JP2582073B2 - 導電用高力耐熱アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents
導電用高力耐熱アルミニウム合金の製造方法Info
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- JP2582073B2 JP2582073B2 JP62130599A JP13059987A JP2582073B2 JP 2582073 B2 JP2582073 B2 JP 2582073B2 JP 62130599 A JP62130599 A JP 62130599A JP 13059987 A JP13059987 A JP 13059987A JP 2582073 B2 JP2582073 B2 JP 2582073B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は導電用高力耐熱アルミ合金の製造方法に関
し、特に強度、導電率、耐熱性、靭性に優れた導電用ア
ルミ合金の製造方法に関するものである。
し、特に強度、導電率、耐熱性、靭性に優れた導電用ア
ルミ合金の製造方法に関するものである。
本発明により製造される導電用高力耐熱アルミ合金
は、例えば高力耐熱ACSR、特強鋼心高力耐熱ACSR、アル
ミ被鋼心高力耐熱ACSR、高力耐熱アルミ合金母線等に使
用される強度、耐熱性を兼ね備えた導電用アルミ合金製
品である。
は、例えば高力耐熱ACSR、特強鋼心高力耐熱ACSR、アル
ミ被鋼心高力耐熱ACSR、高力耐熱アルミ合金母線等に使
用される強度、耐熱性を兼ね備えた導電用アルミ合金製
品である。
（従来の技術及び問題点） 近年、例えば送電容量の増大、２回線運転時の事故時
の１回線運用による電力系統の信頼性向上のため、耐熱
鋼心アルミ合金撚線（以下、TACSRと称す）が使用され
ている。
の１回線運用による電力系統の信頼性向上のため、耐熱
鋼心アルミ合金撚線（以下、TACSRと称す）が使用され
ている。
このようなTACSRをさらに架空地線や海峡横断等の長
径間の送電線｛例、長径間耐熱鋼心アルミニウム撚線
（以下、KTACSRと称す）｝に使用する場合には、高力ア
ルミ合金の引張強さと耐熱アルミ合金の耐熱性を併せ備
えた導電用高力耐熱アルミ合金線が必要である。このよ
うなアルミ合金線には、従来加工硬化型のアルミ合金を
冷間加工により強度を向上して用いていたが、製造方法
によつては所望の強度、伸び、導電率、耐熱性、靭性の
バランスを得ることができず、より安定した合金組成製
造方法が望まれていた。
径間の送電線｛例、長径間耐熱鋼心アルミニウム撚線
（以下、KTACSRと称す）｝に使用する場合には、高力ア
ルミ合金の引張強さと耐熱アルミ合金の耐熱性を併せ備
えた導電用高力耐熱アルミ合金線が必要である。このよ
うなアルミ合金線には、従来加工硬化型のアルミ合金を
冷間加工により強度を向上して用いていたが、製造方法
によつては所望の強度、伸び、導電率、耐熱性、靭性の
バランスを得ることができず、より安定した合金組成製
造方法が望まれていた。
（問題点を解決するための手段） 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたもので、
Zr:0.25〜0.7％、Si:0.10〜0.4％、Fe:0.10〜1.0％、C
u:0.10〜0.40％残部通常の不純物とAlからなる合金を溶
製後、T1＝300×Zr％＋650であらわされるT1℃以上の鋳
込み温度から５℃/Sec以上の冷却速度で連続鋳造し、ひ
きつづきT2＝400×Zr％＋350であらわされるT2℃以上の
温度から熱間圧延を開始し、10℃/Sec以上の冷却速度で
冷却しつつ加工を加え、150℃以下の温度で巻取つたの
ち、300〜450℃で10〜200時間時効を施した後、減面率6
0％以上の冷間加工を行なうことを特徴とする導電用高
力耐熱アルミニウム合金の製造方法である。
Zr:0.25〜0.7％、Si:0.10〜0.4％、Fe:0.10〜1.0％、C
u:0.10〜0.40％残部通常の不純物とAlからなる合金を溶
製後、T1＝300×Zr％＋650であらわされるT1℃以上の鋳
込み温度から５℃/Sec以上の冷却速度で連続鋳造し、ひ
きつづきT2＝400×Zr％＋350であらわされるT2℃以上の
温度から熱間圧延を開始し、10℃/Sec以上の冷却速度で
冷却しつつ加工を加え、150℃以下の温度で巻取つたの
ち、300〜450℃で10〜200時間時効を施した後、減面率6
0％以上の冷間加工を行なうことを特徴とする導電用高
力耐熱アルミニウム合金の製造方法である。
（作用及び効果） 本発明において、アルミ合金中のZrは連続鋳造圧延時
アルミ中に固溶しているが、その後の熱処理により微細
に析出、分散して耐熱性、強度を向上させる。Zr量を0.
25〜0.7％と規定したのは、0.25％未満では析出する量
が少なく、耐熱性、強度の向上に効果なく、0.7％を越
えると、溶湯温度を著しく高くしないと、溶湯段階で粗
大な粒子として晶出し、後の時効による微細分散粒子を
形成しないばかりか、かえつて耐熱性、強度の低下をま
ねくため、溶湯温度を著しく高くする必要があり、得ら
れた の健全性が損なわれ、アルミニウムの工業的生産という
見地からも生産が困難であるからである。
アルミ中に固溶しているが、その後の熱処理により微細
に析出、分散して耐熱性、強度を向上させる。Zr量を0.
25〜0.7％と規定したのは、0.25％未満では析出する量
が少なく、耐熱性、強度の向上に効果なく、0.7％を越
えると、溶湯温度を著しく高くしないと、溶湯段階で粗
大な粒子として晶出し、後の時効による微細分散粒子を
形成しないばかりか、かえつて耐熱性、強度の低下をま
ねくため、溶湯温度を著しく高くする必要があり、得ら
れた の健全性が損なわれ、アルミニウムの工業的生産という
見地からも生産が困難であるからである。
また本発明でSi0.10〜0.40％と規定したのは、Al−Zr
系合金の時効特性を促進させ、強度、耐熱性を向上させ
るために添加するものであり、0.10％未満であればその
効果は著しく少なく、0.40％を超えると鋳造時割れが発
生し、鋳造が困難になり、好ましくは0.20％以上添加す
ると時効特性改善に著効である。Fe0.10〜1.0％を添加
するのは強度、伸び、耐熱性を向上させるために添加
し、0.10％未満ではその効果が少なく、1.0％を超える
とその効果が飽和し導電率も低下するからである。Cu0.
10〜0.40％を添加するのは強度、耐熱性を向上させるた
めに添加し、0.10％未満では効果はなく、0.40％を超え
ると効果が飽和するばかりでなく、導電率、耐食性が低
下するからである。
系合金の時効特性を促進させ、強度、耐熱性を向上させ
るために添加するものであり、0.10％未満であればその
効果は著しく少なく、0.40％を超えると鋳造時割れが発
生し、鋳造が困難になり、好ましくは0.20％以上添加す
ると時効特性改善に著効である。Fe0.10〜1.0％を添加
するのは強度、伸び、耐熱性を向上させるために添加
し、0.10％未満ではその効果が少なく、1.0％を超える
とその効果が飽和し導電率も低下するからである。Cu0.
10〜0.40％を添加するのは強度、耐熱性を向上させるた
めに添加し、0.10％未満では効果はなく、0.40％を超え
ると効果が飽和するばかりでなく、導電率、耐食性が低
下するからである。
本発明において、鋳込み温度はT1＝300×Zr％＋650で
表わされる。T1℃以上で鋳造時の冷却速度を５℃/sec以
上の冷却速度で鋳造すると規定した理由はZrを溶湯段階
において晶出させることなく、固溶させるためで、後工
程における時効により、微細に分散させて、強度、耐熱
性を向上させるために必要不可欠な条件である。鋳込み
温度がT1℃未満あるいは、鋳造時の冷却速度が５℃/sec
未満では、添加したZrが晶出したり、鋳造時に析出し、
強度、耐熱性が劣化する。
表わされる。T1℃以上で鋳造時の冷却速度を５℃/sec以
上の冷却速度で鋳造すると規定した理由はZrを溶湯段階
において晶出させることなく、固溶させるためで、後工
程における時効により、微細に分散させて、強度、耐熱
性を向上させるために必要不可欠な条件である。鋳込み
温度がT1℃未満あるいは、鋳造時の冷却速度が５℃/sec
未満では、添加したZrが晶出したり、鋳造時に析出し、
強度、耐熱性が劣化する。
熱間加工開始温度はT2＝400×Zr＋350で表わされる。
ここでT2℃以上と規定したのはAlマトリツクス中に固溶
させるZr量を増大させるためでその温度がT2℃未満では
固溶Zr量が少なく、その後の加工熱処理工程において強
度の増加量が少なく、耐熱性も劣化する。
ここでT2℃以上と規定したのはAlマトリツクス中に固溶
させるZr量を増大させるためでその温度がT2℃未満では
固溶Zr量が少なく、その後の加工熱処理工程において強
度の増加量が少なく、耐熱性も劣化する。
熱間加工時の冷却速度を10℃/sec以上と規定したの
は、後工程における時効によりZrを微細に析出させるた
めの必要な条件であり、熱間加工時のZrの析出を抑制
し、かつ転位の導入をはかることに効果がある。10℃/s
ec未満では、熱間加工中にZrが粗大に析出し、転位の導
入が少なく、強度、耐熱性が劣化する。熱間加工におけ
る減面率は好ましくは90％以上が望ましく90％未満で
は、靭性が劣化する。
は、後工程における時効によりZrを微細に析出させるた
めの必要な条件であり、熱間加工時のZrの析出を抑制
し、かつ転位の導入をはかることに効果がある。10℃/s
ec未満では、熱間加工中にZrが粗大に析出し、転位の導
入が少なく、強度、耐熱性が劣化する。熱間加工におけ
る減面率は好ましくは90％以上が望ましく90％未満で
は、靭性が劣化する。
巻き取り温度を150℃以下と規定したのは、150℃を超
えるとコイル内部とコイル表面での温度差が生じ、コイ
ル内部は高温になりすぎるため、特性的にばらつきが生
じ、製品の安定性が欠けるためである。
えるとコイル内部とコイル表面での温度差が生じ、コイ
ル内部は高温になりすぎるため、特性的にばらつきが生
じ、製品の安定性が欠けるためである。
300〜450℃の温度で10〜200時間の時効を施すと規定
したのはこの時効によりZrを微細に析出分散させて、強
度、耐熱性を向上させるためであり、300℃未満10時間
未満では、析出する量が少なく、強度、耐熱性向上に効
果なく450℃、200時間を超えると析出粒子が粗大化し、
強度、耐熱性が劣化する。その後減面率60％以上の冷間
加工を行なうと規定したのは所望の強度を確保するため
であり、減面率60％未満では所望の強度が得られない。
したのはこの時効によりZrを微細に析出分散させて、強
度、耐熱性を向上させるためであり、300℃未満10時間
未満では、析出する量が少なく、強度、耐熱性向上に効
果なく450℃、200時間を超えると析出粒子が粗大化し、
強度、耐熱性が劣化する。その後減面率60％以上の冷間
加工を行なうと規定したのは所望の強度を確保するため
であり、減面率60％未満では所望の強度が得られない。
本発明におけるアルミ合金中の不純物としては、通常
の電気用アルミ地金JIS Ｈ 2110に規定される、Mn,T
i,Vは含まれていても何ら差しつかえなく、例えばMn:0.
001〜0.003％、Ti＋V:0.001〜0.003％とすることができ
る。
の電気用アルミ地金JIS Ｈ 2110に規定される、Mn,T
i,Vは含まれていても何ら差しつかえなく、例えばMn:0.
001〜0.003％、Ti＋V:0.001〜0.003％とすることができ
る。
さらに、組織を微細化するため、Ti0.005〜0.1％を加
えてもよいが、Ｂは耐熱性の点から0.002％以下にする
必要がある。
えてもよいが、Ｂは耐熱性の点から0.002％以下にする
必要がある。
又、導電率を向上させるため、Be:0.0005〜0.1％を加
えることができる。
えることができる。
（実施例） 表１に示す組成の合金を、3600mm2の断面積をもつCu
合金製回転鋳型とスチールベルトにより構成される連続
鋳造材と熱間圧延材により、表１に示す条件で鋳造、圧
延を施して9.5mmφの荒引線を得た。これらの荒引線を
表１に示す条件で時効を施してのち82％の減面率で冷間
加工を施して線材を得た。
合金製回転鋳型とスチールベルトにより構成される連続
鋳造材と熱間圧延材により、表１に示す条件で鋳造、圧
延を施して9.5mmφの荒引線を得た。これらの荒引線を
表１に示す条件で時効を施してのち82％の減面率で冷間
加工を施して線材を得た。
得られたアルミ合金線の引張強さ、伸び、導電率およ
び耐熱性は表１に示す通りである。耐熱性は、230℃で
１時間加熱後、室温にて引張強さを測定し、加熱前の試
料の引張強さに対する百分率で表わした。
び耐熱性は表１に示す通りである。耐熱性は、230℃で
１時間加熱後、室温にて引張強さを測定し、加熱前の試
料の引張強さに対する百分率で表わした。
表１より、本発明によるNo.1〜No.11は、比較例に比
べいずれも引張強さ、伸び、導電率、耐熱性の総合性能
が優れていることが分る。
べいずれも引張強さ、伸び、導電率、耐熱性の総合性能
が優れていることが分る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−5863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−23752（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−7703（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−28025（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】Zr:0.25〜0.7％、Si:0.10〜0.4％、Fe:0.1
0〜1.0％、Cu:0.10〜0.40％残部通常の不純物とAlから
なる合金を、T1＝300×Zr％＋650で表されるT1℃以上の
鋳込み温度から５℃/Sec以上の冷却速度で連続鋳造し、
ひきつづきT2＝400×Zr％＋350であらわされるT2℃以上
の温度から熱間圧延を開始し、10℃/Sec以上の冷却速度
で冷却しつつ加工を加え、150℃以下の温度で巻取った
のち、300〜450℃で10〜200時間時効を施した後、減面
率60％以上の冷間加工を行うことを特徴とする導電用高
力耐熱アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130599A JP2582073B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 導電用高力耐熱アルミニウム合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130599A JP2582073B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 導電用高力耐熱アルミニウム合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293146A JPS63293146A (ja) | 1988-11-30 |
| JP2582073B2 true JP2582073B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=15038064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130599A Expired - Lifetime JP2582073B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 導電用高力耐熱アルミニウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582073B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2835041B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1998-12-14 | 株式会社フジクラ | 耐熱アルミニウム合金導電線の製造方法 |
| JP2835042B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1998-12-14 | 株式会社フジクラ | 耐熱アルミニウム合金導電線の製造方法 |
| JP3724033B2 (ja) | 1996-01-30 | 2005-12-07 | 住友電気工業株式会社 | 高強度・高耐熱アルミニウム合金およびその製造方法、導電線ならびに架空用電線 |
| JP5960335B1 (ja) * | 2015-09-30 | 2016-08-02 | 三菱重工業株式会社 | 金属材料の特性評価用試料の作製方法及び特性評価方法 |
| CN108603273A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-09-28 | 俄铝工程技术中心有限责任公司 | 由耐热性铝基合金制造棒线材的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605863A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 導電用高力耐熱アルミ合金の製造方法 |
| JPS607703A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-16 | 松下電器産業株式会社 | 電圧依存性非直線抵抗体磁器組成物 |
| JPS6123752A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高力耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62130599A patent/JP2582073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63293146A (ja) | 1988-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071121 Year of fee payment: 11 |