JPS60155655A - 高力アルミニウム合金導体の製造方法 - Google Patents

高力アルミニウム合金導体の製造方法

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JPS60155655A
JPS60155655A JP1224484A JP1224484A JPS60155655A JP S60155655 A JPS60155655 A JP S60155655A JP 1224484 A JP1224484 A JP 1224484A JP 1224484 A JP1224484 A JP 1224484A JP S60155655 A JPS60155655 A JP S60155655A
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strength
heat treatment
wire
aluminum alloy
contg
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JP1224484A
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Hitoshi Yanase
仁志 柳瀬
Mototsugu Hoshino
星野 元次
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高力アルミニウム合金導体の製造方法に関し、
特に従来のA、t!−Ma−8i系の高力アルミニウム
合金導体に比較して強度を著しく向上させ、その他の特
性をそれと同等程度とした高力アルミニウム合金導体の
製造方法に関するものである。
従来、架空送電線に強度を要求される場合には高力アル
ミニウム合金導体を用いた銅芯アルミニウム撚線や全ア
ルミニウム撚線が使用されており、それら撚線に用いら
れる高力アルミニウム合金導体としてはイ号アルミニウ
ム合金(A、e−tvl −81系)よりなる導体や5
005合金(AJ!−MΩ系)よりなる導体が使用され
ている。しかしこれら導体では銅線と比べて強度が低く
銅線の代替として使用できないことが知らており、銅線
と同等の強度をもつ高力アルミニウム合金導体の開発が
最近強く要望されている。
本発明者らはこれらに鑑み種々研究の結果、強度が銅線
と同等の40Kg / am 2以上でしかも導電率、
伸び等信の特性においては従来のものと同等程度の高力
アルミニウム合金導体の製造方法を開発したものである
即ち本発明は3iがM(IzSiの比で過剰に存在する
ようにMOo、5〜1.4wt%、Si0.5〜1.4
wt%を含み、かツF e O,15〜0,60wt%
、CuO,05〜i、owt%、B e O,001〜
0,3wt%、残部A(と通常の不純物からなるアルミ
ニウム合金を連続鋳造し、得られた鋳塊を引続き連続熱
間圧延して荒引線とし、これを伸縮前に470〜560
℃の温度で0.1〜10時間の熱処理後急冷し、ついで
150〜250℃の温度で0.5〜20時間の熱処理を
行なった後、60%以上の伸線加工を冷間で行ない、さ
らに100〜180℃の温度で0.5〜20時間の熱処
理を施すことによる高力アルミニウム合金導体の製造方
法である。
以下本発明を工程順に詳細に説明する。
先ず本発明における合金について、各元素の添加理由と
その組成の限定理由を説明する。MQとStは共に引張
強さを向上させるための元素であって、いずれもその添
加量が0.5wt%未満ではその効果が少なく、また1
 、 4wt%を超えると引張強ざは向上するが、導電
率の低下が大きく、その後の熱処理をどのように行なっ
ても良好な導電率が得られない。またMOとSiの比を
MOzSiの比より3iが過剰になるように限定したの
は、Mgが過剰になるとFe1Cuなどの添加による溶
体化の効果がなくなると共に、M(lzsiが粗大なも
のになり、耐疲労特性が劣化するためである。
次にFeは本発明に係るシルミニラム合金導体を溶体化
する作用をなすと共に、引張強さを大にする元素である
が、0.15vt%未満ではその効果が少なく、また0
゜ewt%を超えると鋳造時に粗大なAJiFeSi晶
出物が生成され、この晶出物が荒引線までもち来たされ
てその後の伸線加■eよって該晶出物が粉砕されても介
在物として存在するため、耐疲労特性が大幅に劣化する
。また(、Uは伸線中に引張強さを著しく向上させるた
めの元素であり、その添加量が0.05wt%未満では
その効果が少なく、1.0wt%を超えると強度は向上
するが延性が低下し、導電率の低下も大きくなる。また
3eについては耐食性を向上させるための元素であり、
0.001wt%では効果が少なく、0.3wt%を超
えると導電率の低下が大きくなる。
本発明においてはこのように組成の限定された合金を連
続鋳造し、得られた鋳塊を引続き連続熱間圧延して荒引
線を形成し、この荒引線を伸線加工するのであるが、そ
れに際しては先ず伸縮前に4708C〜560℃の温度
で0.1〜10時間の熱処理を行なう。伸線前のこの第
1次熱処理条件をこのように限定したのは、470℃未
満では熱処理時間をどのように選んでもM(] 、Si
 、Fe 、Cuが充分に固溶できず、第2次以後の熱
処理条件をどのように選んでも充分な強度が得られない
ためであり、550℃を超えると粒界がぜい化して伸線
中に断線してしまうためであ。
また熱処理時間を0.1〜10時間に限定したのはMQ
 、Si 、Fe 、 Cuを充分固溶させるためであ
り、0.1時間ではその効果が少なく強度が低下し、1
0時間を超えるとやはり粒界のぜい化が進み伸線中に断
線する可能性が大きくなる。
このような熱処理後ついで急冷するのであるが、これは
M(1、Si 、Fe 、CLIの充分な固溶体を得る
ためであり、急冷を行なわないと固溶体が得られず充分
な強度が得られない。
このようにしてMg、Si、Fe、Cu(7)充分固溶
された荒引線は連続鋳造圧延焼入法により製造しても何
ら差し支えない。
次に荒引線を150〜250℃の温度で0.5〜20時
間第2次熱処理を行なうが、このよう条件を限定したの
はこれによりMOzSiの微細な析出物を得て強度を向
上させるためであり、150’C未満ではその効果が少
なく、250℃を超えると析出物が粗大となり充分な強
度が得られず、また0、5時間未満ではその効果が少な
く、20時間を超えると過時効となり充分な強度が得ら
れない。
この後60%以上の伸線加工を冷間で行なうが、これは
強度を充分に向上させるためであり、60%未満の伸線
加工ではその効果は少ない。ついで伸線後、ざらに10
0〜180’Cの温度で0.5〜20時間の最終の熱処
理を行なうが、これら伸びを充分回復させ、さらに導電
率をも向上させるためであり、100℃未満ではその効
果が少なく、180℃を超えると強度低下が大きくなる
。また0、5時間未満ではその効果が少なく、20時間
を超えると強度低下が大きくなる。
以下、実施例により本発明を説明する。
N [99,6% +7) ’!気用A1地金とA、e
−20%St母合金、八(−〇%Fe母合金、A、e−
50%CO母合金、A(−5%Be母合金及びM17単
体を用いて第1表に示す種々の組成の合金を配合し、溶
解後、ベルトアンドホイール型連続鋳造機により断面積
2000s20台形状鋳塊に鋳造後、再加熱なしに熱間
圧延し直径9.5IRInの荒引線とした。この荒引線
を第1次熱処理後、水冷により急冷し、ついで第2次熱
処理後、冷間伸線を減面率で60%以上施し素線とし、
さらに最終熱処理を施して導体を得た。
この導体について導電率、引張強さ、伸び、疲労強度及
び耐食性を測定し、その結果を従来のイ号アルミニウム
合金のそれと比較して第2表に示した。なお、導電率は
ケルビンダブルブリッジにより電気抵抗を測定して算出
し、引張強さ、伸びはアムスラー型引張試験機により測
定した。また疲労強度は中村式回転曲げ疲労試験機を用
いてめ、耐食性は5%NaC柔を用いた塩水噴霧試験で
100日後の重量減少率でめた。
u”+ 00.u”4巳 ζ 巳 靴 巳 ζ 巴8巳
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 11 靴型 定 謬 旦 − 一 り Q)k 1111 輪 111111 倦 彊 の−kkkll−m−− z ;bpxqs;is 第 2 表 (1) 製 造 法 NOo 導 電 率 引張強さ 伸 び 
疲労強度 耐食性 備 考(%IAC8) (Kg/d
 ) (%)(Kg/#++2)(%)本発明法 1 
54,6 43,6 6.3 ’ 9.4 2.3、+
 2 54.7 43.2 6.1+ 9.1 1.9
rr 3 54.2 44.3 5.7 9.3 1.
8u 4 53,7 44.7 5,3 9,6 1.
(1〃5 54.0 、 113,3 6.0 9,5
 1.7Ir 5 54.11 42,0 6.8 9
.2 2.6JI7 54.7 44.1 5,4 9
.2 1.9、、 8 54.4 43.2 6,2 
9.6 1.8n 9 54.8 43.8 5.7 
9.8 1.9n 10 F13,7 44.55.9
 9.II 1.7u 11 53.9 46,2 5
,4 9,1. 1.7!!+2 !14.OA5,4
 4.9 9,6 1.8n 13 53,7 45.
+ 5.8 9.4 2.4比較法+4 54.0 3
4.3 5.6 9.3 1.9rr i!i 48.
4 42,9 4.9 9.’6 2.0〃16 53
.li ’33.4 6.3 9.2 2.0〃17 
47.9 43,6 6.5 9.4 t8、、 18
 54.3 315 5,2 0.4 2.1n 19
 54.6 43.9 5.8 7.6 2.0n 2
0 53Jl 32,6 5.5 9.3 1.8n 
21 48.[i 44.6 2.3 9.5 1.8
〃22 511.0 45.1 6.4 9,5 4.
6u 23 47.G 44.2 5,8 9.2 1
.3n 24 54,4 33.4 6.2 9,5 
1.9、.25= −−−−伸線不能 〃26 511,2 34.6 6,4 11.1 2
.11、’27− −−− − 伸線不能 第 21<2> 製 造 法 No、 導 電 率 引張強さ 伸 び 
疲労強度 耐食性 備 考(%IAC8) (K9/m
2) (%) CKy/d> (%)比較法28 51
i、3 24,2 9,4 9.6 2.1n 29 
54.6 33.6 5.8 9.2 1.91、 3
0 53,8 29.6 5.2 ’9.3 1.8、
+ 31 53.6 34.5 6,0 9.1 1,
8J、、32 53,9 30.L 6.+ 9.4 
2.1、、 33 54.3 36.8 6.6 9.
6 2.0n 34 49.2 44.6 1.9 9
,5 1.8u 3554.6 33,5 5.4 9
,3 1.9、i 3G 49.8 43.6 1.6
 9.4 1.91、 37 53,6 31.5 5
.6 9.2 2.0従来法38 52.2 31.8
 9,3 6.4 4.1# 39 54.3 34.
1 −9.4 4.9 4.7第1表及び第2表の結果
から明らかなように、本発明法N0.1〜No、13に
より製造した導体は導電率53.7〜54.8%jAc
s、伸び4.9〜6.8%、疲労強度9.1〜9.8k
g/m2であり、従来法により得られた従来材N 08
38、N o、39と比較して導電率等は同等でも引張
強さが42.9〜46.2Kg/#2と著しく改善され
、また耐食性も同様に茗しく改善されている。
これに対し比較法N0.14〜N O,37の結果から
判るように、本発明で規定する範囲外の方法で製造され
た導体は導電率、引張強さ、伸び、疲労強度、耐食性の
うちの何れかにおいて本発明法による導体より劣ってい
る。即ち、 N O,14M aが少ないため、引張強ざつまり強度
が低い。
No、15 M(lが多いため、導電率が低い。
No、16 8iが少ないため、強度が低い。
No、17 8iが多いため、導電率が低い。
N 0018 F eが少ないため、強度が低い。
N o、19 F eが多いため、疲労強度が低い。
N 0020 C11が少ないため、強度が低い。
N O,21Cuが多いため、伸びが低く、導電率が低
い。
N o、22 B eが少ないため、耐食性の改善がな
い。
No、23 B eが多いため、導電率が低い。
N O,24第1次熱処理温度が低いため、強度が低い
No、25 (伸線不能) N o、26 第1次熱処理時間が短いため、強度が低
い。
No、27 (伸線不能) N 0028 急冷しなかったため、強度が低い。
N 0029 第2次熱処理温度が低いため、強度が低
い。
N O,30第2次熱処理温度が高いため、過時効とな
り強度が低い。
N O,31第2次熱処理温度が短いため、強度が低い
No、30 第2次熱処理温度が長いため、過時効とな
り強度が低い。
No、33 伸線加工率が低いため、強度が低い。
N 0034 最終熱処理温度が低いため、導電率、伸
び共に回復しない。
N O,35最終熱処理温度が高いため、強度が低い。
N o、36 最終熱処理温度が短いため、導電率、伸
び共に回復しない。
N o、37 最終熱処理湿度が長いため、強度が低い
以上のように本発明によれば従来の高力アルミニウム合
金導体とほぼ同等の導電率、伸び、疲労強度を有し、し
かもはるかに強度が高くて耐食性の優れた性能をもつ高
力アルミニウム合金導体を得ることができるものであり
、工業上顕著な効果を奏するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)SiがtVHlzsiの比で過剰に存在するよう
    にMIJo、5〜1,4wt%、SiO,5〜1,4w
    t%を含み、かツF e O,15〜0.60wt%、
    CUo、05〜1.0wt%、Be O,001〜0,
    3wt%、残部A(と通常の不純物からなるアルミニウ
    ム合金を連続鋳造し、得られた鋳塊を引続き連続熱間圧
    延して荒引線とし、これを伸線前に470〜560°C
    の温度で0.1〜10時間の熱処理後急冷し、ついで1
    50〜250℃の温度で0.5〜20時間の熱処理を行
    なった後、60%以上の伸線加工を冷間で行ない、さら
    に100〜180℃の温度で0.5〜20時間の熱処理
    を施すことを特徴とする高力アルミニウム合金導体の製
    造方法。
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