical method for producing an aluminum alloy and shaping it into rods, from which an electrical conductor with high thermal stability and acceptable physical and electrical properties can be produced.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en elektrisk leder av aluminiumlegering for anvendelse hvor nevnte leder må ha hoy termisk stabilitet, og som har snorre strekkfast- According to the present invention, an electrical conductor made of aluminum alloy has been provided for use where said conductor must have high thermal stability, and which has cords tensile strength

het enn tidligere kjente hoy-temperatur aluminiumlegeringer.hotter than previously known high-temperature aluminum alloys.

4 henhold til oppfinnelsens bredeste aspekter blir nevnte elektriske leder fremstilt av en aluminiumlegering som inneholder 0,15—• 1,00% silisium, 0,10 - 0,95% jern, og resten ,aluminium:toed^^^4 according to the broadest aspects of the invention, said electrical conductor is produced from an aluminum alloy containing 0.15-• 1.00% silicon, 0.10 - 0.95% iron, and the rest, aluminium:toed^^^

gruppen kobber, mangan, magnesium, titan, vanadium og sink, idet hvert enkelt ikke overstiger 0,05% og samlet utgjor spore- the group of copper, manganese, magnesium, titanium, vanadium and zinc, each of which does not exceed 0.05% and together constitute trace

elementene ikke over 0,15%.the elements do not exceed 0.15%.

Nærmere spesifisert ligger oppfinnelsen i en frmegangsmåte for fremstilling avesn varmebestandig elektrisk leder av aluminium^legering, som omfatter legering av 0,15 ip0% silisium og 0,10 - 0,95% jern med cirka 98,70 - 99,92% aluminium, idet sistnevnte inneholder sporelementer innen gruppen kobber, mangan, magnesium, titan, vanadium og sink, hvor h^ért^^sp^^eiianantovij^e overstiger 0,05% og déres sum ikke overstiger 0,15%, videre stoping ay legeringen i en bevegelig form, nemlig mellom spor langs omkretsen på et roterende hjul og et metallbelte som dekker en viss Lengde av sporet* derpå varmevalsing av stopegodset så å siLuiiddeltoart etter stopingen, innen dette har undergått noen vesen-vesentlig,forandring, slik at der fremkommer en kontinuerlig stang; kaldekstrudering av tråd fra stangen uten varmebehandling og sluttelig varmebehandling, helt eller delvis, av den fremkomne tråd slik at minimum elektrisk ledningsevne blir 61% IACS.. More specifically, the invention lies in a process for producing a heat-resistant electrical conductor of aluminum alloy, which comprises an alloy of 0.15% silicon and 0.10 - 0.95% iron with approximately 98.70 - 99.92% aluminum, since the latter contains trace elements within the group of copper, manganese, magnesium, titanium, vanadium and zinc, where h^ért^^sp^^eiianantovij^e exceeds 0.05% and their sum does not exceed 0.15%, further stoping ay the alloy in a movable form, namely between tracks along the circumference of a rotating wheel and a metal belt that covers a certain length of the track* then hot rolling the stop goods so to speak Luiiddeltoart after the stopping, before this has undergone any substantial change, so that a continuous rod; cold extrusion of wire from the rod without heat treatment and finally heat treatment, in whole or in part, of the resulting wire so that the minimum electrical conductivity is 61% IACS..

I en forste foretrukket utforelse av. oppfinnelsen består aluminiumlegeringen av 0,15 - 1,00% silisium og 0,10 - 0,30% jern, idet resten er aluminium med sporelementer innen gruppen kobber, mangan, magnesium, titan, vanadium og sink, hvorved de enkelte sporelementer ikke overstiger 0,05% og tilsammen ikke overstiger 0,15%. Der er oppnådd god strekkfasthet, bruddstyrke og forlengelse, samt gode ielektriske egenskaper og god termisk stabilitet med en legering som består av 0,16 - 0,40% silisium, maksimum 0,30% jern, samt aluminium med sporelementer inne gruppen kobber, mangan, magnesium, titan, vanadium og sink, hvorved disse samlet utgjorde maksimum 0,15% og individuelt maksimum 0,05%. Gode resultater blir også oppnådd når silisiuminnholdet er 0,50 - 1,00% og jernet ikke overstiger 0,30%, med aluminium og sporelementer som ovenfor angitt. Ekstra gode resulater fremkommer når der er 0,40 - 0,49% silisium, og maksimum 0,30% In a first preferred embodiment of. invention, the aluminum alloy consists of 0.15 - 1.00% silicon and 0.10 - 0.30% iron, the rest being aluminum with trace elements within the group copper, manganese, magnesium, titanium, vanadium and zinc, whereby the individual trace elements do not exceed 0.05% and in total does not exceed 0.15%. Good tensile strength, breaking strength and elongation, as well as good dielectric properties and good thermal stability have been achieved with an alloy consisting of 0.16 - 0.40% silicon, a maximum of 0.30% iron, as well as aluminum with trace elements in the group of copper, manganese , magnesium, titanium, vanadium and zinc, whereby these totaled a maximum of 0.15% and individually a maximum of 0.05%. Good results are also achieved when the silicon content is 0.50 - 1.00% and the iron does not exceed 0.30%, with aluminum and trace elements as indicated above. Extra good results appear when there is 0.40 - 0.49% silicon, and a maximum of 0.30%

jern, med aluminium og sporelementer som angitt ovenfor. -iron, with aluminum and track elements as indicated above. -

I en andre foretrukket utf5relsé av foreliggende oppfinnelse består aluminiumlegeringen av 0,15 - 0*85% silisium og 0,30 - 0,95% jern, idet resten er aluminium og sporélementer i mengde som spesifisert i ovennevte forste foretrukne utf5relse. iSod strekkfasthet, bruddstyrke, forlengelse, elektriske egenskaper og termisk stabilitet er blitt oppnådd når silisiumkonsentrasjonen var 0,15 - 0,40% og ellers som ovenfor. Resultatene var også gode når denne var 0,40 - 0,85%. Men 0,25 - 0,60% silisium gav en uovertruffen legering, forutsatt at jern, aluminium og sporelementer<y>ar til stede' i ovennevnte måneder Resulatene var også gode "hvis jernkonsé/i&casjonen lå i omtcådet 0,30 - 0,60%,. med silisium, aluminium og spore&amenter som i ovennevnte andre foretrukne utforelse. Ekstra godt var resultatet med 0,30 - 0,57% jern og 0,25 - 0,60% silisium. Eksepsjonelt gode resul-fcater ble oppnådd når disse konsentrasjoner var 0,25 - 0,60% silisium og (2,-40 - 0,57% jern. In a second preferred embodiment of the present invention, the aluminum alloy consists of 0.15 - 0*85% silicon and 0.30 - 0.95% iron, the remainder being aluminum and trace elements in the amount specified in the above-mentioned first preferred embodiment. iSod tensile strength, breaking strength, elongation, electrical properties and thermal stability have been obtained when the silicon concentration was 0.15 - 0.40% and otherwise as above. The results were also good when this was 0.40 - 0.85%. But 0.25 - 0.60% silicon gave an unsurpassed alloy, provided that iron, aluminum and trace elements<y>are present' in the above months The results were also good "if the iron concentration was in the range 0.30 - 0, 60%, with silicon, aluminum and trace elements as in the above-mentioned second preferred embodiment. The result was extra good with 0.30 - 0.57% iron and 0.25 - 0.60% silicon. Exceptionally good results were obtained when these concentrations were 0.25 - 0.60% silicon and (2.40 - 0.57% iron.

For den påfolgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen vil betegnelsene "stang" og "tråd" ha folgende betydnings For the following detailed description of the invention, the terms "rod" and "thread" will have the following meaning

Stangs et produkt (legering) i fast form hvis leigde er meget storre enn. dets tykkelse, som vanligvis ligger i området 9,5 - 75 mm. Bars a product (alloy) in solid form if leased is much larger than. its thickness, which is usually in the range of 9.5 - 75 mm.

Tråds et bearbeidet produkt i fast form med lengde meget storre enn tykkelsen, med et tverrsnitt som kan være sirkulært, rektangulært,eller kvadratisk med skarpe eller avrundede hjorner, en regulær hexagon eller en regulær oktagon, og hvis diameter (stbrste avstand «rjsllom parallelle flater) er 0,08 - 9, 5 mm; Wire is a processed product in solid form with a length much greater than the thickness, with a cross-section which may be circular, rectangular, or square with sharp or rounded corners, a regular hexagon or a regular octagon, and whose diameter (greatest distance between parallel surfaces ) is 0.08 - 9.5 mm;

Den elektriske leder av aluminiumlegering i henhold til foreliggende oppfinnelse blir fremstilt ved forst å smelte aluminium og legere den med de spesifiserte mengder jern og silisium, idet typiske sporelementer forekommer med maksimum 0,15% totalt og 0,05% for hvert.. Siden noen av sporelementene har storre innflydelse på den elektriske ledningsevne enn andre, må sammensetningen av disse foregå ganske omhyggelig. Typiske sporelementer er vanadium, mangan, magnesium, sink, bor og titan. Hvis der er meget titan tilstede (men dog svært lite i forhold til silisium, jern og aluminium), kan srftå mengder bor tjene til å binde overflodig titan, og hindre dette i å redusere trådens ledningsevne. The aluminum alloy electrical conductor according to the present invention is produced by first melting aluminum and alloying it with the specified amounts of iron and silicon, typical trace elements occurring at a maximum of 0.15% in total and 0.05% for each.. Since some of the trace elements have a greater influence on the electrical conductivity than others, the composition of these must be carried out quite carefully. Typical trace elements are vanadium, manganese, magnesium, zinc, boron and titanium. If there is a lot of titanium present (but very little compared to silicon, iron and aluminium), small amounts of boron can serve to bind the excess titanium, and prevent this from reducing the conductivity of the wire.

Silisium og jern er de hovedingredienser som tilfores smeiten for å frerrfejiringe en legering i henhold til oppfinnelsen. I den for ste utforelse vil normalt omtrent 0,40% silisium bli tilfort den omtalte typiske aluminiumkomponent, idet jernet holdes under 0,30%. Silicon and iron are the main ingredients that are added to the forge to produce an alloy according to the invention. In the first embodiment, approximately 0.40% silicon will normally be added to the mentioned typical aluminum component, the iron being kept below 0.30%.

I andre utforelse tilfores omtrent 0,50% silisium og 0,57$In another embodiment, about 0.50% silicon and 0.57$ are added

jern. Men oppfinnelsen omfatter selvsagt tilforsel av silisium og jern i stdrre eller mindre mengder enn dette, med justeringer hva angår aMe bestanddeler av legeringen. iron. But the invention naturally includes the supply of silicon and iron in larger or smaller quantities than this, with adjustments regarding the various constituents of the alloy.

Etter at legeringen er fremstilt, blir den kontinuerlig stdpt og tar form av en lang kontinuerlig barre. Denne blir så varmbe-arbeidet så å si i den tilstand den forlater stopemeskinen. Typisk består dette i varmevalsing umiddelbart etter stopoiiigen. After the alloy is produced, it is continuously solidified and takes the form of a long continuous ingot. This is then hot-worked, so to speak, in the condition in which it leaves the stopping machine. Typically this consists of hot rolling immediately after the stopoiiigen.

St eksempel på kontinuerlig stopjing og varmevalsing som kan~ £remstille en kontinuerlig stang som spesifisert i foreliggende soknad er som folger s An example of continuous stopping and hot rolling that can produce a continuous bar as specified in the present application is as follows

En maskin for kontinuerlig stdping tjener til å solidifisere den flytende aluminiumlegering og frembringe en stdpt barre, som så mates ut av stdpemaskinen, i hovedsakelig den tilstand som den sterknet i, og over i valsemollen som foretar varmebearbeiding av barren, slik den tar form av en standj eller liknende og på en slik måte at den stbpte barre settes i bevegelse langs et antall ikke-parallelle akser. A continuous solidification machine serves to solidify the liquid aluminum alloy and produce a solidified ingot, which is then fed out of the solidifying machine, in essentially the state in which it solidified, into the rolling die which heats the ingot, so that it takes the form of a standj or similar and in such a way that the stbpt bar is set in motion along a number of non-parallel axes.

Nevnte stopemaskin er av konvensjonell type, med et hjul som har et spor som delvis er tildekket med et endelost belte som henger på hjulet, samt minst ett frittlopende hjul. Stopehjulet og det endelSse belte samvirker på en slik måte at der fremkommer en Said stop machine is of a conventional type, with a wheel that has a track that is partially covered with an endless belt hanging on the wheel, as well as at least one free-running wheel. The idler wheel and the continuous belt interact in such a way that a

støpeform, idet smeltet metall helles inn i den ene ende og en stdrknet ibarre kommer ut av den andre ende på formen, så å si mould, with molten metal being poured into one end and a solidified ingot coming out of the other end of the mould, so to speak

i den tilstand den stor Imet i.in that condition the great Imet i.

Valsemollen er av konvensjonell type med flere stasjoner som kan utforme den varme barren gjennom en serie av deformasjoner. Valsemollen og stoperaaskinen er slik plassert at den stopte barren mates inn i valsemoilen umiddelbart et_tér stdrkningen og så å si i stdrknet tilstand. Barren har da en temperatur som ligger, i det området som er brukbart for varmbearbeiding, uten ytterligere oppvarming mellom de to maskiner. Oppfinnelsen omfatter imidlertid en eventuell anordning som måtte være onskelig å plassere mellom de to maskiner for det formål å kunne kontrollere valsetemperaturen mere noyaktig. The rolling mill is of a conventional type with several stations that can shape the hot ingot through a series of deformations. The rolling mill and the stopping machine are positioned in such a way that the stopped ingot is fed into the rolling mill immediately after the base drying and, so to speak, in the base drying state. The bar then has a temperature that is in the range that is usable for hot working, without further heating between the two machines. However, the invention includes any device that may be desirable to place between the two machines for the purpose of being able to control the roll temperature more precisely.

Valsefzollens stasjon omfatter hver et antall valser som kommerValsefzollen's station each includes a number of rollers that arrive

i inngrep med den stopte barren. Der kan være to eller flere valser som er montert jevnt fordelt rundt barrens bevegelses-retning. De roterer med bestemt hastighet, drevet f.eks. av en, eller flere elektriske motorer, og stopehjulet roterer med en hastighet i samsvar med dets operativedparametre. Denne valsemollen tjener til å utforme deV? stopte barren til en stang med vesentlig mindre diameter. in engagement with the stopped bar. There may be two or more rollers which are mounted evenly spaced around the direction of movement of the bar. They rotate at a specific speed, driven e.g. by one or more electric motors, and the stop wheel rotates at a speed in accordance with its operating parameters. This rolling mill serves to design the V? stopped the bar into a bar of significantly smaller diameter.

Dette vil gjdteedet klart at denne apparatur fremstiller stopte aluminiumstenger med alle slags lengder, ved at stoping av flytende aluminiumlegering umiddelbart etter folges av utvalsing av den stopte barre. This will make it clear that this apparatus produces stopped aluminum rods of all kinds of lengths, by stopping liquid aluminum alloy immediately followed by rolling out the stopped ingot.

Den kontinuerlige stang som fremkommer ved stoping og valsing gjennomgår deretter en reduksjonsprosess hvis formål er å The continuous bar that results from stopping and rolling then undergoes a reduction process whose purpose is to

fremstille kontinuerlig tråd med forskjellige tverrsnitt.produce continuous wire with different cross-sections.

Den varmebehandlende stang (utsatt for varmevalsrrågg) blirThe heat-treating rod (exposed to hot-roller slag) becomes

trukket gjennom én rekke stadig mindre dyser uten ioelloraliggende utgloding, således at en tråd med dnsket diameter fremkommer. Denne tråd'vil Via en altior stor strekkfasthet og bruddstyrke, . drawn through a series of progressively smaller nozzles without any neutral annealing, so that a wire with a reduced diameter appears. This thread will Via an even greater tensile strength and breaking strength, .

og altfor lav forlengelse, ved siden av at den elektriske ledningsevne er mindre enn den aksepterte minimum standard for elektriske ledere, dvs. 61% av IACS. Tråden blir derfor and excessively low elongation, in addition to the electrical conductivity being less than the accepted minimum standard for electrical conductors, i.e. 61% of IACS. The thread therefore remains

helt eller delvis utglodd for å redusere strekkfastheten og oke forlengelsen og ledningsevnene til onsket nivå, og derpå avkjolt. Ved avslutningen av dette kan det konstanteres at tråden har akseptabel ledningsevne, hoyere strekkfasthet enn vanlig, samt ganske uventet bedre forlengelse pg overraskende hoy termisk stabilitet, som tidligere omtalt. Den siste utglodingen kan foregå kontinuerlig, som ved motstandsglGding, induksjonsgldding, konveksjonsgldding eller strålingsgloding, men utgloding av stdrre mengder tråd samtidig i en ovn er å foretrekke (batch). fully or partially annealed to reduce the tensile strength and increase the elongation and conductivity to the desired level, and then cooled. At the end of this, it can be ascertained that the wire has acceptable conductivity, higher tensile strength than usual, as well as quite unexpectedly better elongation due to surprisingly high thermal stability, as mentioned earlier. The last annealing can take place continuously, as with resistance annealing, induction annealing, convection annealing or radiation annealing, but annealing larger amounts of wire at the same time in a furnace is preferable (batch).

Ved kontinuerlig gldding kan temperaturen være 480 - 660°C overWith continuous annealing, the temperature can be 480 - 660°C above

et tidsrom på 0,001 - 1,0 sekunder. Diskontinuerlig (batch)a period of 0.001 - 1.0 seconds. Discontinuous (batch)

gloding kan foregå ved ca. 175 - 420°C i 0,5 - 8 ttianer. Men i sin alminnelighet kan disse temperaturer og tider justeres i avhengighet av deri forutgående prosess, hvis bare der oppnås den strekkfasthet, forlengelse, ledningsevne og termisk stabilitet som onskes. gloding can take place at approx. 175 - 420°C for 0.5 - 8 ttians. But in general these temperatures and times can be adjusted depending on the process preceding it, if only then the desired tensile strength, elongation, conductivity and thermal stability are achieved.

Ved den kontinuerlige stoping av denne legering vil en vesentlig del av forekommende jern og silisium presipiteres ut av ldsningen i form av en intermetallisk forbindelse av aluminium-jern-silisium. Etter stdpingen vil barren således inneholda >-*9n dispersjon av fine parti Id er av ovennevnte intermetalliske forbindelse i fast losning i over-nettet matrise. Når så barren blir valset i varm tilstand umiddelbart etter stoping, vil disse partiklene bli brutt istykker og bli fordelt i aluminium-matriseh og kan derved hindre fremvekst av storre «seller. Når så stangen videre trekkes til tråd uten g|6ding, og eldes i en avsluttende varmebehandling, vil strekkfasthet, forlengelse, og termisk stabilitet vsere hoyere enn vanlig på grunn av liten seliestorrelse, og på grunn av at nevnte aluminium/jern/siligium-forbindelser fortrinnsvis presipiteres ut ved dislokasjbner og derved fastholder disse. Disse dislokasjoner vil derfor aktiveres under strekningen når tråden ekstruderes, hvilket gjor at strekkfasthet, bruddstykke, forlengelse og termisk stabilitet blir enda bedre. Foreliggende aluminiumlegering har egenskaper som er During the continuous stoping of this alloy, a substantial part of the iron and silicon present will be precipitated out of the solution in the form of an intermetallic compound of aluminium-iron-silicon. After the stdping, the ingot will thus contain >-*9n dispersion of fine parts Id is of the above-mentioned intermetallic compound in solid solution in the cross-linked matrix. When the ingot is rolled in a hot state immediately after stopping, these particles will be broken into pieces and will be distributed in the aluminum matrix and can thereby prevent the emergence of larger seals. When the rod is then further drawn into wire without welding, and aged in a final heat treatment, the tensile strength, elongation and thermal stability will be higher than usual due to the small size of the silicon, and due to the said aluminium/iron/siligium compounds is preferably precipitated out by dislocation bonds and thereby maintains these. These dislocations will therefore be activated during stretching when the thread is extruded, which means that tensile strength, breaking strength, elongation and thermal stability are even better. The present aluminum alloy has properties which are

betydelig påvirket av stor velsen på de partikler av aluminium-jem-silisium som befinner seg i matrisen. Grove presipåate : reduserer den prosentvise forlengelse og trådens termiske stabilitet, ved at de fremmer kjernedannelser og derved dannelse av store celler, som igjen senker trådens rekrystalleringstemperatur. Fine partikler oker strekkfasthet, forlengelse, . ledningsevne og termisk stabilitet ved at de hemmer kjernedannelser og dker rekrystalleringstemperaturen. Meget grove partikler av aluminium-jern-silisium forer til at tråden blir spro dg generelt ubrukbar. Med grove presipitater menes pa r ti k-kelstcVrrelser på mer enn en mikron, målt langs dens trans-versale, akse, og fine partikler er de som ligger under denne grense.. significantly influenced by the large selection of the aluminum-jem-silicon particles that are in the matrix. Coarse precipitates : reduce the percentage elongation and the thermal stability of the wire, by promoting nucleation and thereby the formation of large cells, which in turn lowers the recrystallization temperature of the wire. Fine particles increase tensile strength, elongation, . conductivity and thermal stability in that they inhibit nucleation and cover the recrystallization temperature. Very coarse particles of aluminum-iron-silicon cause the wire to become generally unusable. By coarse precipitates is meant pa r ti k celltcRrelles of more than one micron, measured along its trans-versal, axis, and fine particles are those that lie below this limit..

De folgehde eksempler vil tjene til å gi en mere fullstendig, forståelse av foreliggende oppfinnelse. The following examples will serve to provide a more complete understanding of the present invention.

EKSEMPLER. 1 - 10• EXAMPLES. 1 - 10•

Provestykker ble fremstilt med 0,12% jern, 0,003% kobber, 0,00i% mangan, 0,001% magnesium, 0,00193 titan, 0,001% vanadium, 0,015% sink, og resten aluminium. Hvert stykke inneholdt dessuten. silisium innen omcådet 0, 04% til 0,98%. De som hadde mindre enn 0,15% silisium ble ansett som konvensjonelle EC legeringer, mens Specimens were prepared with 0.12% iron, 0.003% copper, 0.00i% manganese, 0.001% magnesium, 0.00193 titanium, 0.001% vanadium, 0.015% zinc, and the remainder aluminum. Each piece also contained silicon within the range of 0.04% to 0.98%. Those that had less than 0.15% silicon were considered conventional EC alloys, while

de stykker som hadde mere enn 0,15% silisium var i henhold til forste utforelse av foreliggende oppfinnelse, idet jerninnholdet var mindre enn 0,30%. Alle provené ble kontinuerlig stopt og barrene varmvalset til kontinuerlig stenger på samme måte. Provene ble så kaldekstrudert gjennom mindre og mindre dyser ned til en tråd på 2,59 mm diameter. Stykker av tråden ble spolett opp på forskjellige sneller, og disse gjennomgikk forskjellig utgloding hva angår temperatur og varighet, hvilket ga forskjellige strekkfastheter. Flere stykker fra samme snelle ble så provet i the pieces having more than 0.15% silicon were according to the first embodiment of the present invention, the iron content being less than 0.30%. All proceeds were continuously stopped and the bars hot-rolled into continuous bars in the same way. The samples were then cold extruded through smaller and smaller dies down to a wire of 2.59 mm diameter. Pieces of the wire were wound onto different spools, and these underwent different annealing in terms of temperature and duration, which produced different tensile strengths. Several pieces from the same reel were then sampled

spesielt utstyr innrettet for å måle endelig strekkfasthet, for-^j lengelse, elektrisk ledningsevne, og bruddstyrke for hvert prove-stykke. Tabell I pg II angii -resultatene av disse målinger. special equipment designed to measure ultimate tensile strength, elongation, electrical conductivity and breaking strength for each test piece. Table I pg II indicates the results of these measurements.

Termisk stabilitet ble.■ målt ved at andre tråder, fremstilt som . ovenfor, ble utglodet i en ovn ved 275°C i to timer og. så overlatt til å kjole ned av seg selv. Etter dette ble trådene .provet med "hensyn på strekkfasthet og bruddstyrke, og liknendee tråder ble så aldret i fire timer ved 250°C for å undersbke den termiske stabilitet av prover som har forskjellige konsentrasjoner. Resultatene fremgår av tabell III. Thermal stability was.■ measured by other threads, produced as . above, was annealed in an oven at 275°C for two hours and. then left to dress down by itself. After this, the threads were tested for tensile strength and breaking strength, and similar threads were then aged for four hours at 250°C to examine the thermal stability of samples having different concentrations. The results appear in Table III.

Barrer nr. 4 - 10, som inneholdt mer enn 0,15% silisium og således var sammensatt i henhoibd til foreliggende oppfinnelse, bevarte i alminnelighet mere av som strekkfasthet og sin bruddstyrke etter Ingots Nos. 4 - 10, which contained more than 0.15% silicon and were thus composed in accordance with the present invention, generally retained more of their tensile strength and their breaking strength after

eldning i fire timer ved 250°C enn barrer nr. 1 - 3, som var konvensjonelle EC legeringer. Det kan derfor konkluderes åt tråd fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse har en forbausende hoyere termisk stabilitet enn konvensjonell EC aluminiumlegeringstråd. aging for four hours at 250°C than ingots No. 1 - 3, which were conventional EC alloys. It can therefore be concluded that wire produced according to the present invention has a surprisingly higher thermal stability than conventional EC aluminum alloy wire.

EKSEPLENE 11 - 19EXAMPLES 11 - 19

Provestykker ble fremstilt som inneholdt 0,57% jern, 0,003% kobber, 0,Q01% mangan, 0/001% magnesium, 0.001% titan, 05-001% vanadium og 0,015% sink, og resten aluminium. Hvert stykke hadde dessuten silisium, som lå innen området 0,04 - 0,8%. De som inneholdt mindre enn 0,15% silisium antas være i henhold til U.S. patent nr. 3.512.221, mens de som har mere enn 0,15% silisium er i samsvar med andre utforelser av foreliggende Specimens were prepared containing 0.57% iron, 0.003% copper, 0.Q01% manganese, 0/001% magnesium, 0.001% titanium, 05-001% vanadium and 0.015% zinc, and the balance aluminum. Each piece also had silicon, which was within the range of 0.04 - 0.8%. Those containing less than 0.15% silicon are assumed to be in accordance with the U.S. patent no. 3,512,221, while those having more than 0.15% silicon are in accordance with other embodiments of the present

r oppfinnelse, idet jernet ligger innen 0,30 -0,95%. Alle prover ble så fremstilt som tråd i henhold til sammenfremgangs-måte som for eksempler 1-10, og resultatene fremgår av tabell IV og V. r invention, the iron being within 0.30 -0.95%. All samples were then produced as thread according to the joining procedure as for examples 1-10, and the results appear in Tables IV and V.

Termisk stabilitet ble målt ved at andre tråder, fremstilt som ovenfor, ble utglodet i en ovn ved 275°C i to timer og s& overlatt til å kjole ned. Trådene ble derpå provet hva angår strekkfasthet, og bruddstyrke, mens liknende tråder dessuten ble aldret i fire timer ved 250°C for å kunne finne hvordan termisk stabilitet avhang av silisiumkonsentrasjon, se tabell Vir. Thermal stability was measured by other wires, prepared as above, being annealed in an oven at 275°C for two hours and allowed to dress down. The wires were then tested for tensile strength and breaking strength, while similar wires were also aged for four hours at 250°C in order to find how thermal stability depended on silicon concentration, see table Vir.

Som tabell VI viser så beholdt barre nræ 13 19, som i henhold til oppfinnelsen inneholdt mere enn 0,15% silisium, en storre del av.sin strekkfasthet og sin bruddstyrke i behold etter denne aldring enn barre 11 - 12., som ble fremstilt i henhold til U.S patent nr..3.512.221. Konklusjonene er derfor at-tråd fremstilt i henhold til foreliggem.de oppfinnelse viser en overraskende forbedring med hensyn til termisk stabilitet, sammen-liknet med tidligere eksisterende tråd av konvensjonell aluminiumlegering. As table VI shows, ingots no. 13 19, which according to the invention contained more than 0.15% silicon, retained a greater part of their tensile strength and breaking strength after this aging than ingots 11 - 12., which were produced under U.S. Patent No. 3,512,221. The conclusions are therefore that wire produced according to the present invention shows a surprising improvement with respect to thermal stability, compared to previously existing wire of conventional aluminum alloy.

Claims

1. Method for the production of a heat-resistant electrical conductor of aluminum alloy with an electrical conductivity corresponding to at least 61% IACS, characterized by the following process steps: a) production of an alloy by combining 0.15 - 1.00 weight percent silicon, 0.10 - 0.95 weight percent iron; and-the rest aluminum with trace elements from a material pool consisting of copper, manganese, magnesium, titanium, vanadium and zinc, with no trace element accounting for more than 0.05 percent by weight and all occurring trace elements together no more than 0.15 percent by weight, b) casting said alloy in a movable mold formed between a groove along the circumference of a rotating die and a metal belt covering said groove along part of its length, to form a continuous bar of aluminum alloy with internal iron/aluminium/silicon intermetallics -examinations, and c) hot rolling of said continuous ingot immediately after its casting and, while the material is still in the casting state, so that said hot rolling causes breaking up of said refinements and uniform distribution of these in the aluminum matrix, as it*0 of it; precipitated material forms particles with a diameter of less than l^ um measured along the transverse axis of the particles.

2. Method as specified in claim 1, characterized in that the content of iron in the alloy does not exceed 0.30 percent by weight. 3V Method as stated in claim 2, characterized in that the content of silicon in the alloy is kept between 0.40 and 0.49 weight percent.

4. Procedure as stated in claim 1, characterized by the fact that the content. of iron i .the alloy lies within the range 0.30 - 0.95 weight percent, and the content of silicon lies within the range 0.15-0.85 weight percent.

5. Method as stated in claim 4, characterized in that the content of silicon in the alloy is kept between Q.% 5 and 6, 60 percent by weight,

6. Method as stated in claims 1-5, characterized in that it further comprises drawing a rod produced by said hot rolling mill, through a series of draw nozzles for the production of. wire, without prior or intermediate annealing, but a final full or partial annealing of said wire.

7. A heat-resistant electrical conductor of aluminum alloy produced by a method as stated in claims 1-6, characterized in that said conductor retains at least ninety percent (90%) of its original tensile strength after aging at 250°C for four hours.