JPH0356632A - トロリー線用銅合金 - Google Patents
トロリー線用銅合金Info
- Publication number
- JPH0356632A JPH0356632A JP19215389A JP19215389A JPH0356632A JP H0356632 A JPH0356632 A JP H0356632A JP 19215389 A JP19215389 A JP 19215389A JP 19215389 A JP19215389 A JP 19215389A JP H0356632 A JPH0356632 A JP H0356632A
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- Japan
- Prior art keywords
- less
- 20ppm
- trolley wire
- 100ppm
- copper alloy
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐集電摺動磨耗性、耐熱性、放熱性、強度に
優れたトロリー線用銅合金に関するものである。
優れたトロリー線用銅合金に関するものである。
従来電車線を代表とする運搬輸送用トロリー線としては
、タフピッチ銅を代表とする純銅が用いられてきたが、
高速輸送化の傾向からＡｇ人銅やＳｎ入銅が用いられる
ようになった。しかしながら新幹線を代表とする高速化
した大容量交通手段の発達に伴って、従来材料では機械
的、熱的にトロリー線の損傷、磨耗が著しく、高速集電
性能、高速集電音、保守経費等の面よりその改善が求め
られている。
、タフピッチ銅を代表とする純銅が用いられてきたが、
高速輸送化の傾向からＡｇ人銅やＳｎ入銅が用いられる
ようになった。しかしながら新幹線を代表とする高速化
した大容量交通手段の発達に伴って、従来材料では機械
的、熱的にトロリー線の損傷、磨耗が著しく、高速集電
性能、高速集電音、保守経費等の面よりその改善が求め
られている。
従来より用いられているＡｇ人銅においてはその耐磨耗
性の点で現状の高速化に対応しきれず、また一般に用い
られているＳｎ入銅は、耐磨耗性の点でＡｇ人銅より優
れているが、高速化、大容量化による磨耗の増加、発熱
に伴う耐熱強度の点から、より優れたトロリー線が望ま
れている。
性の点で現状の高速化に対応しきれず、また一般に用い
られているＳｎ入銅は、耐磨耗性の点でＡｇ人銅より優
れているが、高速化、大容量化による磨耗の増加、発熱
に伴う耐熱強度の点から、より優れたトロリー線が望ま
れている。
［課題を解決するための手段コ
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、集電摺動磨耗、耐
熱強度、放熱性等に優れたトロリー線用銅合金を開発し
たものである。
熱強度、放熱性等に優れたトロリー線用銅合金を開発し
たものである。
即ち本発明合金の一つは、０．ｌ５ｗｌ％（以下ｗ１％
を％と略記）を越え０．３５％以下のＺｒと０．３％を
越え１．２％以下のＣｒを含み、残部ＣｕとＳ ｎ Ｉ
ＯＩＩＩＩＰ１以下、Ｓ ｉ ５０ｐｐＩＢ以下、Ｐ
ＳＯｐｐｍ以下、Ｆ ｅ １００ｐｐｍ以下、Ｎ ｉ
１００ｐｐｍ以下、Ｐｂ２０ｐｐｉ以下、Ａ ｓ ２Ｄ
ｐｐｒ＠以下、Ｓ ｂ ２Ｏｐｐ一以下、Ｂ ｊ ２０
ｐｐｍ以下、Ｓ １０ｐ州以下に制限した不可避的不純
物からなることを特徴とするものである。
を％と略記）を越え０．３５％以下のＺｒと０．３％を
越え１．２％以下のＣｒを含み、残部ＣｕとＳ ｎ Ｉ
ＯＩＩＩＩＰ１以下、Ｓ ｉ ５０ｐｐＩＢ以下、Ｐ
ＳＯｐｐｍ以下、Ｆ ｅ １００ｐｐｍ以下、Ｎ ｉ
１００ｐｐｍ以下、Ｐｂ２０ｐｐｉ以下、Ａ ｓ ２Ｄ
ｐｐｒ＠以下、Ｓ ｂ ２Ｏｐｐ一以下、Ｂ ｊ ２０
ｐｐｍ以下、Ｓ １０ｐ州以下に制限した不可避的不純
物からなることを特徴とするものである。
る。
また本発明の他の一つは、０．１５％を越え０，３５％
以下のＺｒと０．３％を越え１．２％以下のＣｒを含み
、更にＭｇ０．３％以下、Ｚｎｌ．５％以下、ＡｇＯ．
２％以下、ＣｄＯ．５％以下の範囲内で何れか１種又は
２種以上を合計１．５％以下含み、残部ＣｕとＳ ｎ
１００１Ｕｆｆｉ以下、Ｓ ｉ ＳＯｐｐｉ以下、Ｐ
５０ｐｐｍ以下、Ｆ ｅ ］０［１ｐｐｍ以下、Ｎ ｉ
ｌＯＱｐｐｍ以下、Ｐ ｂ ２０ｐｐｔｐ以下、Ａ
８ ２０ｐｐｍ以下、Ｓｂ２０ｐｐｍ以下、Ｂ ｉ ２
０ｐｐｒｉ以下、Ｓ １０ｐｐｍ以下に制限した不可避
的不純物からなることを特徴とするものである。
以下のＺｒと０．３％を越え１．２％以下のＣｒを含み
、更にＭｇ０．３％以下、Ｚｎｌ．５％以下、ＡｇＯ．
２％以下、ＣｄＯ．５％以下の範囲内で何れか１種又は
２種以上を合計１．５％以下含み、残部ＣｕとＳ ｎ
１００１Ｕｆｆｉ以下、Ｓ ｉ ＳＯｐｐｉ以下、Ｐ
５０ｐｐｍ以下、Ｆ ｅ ］０［１ｐｐｍ以下、Ｎ ｉ
ｌＯＱｐｐｍ以下、Ｐ ｂ ２０ｐｐｔｐ以下、Ａ
８ ２０ｐｐｍ以下、Ｓｂ２０ｐｐｍ以下、Ｂ ｉ ２
０ｐｐｒｉ以下、Ｓ １０ｐｐｍ以下に制限した不可避
的不純物からなることを特徴とするものである。
［作 用Ｊ
本発明において合金組戊を上記の如く限定したのは次の
理由によるものである。
理由によるものである。
Ｚｒ含有量を０，１５％を越え０．３５％以下、Ｃｒ含
有量を０６３％を越え１．２％以下と限定したのは、Ｚ
ｒ及びＣｒ共にＣｕ中に分散粒子として存在する事によ
り、耐磨耗性を向上し、更に耐熱強度の向上をもたらし
、本発明範囲内では、その効果が高いと共に、容易かつ
安価に製造することかできる。しかしながら何れも下限
未満では上記効果は得られるものの、その含有量の制御
が難しく、製造性の悪化をまねき、また上限を越えて含
有すると、上記効果の向上が余り見られず、鋳造性の低
下や導電性（放熱性）の低下をまねくためである。
有量を０６３％を越え１．２％以下と限定したのは、Ｚ
ｒ及びＣｒ共にＣｕ中に分散粒子として存在する事によ
り、耐磨耗性を向上し、更に耐熱強度の向上をもたらし
、本発明範囲内では、その効果が高いと共に、容易かつ
安価に製造することかできる。しかしながら何れも下限
未満では上記効果は得られるものの、その含有量の制御
が難しく、製造性の悪化をまねき、また上限を越えて含
有すると、上記効果の向上が余り見られず、鋳造性の低
下や導電性（放熱性）の低下をまねくためである。
次に不純物中Ｓｎを１００ｐｐｌＢ以下、Ｓｉを５０ｐ
ｐ＋ｔ以下、Ｐを５０ｐｐｍ以下、Ｆｅを１００ｐｐｍ
以下、Ｎｉを！００ｐｐｍ以下、ｐｂを２０ｐｐｍ以下
、Ａｓを２０ｐｐｍ以下、ｓｂを２０ｐｐｍ以下、Ｂｉ
を２［１ｐｐｎ以下、ＳをｌＯｐｐｒ＠以下と制限した
のは、Ｓｎは耐磨耗性を向上させる働きを示すが、本発
明の特徴とする放熱性を損なう作用が大きいためであり
、Ｓｉ，ＰはＣｒとの粗大析出物を形戊しやすいために
、耐摩耗性に寄与するＣｒ量を減少せしめ、その効果を
低下させるために制限したものである。またＦｅＳＮｉ
はＳｎと同様に放熱性の低下が大きく、本発明の特徴を
損ない、Ｐｂ１Ａｓ，Ｓｂ．．Ｂｉ，Ｓについては、Ｃ
ｕ中に粗大粒子として存在したり、粒界に濃縮する事に
より、熱間加工時の再熱割れや熱間加工割れを生じたり
、トロリー線表面の健全性を損ねるために制限したもの
である。
ｐ＋ｔ以下、Ｐを５０ｐｐｍ以下、Ｆｅを１００ｐｐｍ
以下、Ｎｉを！００ｐｐｍ以下、ｐｂを２０ｐｐｍ以下
、Ａｓを２０ｐｐｍ以下、ｓｂを２０ｐｐｍ以下、Ｂｉ
を２［１ｐｐｎ以下、ＳをｌＯｐｐｒ＠以下と制限した
のは、Ｓｎは耐磨耗性を向上させる働きを示すが、本発
明の特徴とする放熱性を損なう作用が大きいためであり
、Ｓｉ，ＰはＣｒとの粗大析出物を形戊しやすいために
、耐摩耗性に寄与するＣｒ量を減少せしめ、その効果を
低下させるために制限したものである。またＦｅＳＮｉ
はＳｎと同様に放熱性の低下が大きく、本発明の特徴を
損ない、Ｐｂ１Ａｓ，Ｓｂ．．Ｂｉ，Ｓについては、Ｃ
ｕ中に粗大粒子として存在したり、粒界に濃縮する事に
より、熱間加工時の再熱割れや熱間加工割れを生じたり
、トロリー線表面の健全性を損ねるために制限したもの
である。
次にＭｇ含有量を０．３％以下、Ｚｎ含有量を１，５％
以下、Ａｇ含有量を０．２％以下、Ｃｄ含有量を０．５
％以下の範囲内で何れか１種又は２種以上を合計含有量
を１．５％以下と限定したのは、これらはその含有によ
って放熱性を余り低下させることなく、Ｍｇ１Ａｇ，Ｃ
ｄでは耐熱強度や耐摩耗性を向上し、Ｚｎでは耐食性や
耐アーク特性を向上し、トロリー線のライフサイクルを
高める働きを示すも、上限を越えて添加すると放熱性を
低下せしめるためである。
以下、Ａｇ含有量を０．２％以下、Ｃｄ含有量を０．５
％以下の範囲内で何れか１種又は２種以上を合計含有量
を１．５％以下と限定したのは、これらはその含有によ
って放熱性を余り低下させることなく、Ｍｇ１Ａｇ，Ｃ
ｄでは耐熱強度や耐摩耗性を向上し、Ｚｎでは耐食性や
耐アーク特性を向上し、トロリー線のライフサイクルを
高める働きを示すも、上限を越えて添加すると放熱性を
低下せしめるためである。
尚本発明合金は熱間による水中押出し法や水冷鋳型を用
いた連続鋳造法により、間接的若しくは直接的に銅合金
固溶体を形成した後、トロリー線としての加工や熱処理
等が施される。
いた連続鋳造法により、間接的若しくは直接的に銅合金
固溶体を形成した後、トロリー線としての加工や熱処理
等が施される。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
不純物濃度を制限した銅地金を溶解し、溶湯中のＰ濃度
が５０ｐｐｍ以下になるように制御したＰで溶湯を脱酸
（Ｚｎ含有の場合はＺｎでもよい）した後、ＭｇＳＡｇ
．Ｃｄ，Ｚｎを添加して溶解し、続いてＣ『とＺｒを添
加して第１表に示す組威の合金を溶製し、十分に溶解攪
拌後、直径２０Ｑｍφの鋳塊に鋳造した。
が５０ｐｐｍ以下になるように制御したＰで溶湯を脱酸
（Ｚｎ含有の場合はＺｎでもよい）した後、ＭｇＳＡｇ
．Ｃｄ，Ｚｎを添加して溶解し、続いてＣ『とＺｒを添
加して第１表に示す組威の合金を溶製し、十分に溶解攪
拌後、直径２０Ｑｍφの鋳塊に鋳造した。
これを９８０℃に加熱し、０．５時間保持した後、熱間
水冷押出しを行なって直径２５ｍｍの荒引線とし、続い
てこれに表面研削と冷間伸線と時効熱処理を順次施して
断面積１７０ｓｉの溝付トロリー線に加工した。これに
ついて、引張強さ、耐熱性、集電摺動磨耗性及び耐アー
ク性を調べた。
水冷押出しを行なって直径２５ｍｍの荒引線とし、続い
てこれに表面研削と冷間伸線と時効熱処理を順次施して
断面積１７０ｓｉの溝付トロリー線に加工した。これに
ついて、引張強さ、耐熱性、集電摺動磨耗性及び耐アー
ク性を調べた。
その結果を第２表に示す。
引張強サハ、ＪＩ３２２２４１１．：基づき室温（２０
℃）で測定した。また耐熱性については、４００℃の温
度に加熱し、その時の引張強度を測定した。
℃）で測定した。また耐熱性については、４００℃の温
度に加熱し、その時の引張強度を測定した。
放熱性としてはその代用特性として導電性をｊＩＳ１１
０５（１５によりポｆ１定した。
０５（１５によりポｆ１定した。
集電摺動磨耗性は、供試材を直径５ｍの円板に環状に設
置し、すり板として銅系焼結合金を取付けたパンタグラ
フを５ｋｇｌの即上げ力により接触させ、交流＋００Ａ
を通電しながら５０ｋｍ／ｈの速度で無潤滑状態で摺動
させ、ｌＯ万パンタ後の磨粍量を測定した。
置し、すり板として銅系焼結合金を取付けたパンタグラ
フを５ｋｇｌの即上げ力により接触させ、交流＋００Ａ
を通電しながら５０ｋｍ／ｈの速度で無潤滑状態で摺動
させ、ｌＯ万パンタ後の磨粍量を測定した。
耐アーク性については、銅系焼結合金すり板と供試トロ
リ一線間に定常電？！ＥＡＣ５（ＩＡを通電し、接触と
離線を２００回繰り返し行ない、アークを発生させて、
その時の磨耗量を測定した。
リ一線間に定常電？！ＥＡＣ５（ＩＡを通電し、接触と
離線を２００回繰り返し行ない、アークを発生させて、
その時の磨耗量を測定した。
第１表及び第２表から明らかなように、本発明合金から
なるトロリー線は、従来合金からなるトロリー線と比較
し、優れた特性を有することか判る。これに対し本発明
合金の組成範囲から外れる比較合金ではトロリー線とし
ての特性の一つ以上が劣ることが判る ［発明の効果］ このように本発明によれば、高速、大容量化に対して優
れた集電摺動耐磨耗性や強度、耐熱性を有するトロリー
線が得られる等、工業上顕著な効果を奏するものである
。
なるトロリー線は、従来合金からなるトロリー線と比較
し、優れた特性を有することか判る。これに対し本発明
合金の組成範囲から外れる比較合金ではトロリー線とし
ての特性の一つ以上が劣ることが判る ［発明の効果］ このように本発明によれば、高速、大容量化に対して優
れた集電摺動耐磨耗性や強度、耐熱性を有するトロリー
線が得られる等、工業上顕著な効果を奏するものである
。
Claims (2)
- （１）０．１５ｗｔ％を越え０．３５ｗｔ％以下のＺｒ
と０．３ｗｔ％を越え１．２ｗｔ％以下のＣｒを含み、
残部ＣｕとＳｎ１００ｐｐｍ以下、Ｓｉ５０ｐｐｍ以下
、Ｐ５０ｐｐｍ以下、Ｆｅ１００ｐｐｍ以下、Ｎｉ１０
０ｐｐｍ以下、Ｐｂ２０ｐｐｍ以下、Ａｓ２０ｐｐｍ以
下、Ｓｂ２０ｐｐｍ以下、Ｂｉ２０ｐｐｍ以下、Ｓ１０
ｐｐｍ以下に制限した不可避的不純物からなることを特
徴とするトロリー線用銅合金。 - （２）０．１５ｗｔ％を越え０．３５ｗｔ％以下のＺｒ
と０．３ｗｔ％を越え１．２ｗｔ％以下のＣｒを含み、
更にＭｇ０．３ｗｔ％以下、Ｚｎ１．５ｗｔ％以下、Ａ
ｇ０．２ｗｔ％以下、Ｃｄ０．５ｗｔ％以下の範囲内で
何れか１種又は２種以上を合計１．５ｗｔ％以下含み、
残部ＣｕとＳｎ１００ｐｐｍ以下、Ｓｉ５０ｐｐｍ以下
、Ｐ５０ｐｐｍ以下、Ｆｅ１００ｐｐｍ以下、Ｎｉ１０
０ｐｐｍ以下、Ｐｂ２０ｐｐｍ以下、Ａｓ２０ｐｐｍ以
下、Ｓｂ２０ｐｐｍ以下、Ｂｉ２０ｐｐｍ以下、Ｓ１０
ｐｐｍ以下に制限した不可避的不純物からなることを特
徴とするトロリー線用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192153A JP2677874B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | トロリー線用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192153A JP2677874B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | トロリー線用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356632A true JPH0356632A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2677874B2 JP2677874B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16286581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192153A Expired - Lifetime JP2677874B2 (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | トロリー線用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677874B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0569036A3 (ja) * | 1992-05-08 | 1994-01-19 | Mitsubishi Materials Corp | |
| US5705125A (en) * | 1992-05-08 | 1998-01-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Wire for electric railways |
| WO2014020707A1 (ja) | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 三菱電線工業株式会社 | 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620136A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-25 | Toshiba Corp | Copper alloy member |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP1192153A patent/JP2677874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620136A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-25 | Toshiba Corp | Copper alloy member |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0569036A3 (ja) * | 1992-05-08 | 1994-01-19 | Mitsubishi Materials Corp | |
| US5391243A (en) * | 1992-05-08 | 1995-02-21 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for producing wire for electric railways |
| US5705125A (en) * | 1992-05-08 | 1998-01-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Wire for electric railways |
| WO2014020707A1 (ja) | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 三菱電線工業株式会社 | 銅合金トロリ線及び銅合金トロリ線の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2677874B2 (ja) | 1997-11-17 |
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