JPH0313935B2 - - Google Patents
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- JPH0313935B2 JPH0313935B2 JP58126694A JP12669483A JPH0313935B2 JP H0313935 B2 JPH0313935 B2 JP H0313935B2 JP 58126694 A JP58126694 A JP 58126694A JP 12669483 A JP12669483 A JP 12669483A JP H0313935 B2 JPH0313935 B2 JP H0313935B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0602—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a casting wheel and belt, e.g. Properzi-process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は耐クリープ特性の優れたAl合金導体
の製造法に関するものである。 従来Al又はAl合金導体は第１図に示すように
周面に凹溝２を有する回転鋳型輪１の一部外周面
に金属ベルト３をプレツシヤーホイール４により
接動さて水冷鋳型５を形成し、該鋳型５の一端に
注湯ノズル６を設けて溶湯７を注湯し、他端より
凝固した鋳塊８を連続的に引き出し、これを熱間
圧延した荒引線に冷間で伸線加工を加えて造られ
ている。 このようにして造られたAl合金導体のクリー
プ特性は、合金元素と該元素の存在状態によつて
左右される。合金元素がどのような状態に存在す
るかは鋳造条件、加工条件又は／及び熱処理条件
により決まる。鋳造条件としては鋳造速度又は／
及び冷却水分布によつて凝固速度をコントロール
する方法が行なわれているが、凝固速度を大巾に
かえることは不可能であつた。その理由は溶湯が
鋳型に触れると即座に凝固殻が形成され、これが
収縮して鋳型との間に空隙が生じ外部からの冷却
がほとんど効かなくなるためである。 本発明者等はこれに鑑み鋳造条件を種々検討し
た結果、溶湯の鋳型への注湯温度とベルトの厚さ
を適当に選ぶことにより寸法の大きい凝固殻が形
成され、その結果鋳型との密着性がよくなり、冷
却効果が著しく改善されることを見出した。そこ
でベルトの厚さと注湯温度を種々かえて実験した
結果、下記の条件を満足する場合に寸法の大きい
凝固殻が形成され、冷却効果が促進することを知
見した。即ちAl合金の融点又は凝固開始温度を
T0℃、ベルトの厚さをｔmm、注湯温度をT1℃と
すると となるようにベルタ厚さｔと注湯温度を定めて鋳
造することである。 上記(1)式は実験により求めたもので、この式を
満足することにより何故大きい凝固殻が得られる
のかその理由は解明されていないが、一般に溶湯
が触れるベルト中央と、溶湯が触れないベルト端
部とで温度差が生じ、ベルト中央が熱膨脹の差に
よつてふくらみ、溶湯がある温度以上になると、
ベルトに触れても即座に凝固することなく、ベル
トにふくらみが生じたあと凝固するようになり、
凝固殻の寸法が大きくなるものと思われる。 このような現象は当然ベルトの厚さと注湯温度
に影響され、ベルトが薄いほど熱容量が小さくな
り、溶湯温度が低くてもこの現象が起り、寸法の
大きい凝固殻を生じる。一旦ふくらんだベルトは
その後冷却水により冷却されてフラツトな状態に
戻り、寸法の大きな凝固殻はベルトと鋳型輪の水
冷鋳型内に締め付けられるようになり、冷却が促
進されるものと考えられる。通常の鋳造条件では
溶湯が鋳型に触れると即座に凝固殻を生成し、収
縮を始めるため鋳塊寸法は鋳型寸法より小さくな
るが、前記(1)式を満足して鋳造した鋳塊の寸法は
通常の鋳造条件のものより0.5mm程度厚くなり、
鋳塊型寸法より0.1〜0.2mm厚いものとなる。鋳造
速度は通常工業的に採用されているような速度に
適用され、冷却条件がベルトの所期形態に及ぼす
影響は注湯温度やベルト厚さに比べて小さいの
で、特に冷却条件を限定する必要はない。冷却条
件は通常鋳塊品質等を考慮して決められるがそこ
で決められた冷却条件をそのまま用いて差支えな
い。即ち鋳造合金が決められ、合金の融点又は凝
固開始温度（T0）が定まる。次いで鋳造に先立
ち鋳塊品質やベルト寿命の観点からベルトの厚さ
（ｔ）を決め、上記(1)式を満足するように注湯温
度T1を決めて鋳造する。 本発明は上記知見に基き種々の鋳造条件により
Al又はAl合金を鋳造し、これを熱間圧延した後、
冷間伸線加工を行なつて導体を製造し、これにつ
いて特性を調べた結果、Fe又は／及びZrを含む
Al合金導体が優れたクリープ特性を示すことを
知見し、更に検討の結果、耐クリープ性Al合金
導体の製造法を開発したもので、Fe0.08〜1.0wt
％（以下wt％を単に％と略記）、Zr0.01〜0.5％の
範囲内で何れか１種又は２種を含み、残部Alと
不可避的不純物からなる合金を、周面に凹溝を有
する回転鋳型輪の一部外周面に金属ベルトを接動
して形成した水冷鋳型により連続鋳造し、これを
熱間圧延した荒引線に冷間伸線加工を加えるAl
合金導体の製造において、前記(1)式を満足するよ
うに鋳造することを特徴とするものである。 即ちクリープ特性は回復を伴う変形挙動を言う
ものであり、固溶元素により転位の固着によつて
抑制される。従つて固溶元素の多い方が有利であ
り、固溶元素は拡散係数の小さい方が良いと言わ
れている。一般に鋳塊における合金元素の状態は
金属間化合物として粒界又は粒内に析出するか或
いは粒内に固溶するもので、凝固速度の影響を受
け、通常の鋳造条件ではほとんど変えることがで
きないものである。しかるに前記(1)式を満足する
条件で前記Al合金を連続鋳造すると、凝固速度
が速まり、クリープ特性が向上する。これは寸法
の大きい凝固殻が生成し、鋳型との密着性がよく
なつて冷却がよく効くようになり、合金元素の強
制固溶が進むためと考えられる。 Fe及びZrは固溶しにくい元素であるが、一方
において拡散しにくい元素であるため、転位の固
着に効果があり、特にFe又は／及びZrを含有す
るAl合金は上記(1)式を満足する鋳造条件の効果
が顕著にみられ、クリープ特性が著しく向上す
る。しかしてFe又は／及びZrの含有量を前記の
如く限定したのは、次の理由によるものである。 本発明により急速凝固させても、Fe又はZr含
有量が下限未満では十分なクリープ特性の向上が
得られず、また上限を越えると品質的に導体とし
て使用できなくなるためである。 以下本発明を実施例について説明する。 第１図に示す連続鋳造装置において、直径1.4
ｍの銅製回転鋳型輪と、厚さ1.8mm及び2.7mmの鋼
製エンドレスベルトを用い、両端が水平方向に開
口する断面積2100mm2の台形状水冷鋳型を形成し、
その上端開口部に注湯ノズルを設けて第１表に示
す組成のAl合金溶湯を注湯し、下端開口部より
凝固した鋳塊を連続的に引出し、これを連続して
熱間圧延し、直径9.5mmの荒引線とし、これを冷
間で直径4.8mmまで伸線加工して導体を製造した。
鋳造条件としては700〜880℃の温度で注湯し、11
ｍ／分の速度で鋳造した。これ等の導体について
導電率とクリープ特性を測定した。これ等の結果
を従来の鋳造条件で鋳造し、同様にして熱間圧延
及び冷間伸線加工した導体と比較し、第１表に併
記した。 尚クリープ特性は、温度150℃、応力５Kg／mm2
の条件で10000時間試験した場合の平均クリープ
速度を求めた。
の製造法に関するものである。 従来Al又はAl合金導体は第１図に示すように
周面に凹溝２を有する回転鋳型輪１の一部外周面
に金属ベルト３をプレツシヤーホイール４により
接動さて水冷鋳型５を形成し、該鋳型５の一端に
注湯ノズル６を設けて溶湯７を注湯し、他端より
凝固した鋳塊８を連続的に引き出し、これを熱間
圧延した荒引線に冷間で伸線加工を加えて造られ
ている。 このようにして造られたAl合金導体のクリー
プ特性は、合金元素と該元素の存在状態によつて
左右される。合金元素がどのような状態に存在す
るかは鋳造条件、加工条件又は／及び熱処理条件
により決まる。鋳造条件としては鋳造速度又は／
及び冷却水分布によつて凝固速度をコントロール
する方法が行なわれているが、凝固速度を大巾に
かえることは不可能であつた。その理由は溶湯が
鋳型に触れると即座に凝固殻が形成され、これが
収縮して鋳型との間に空隙が生じ外部からの冷却
がほとんど効かなくなるためである。 本発明者等はこれに鑑み鋳造条件を種々検討し
た結果、溶湯の鋳型への注湯温度とベルトの厚さ
を適当に選ぶことにより寸法の大きい凝固殻が形
成され、その結果鋳型との密着性がよくなり、冷
却効果が著しく改善されることを見出した。そこ
でベルトの厚さと注湯温度を種々かえて実験した
結果、下記の条件を満足する場合に寸法の大きい
凝固殻が形成され、冷却効果が促進することを知
見した。即ちAl合金の融点又は凝固開始温度を
T0℃、ベルトの厚さをｔmm、注湯温度をT1℃と
すると となるようにベルタ厚さｔと注湯温度を定めて鋳
造することである。 上記(1)式は実験により求めたもので、この式を
満足することにより何故大きい凝固殻が得られる
のかその理由は解明されていないが、一般に溶湯
が触れるベルト中央と、溶湯が触れないベルト端
部とで温度差が生じ、ベルト中央が熱膨脹の差に
よつてふくらみ、溶湯がある温度以上になると、
ベルトに触れても即座に凝固することなく、ベル
トにふくらみが生じたあと凝固するようになり、
凝固殻の寸法が大きくなるものと思われる。 このような現象は当然ベルトの厚さと注湯温度
に影響され、ベルトが薄いほど熱容量が小さくな
り、溶湯温度が低くてもこの現象が起り、寸法の
大きい凝固殻を生じる。一旦ふくらんだベルトは
その後冷却水により冷却されてフラツトな状態に
戻り、寸法の大きな凝固殻はベルトと鋳型輪の水
冷鋳型内に締め付けられるようになり、冷却が促
進されるものと考えられる。通常の鋳造条件では
溶湯が鋳型に触れると即座に凝固殻を生成し、収
縮を始めるため鋳塊寸法は鋳型寸法より小さくな
るが、前記(1)式を満足して鋳造した鋳塊の寸法は
通常の鋳造条件のものより0.5mm程度厚くなり、
鋳塊型寸法より0.1〜0.2mm厚いものとなる。鋳造
速度は通常工業的に採用されているような速度に
適用され、冷却条件がベルトの所期形態に及ぼす
影響は注湯温度やベルト厚さに比べて小さいの
で、特に冷却条件を限定する必要はない。冷却条
件は通常鋳塊品質等を考慮して決められるがそこ
で決められた冷却条件をそのまま用いて差支えな
い。即ち鋳造合金が決められ、合金の融点又は凝
固開始温度（T0）が定まる。次いで鋳造に先立
ち鋳塊品質やベルト寿命の観点からベルトの厚さ
（ｔ）を決め、上記(1)式を満足するように注湯温
度T1を決めて鋳造する。 本発明は上記知見に基き種々の鋳造条件により
Al又はAl合金を鋳造し、これを熱間圧延した後、
冷間伸線加工を行なつて導体を製造し、これにつ
いて特性を調べた結果、Fe又は／及びZrを含む
Al合金導体が優れたクリープ特性を示すことを
知見し、更に検討の結果、耐クリープ性Al合金
導体の製造法を開発したもので、Fe0.08〜1.0wt
％（以下wt％を単に％と略記）、Zr0.01〜0.5％の
範囲内で何れか１種又は２種を含み、残部Alと
不可避的不純物からなる合金を、周面に凹溝を有
する回転鋳型輪の一部外周面に金属ベルトを接動
して形成した水冷鋳型により連続鋳造し、これを
熱間圧延した荒引線に冷間伸線加工を加えるAl
合金導体の製造において、前記(1)式を満足するよ
うに鋳造することを特徴とするものである。 即ちクリープ特性は回復を伴う変形挙動を言う
ものであり、固溶元素により転位の固着によつて
抑制される。従つて固溶元素の多い方が有利であ
り、固溶元素は拡散係数の小さい方が良いと言わ
れている。一般に鋳塊における合金元素の状態は
金属間化合物として粒界又は粒内に析出するか或
いは粒内に固溶するもので、凝固速度の影響を受
け、通常の鋳造条件ではほとんど変えることがで
きないものである。しかるに前記(1)式を満足する
条件で前記Al合金を連続鋳造すると、凝固速度
が速まり、クリープ特性が向上する。これは寸法
の大きい凝固殻が生成し、鋳型との密着性がよく
なつて冷却がよく効くようになり、合金元素の強
制固溶が進むためと考えられる。 Fe及びZrは固溶しにくい元素であるが、一方
において拡散しにくい元素であるため、転位の固
着に効果があり、特にFe又は／及びZrを含有す
るAl合金は上記(1)式を満足する鋳造条件の効果
が顕著にみられ、クリープ特性が著しく向上す
る。しかしてFe又は／及びZrの含有量を前記の
如く限定したのは、次の理由によるものである。 本発明により急速凝固させても、Fe又はZr含
有量が下限未満では十分なクリープ特性の向上が
得られず、また上限を越えると品質的に導体とし
て使用できなくなるためである。 以下本発明を実施例について説明する。 第１図に示す連続鋳造装置において、直径1.4
ｍの銅製回転鋳型輪と、厚さ1.8mm及び2.7mmの鋼
製エンドレスベルトを用い、両端が水平方向に開
口する断面積2100mm2の台形状水冷鋳型を形成し、
その上端開口部に注湯ノズルを設けて第１表に示
す組成のAl合金溶湯を注湯し、下端開口部より
凝固した鋳塊を連続的に引出し、これを連続して
熱間圧延し、直径9.5mmの荒引線とし、これを冷
間で直径4.8mmまで伸線加工して導体を製造した。
鋳造条件としては700〜880℃の温度で注湯し、11
ｍ／分の速度で鋳造した。これ等の導体について
導電率とクリープ特性を測定した。これ等の結果
を従来の鋳造条件で鋳造し、同様にして熱間圧延
及び冷間伸線加工した導体と比較し、第１表に併
記した。 尚クリープ特性は、温度150℃、応力５Kg／mm2
の条件で10000時間試験した場合の平均クリープ
速度を求めた。
【表】
第１表から明らなようにFe0.08〜1.0％又は／
及びZr0.01〜0.5％を含み、残部Alからなる合金
を前記(1)式を満足するように連続鋳造した本発明
製造法（No.１〜12）は従来法（No.18〜29）と比較
し、クリープ特性が著しく改善されていることが
判る。 これに対しFe含有量が0.08％未満又はZr含有量
が0.01％未満である比較法No.13、No.15、No.17では
何れもクリープ特性が改善されず、Fe含有量が
1.0％を越えるが、Zr含有量が0.5％を越えると比
較法No.14、No.16では何れも導電率の低下が著しい
ことが判る。 このような本発明によれば、クリープ特性の優
れた導体が容易に得られるもので、送配電線等に
使用し、その弛度を向上し得る等顕著な効果を奏
するものである。
及びZr0.01〜0.5％を含み、残部Alからなる合金
を前記(1)式を満足するように連続鋳造した本発明
製造法（No.１〜12）は従来法（No.18〜29）と比較
し、クリープ特性が著しく改善されていることが
判る。 これに対しFe含有量が0.08％未満又はZr含有量
が0.01％未満である比較法No.13、No.15、No.17では
何れもクリープ特性が改善されず、Fe含有量が
1.0％を越えるが、Zr含有量が0.5％を越えると比
較法No.14、No.16では何れも導電率の低下が著しい
ことが判る。 このような本発明によれば、クリープ特性の優
れた導体が容易に得られるもので、送配電線等に
使用し、その弛度を向上し得る等顕著な効果を奏
するものである。
第１図は従来の連続鋳造方法の一例を示す説明
図である。 １……回転鋳型輪、２……凹溝、３……金属ベ
ルト、４……プレツシヤーホイール、５……水冷
鋳型、６……注湯ノズル、７……溶湯、８……鋳
塊。
図である。 １……回転鋳型輪、２……凹溝、３……金属ベ
ルト、４……プレツシヤーホイール、５……水冷
鋳型、６……注湯ノズル、７……溶湯、８……鋳
塊。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Fe0.08〜1.0wt％、Zr0.01〜0.5wt％の範囲内
で何れか１種又は２種を含み、残部Alと不可避
的不純物からなる合金を、周面に凹溝を有する回
転鋳型輪の一部外周面に金属ベルトを接動して形
成した水冷鋳型により連続鋳造し、これを熱間圧
延した荒引線に冷間伸線加工を加えるAl合金導
体の製造において、Al合金の融点又は凝固開始
温度をT0℃、ベルトの厚さをｔmm、注湯温度を
T1℃とすると となるようにベルト厚さｔと注湯温度を定めて鋳
造することを特徴とする耐クリープ性Al合金導
体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12669483A JPS6018256A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 耐クリ−プ性Ａｌ合金導体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12669483A JPS6018256A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 耐クリ−プ性Ａｌ合金導体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018256A JPS6018256A (ja) | 1985-01-30 |
| JPH0313935B2 true JPH0313935B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=14941531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12669483A Granted JPS6018256A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 耐クリ−プ性Ａｌ合金導体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018256A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3864868B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2007-01-10 | 日立電線株式会社 | アルミニウム合金編組線 |
| JP3901052B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2007-04-04 | 日立電線株式会社 | アルミニウム合金撚線導体ケーブル |
| JP4279203B2 (ja) * | 2004-05-27 | 2009-06-17 | 日本軽金属株式会社 | 自動車の導電線用アルミニウム合金 |
| WO2018062322A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、架空送電線、及びアルミニウム合金線の製造方法 |
| JP6112438B1 (ja) | 2016-10-31 | 2017-04-12 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線、アルミニウム合金撚線、被覆電線、及び端子付き電線 |
| JP6840348B2 (ja) * | 2017-03-16 | 2021-03-10 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム合金線の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS525291A (en) * | 1975-07-02 | 1977-01-14 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Piezoelectric crystal oscillator production |
| JPS59193737A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Ａｌ及びＡｌ合金の連続鋳造方法 |
-
1983
- 1983-07-12 JP JP12669483A patent/JPS6018256A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS525291A (en) * | 1975-07-02 | 1977-01-14 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Piezoelectric crystal oscillator production |
| JPS59193737A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Ａｌ及びＡｌ合金の連続鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6018256A (ja) | 1985-01-30 |
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