JPH0356633A - トロリー線用銅合金 - Google Patents

トロリー線用銅合金

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JPH0356633A
JPH0356633A JP19215489A JP19215489A JPH0356633A JP H0356633 A JPH0356633 A JP H0356633A JP 19215489 A JP19215489 A JP 19215489A JP 19215489 A JP19215489 A JP 19215489A JP H0356633 A JPH0356633 A JP H0356633A
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50ppm
trolley wire
20ppm
copper alloy
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真人 浅井
Shigeo Shinozaki
篠崎 重雄
Kadomasa Sato
佐藤 矩正
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐集電摺動磨耗性、耐熱性、放熱性及び強度
が優れたトロリー線用銅合金に関するものである。
〔従来の技術〕
従来電車線等を代表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入銅やSn入銅が用いられる
ようになった。しかしながら新叶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、保守経費等の而から、その改善が求
められている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来より用いられているAg入銅は、その耐磨粍住の点
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入銅より優れてい
るが、高速化、大容量化による磨耗の増加や発熱に伴う
耐熱強度が劣るため、より優れたトロリー線用材料が望
まれている。
[課題を解決するための手段] 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、高速、大容量化に適したト
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、Zr0.001〜0.15w
1%(以下W(%を%と略記) 、C r 0. Of
〜0、30%を含み、残部CuとS n 50ppm以
下、Si50ppm以下、P 30111111以下、
F e 50ppm以下、N i 50ppl以下、p
 b 20ppm以下、A 8 20ppm以下、Sb
2θppnt以下、B i 20ppm以下、SIOp
pm以下に制限した不可避的不純物からなることを特長
とするものである。
また本発明合金の他の一つは、Zr0.001〜0.1
5%、C r 0. 01〜0. 3%を含み、更にM
g03%以下、Zn0.5%以下、Ag(1.2%以下
、Cd0.5%以下の範囲内で何れか1種又は2種以上
を合計0.5%以下含み、残部CuとSn50ppm以
下、S i 50ppm以下、P 30ppm以下、F
 e 50ppm以下、N i 5Qppm以下、P 
b 20ppn以下、A s 20ppm以下、S b
 20ppm以下、Bi20ppm以下、8 1011
11111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」 本発明において合金組成を上記の如く限定したのは次の
理山によるものである。
Zr含有量を0. 001 〜0. 15%、Cr含T
=r ffiを0.0l〜0.30%と限定したのは、
Zr,Cr共に銅中に分散粒子として存在することによ
り、耐磨耗性及び耐ハ強度を向上するも、下限未満では
その効果が見られず、上限を越えると耐磨耗性及び耐熱
強度は向上するも、90%1^CS以上の高い導電率が
得られないためである。尚本発明の範囲内では、その分
散粒子が非常に微細に高密度で存在するため、その効果
は高い。
次に不可避的不純物中S n 50ppm1以下、Si
50ppm以下、P 30pllffi以下、F e 
soptn以下、N i 50ppm以下、p b 2
0ppm以下、A s 20ppm以下、S b 20
ppm以下、B i 20ppm以下、Slftppm
以下と制限したのは、本発明の特徴とする高い放熱性を
得るためであり、上記範囲内においては、その影響が少
ないがこれを越えて含ITすると、放熱性を低下するば
かりか、Si,Pは本発明成分のCrと粗大析出物を形
成しやすく、耐摩耗性に寄与するCrfftを減少させ
、その効果を低下させる。またPbSAs,Sb,Bi
SSは、銅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。
更にMg0.396以下、Zn0.5%以下、Ag0.
2%以下、Cd[l.5%以下の範囲内で何れか1種又
は2種以上を合計0.5%以下添加するのは、枚熱性を
余り低下させることなく、トロリー線のライフサイクル
を高めるためであり、特にMg,Ag,Cdは耐熱強度
や磨耗性を向上し、Znは耐食性や耐アーク特性を良好
にする。
しかして上銀を越える含百では、その効果が小さく、ま
たfllt意味に放熱性を低下させる。
尚本発明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
体とした後、トロリー線としての加工や軌処理等を施す
〔実施例〕
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
Ar雰囲気中で銅を溶解し、続いてMg,Zn,Ag,
Cdを添加し、更にCrとZrを添加後、十分に撹拌溶
解し、第1表に示す組成の銅合金からなる直径2 0 
O I!lmφの鋳塊に鋳造した。これを約980℃に
加熟し、0.5時問保持した後、熱間水冷押出しを行な
って直径25mmφの荒引線とした。これに表面研削と
冷問伸線と時効熱処理を順次繰り返し行い、断而積17
〇一の溝付トロリー線に加工した。
このトロリー線について、引張強さ、耐熱性、集電摺動
磨耗性及び耐アークf/kを調べた。その結果を第2表
に示す。
引張強さは、II322241+.:基づき室温(20
℃)で測定した。
放熱性は、その代用特性として導電性をIISH057
5に基づいて測定した。
集電摺動磨耗は、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企を取付けたパンタグラフ
を5 kg lの押上げ力により接触させ、交流+00
Aを通電しながら50km/’h+の速度で無潤滑状態
で摺動させ、10万パンタ後の磨耗量を測定した。
耐アーク性は、銅系焼結合金すり板と供試材間に定常電
流AC50Aを通電し、接触と離線を200回繰り返し
行い、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表から明らかなうように、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、ほぼ同等の導TX↑ノ1を示し、その他の特性は
はるかに優れていることが分る。
これに対し本発明合金の組成範囲から外れる比較方金か
らなるトロリー線では、強度、耐熱ヤし等は優れている
も、導電性が劣る。
[発明の効果] このように本発明によれば、高速、大容徹化に対し集電
摺動耐磨耗性、耐熱性更には族熱性や強度に優れたトロ
リー線を提供できるもので、工業上顕著な効果を奏する
ものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Zr0.001〜0.15wt%、Cr0.01
    〜0.30wt%を含み、残部CuとSn50ppm以
    下、Si50ppm以下、P30ppm以下、Fe50
    ppm以下、Ni50ppm以下、Pb20ppm以下
    、As20ppm以下、Sb20ppm以下、Bi20
    ppm以下、S10ppm以下に制限した不可避的不純
    物からなることを特長とするトロリー線用銅合金。
  2. (2)Zr0.001〜0.15wt%、Cr0.01
    〜0.30wt%を含み、更にMg0.3wt%以下、
    Zn0.5wt%以下、Ag0.2wt%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0.5wt%以下含み、残部CuとSn50ppm以
    下、Si50ppm以下、P30ppm以下、Fe50
    ppm以下、Ni50ppm以下、Pb20ppm以下
    、As20ppm以下、Sb20ppm以下、Bi20
    ppm以下、S10ppm以下に制限した不可避的不純
    物からなることを特長とするトロリー線用銅合金。
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