JPH0357176B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0357176B2 JPH0357176B2 JP58131361A JP13136183A JPH0357176B2 JP H0357176 B2 JPH0357176 B2 JP H0357176B2 JP 58131361 A JP58131361 A JP 58131361A JP 13136183 A JP13136183 A JP 13136183A JP H0357176 B2 JPH0357176 B2 JP H0357176B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- strength
- temperature
- heat resistance
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Metal Extraction Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は析出Zrの耐熱機構を利用したAl−Zr
−Fe−Si合金からなる耐熱アルミニウム合金導
体の製造法に関するもので、特に強度、耐熱性及
び導電性のいずれもが優れた導体の製造方法に関
するものである。 従来架空送電線には、導電用アルミニウムから
なる導体を鋼芯に撚合せた鋼芯アルミニウム撚線
が用いられ、特に耐熱性が要求される場合には
Al−Zr合金からなる耐熱アルミニウム合金導体
を鋼芯に撚合せた鋼芯耐熱アルミニウム合金撚線
が用いられている。しかるに近年送電線路の用地
難と、電力需要の増大から長径間大容量送電の必
要にせまられ、Al−Zr合金にFe及びSiを添加し
て強度及び耐熱性を改善した高力耐熱アルミニウ
ム合金導体が開発された。この合金はZrの固溶
により耐熱性を向上し、Fe及びSiの添加により
強度を向上せしめたものであるが、導電性が劣る
欠点があつた。 近年導電性を向上するため、固溶Zrによる耐
熱機構を利用したAl−Zr系導体に代つて、析出
Zrの耐熱機構を利用した熱処理型のAl−Zr系導
体が開発された。この導体は連続又は半連続鋳造
圧延によりZrを固溶させた荒引線を造り、これ
を冷間伸線加工前又は加工後に高温、長時間、例
えば350℃の温度で100時間加熱処理することによ
り、Zrを微細かつ均一に分散析出させたもので、
導電率58％IACS以上、あるいは60％IACS以上の
導体が得られる。しかしながらこの導体は高温、
長時間の加熱処理を必要とするため、Zrの析出
がいわゆる過時効状態となり、強度及び耐熱性が
低下する欠点があつた。 これを改善するため、比較的低温で加熱した
後、高温に加熱してZrの微細均一な析出を短時
間で完了させるいわゆる２段時効処理する方法が
提案された。しかしながらこの方法においても導
体の強度及び耐熱性の低下を阻止することはでき
なかつた。 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、熱処理と
伸線加工を組合せることにより、導体の強度、耐
熱性及び導電率がすべて良好な値を示すことを知
見し、更に検討の結果、析出Zrの耐機構を利用
した導体と同等の導電率を有し、かつはるかに優
れた強度及び耐熱性を示す耐熱アルミニウム合金
導体の製造法を開発したもので、Zr0.1〜0.8wt％
（以下wt％を単に％と略記）、Fe0.05〜0.8％、
Si0.06〜0.5％を含み、残部Alと不可避的不純物
からなるアルミニウム合金を、連続又は半連続鋳
造圧延により荒引線とし、これを300〜450℃の温
度で10〜150時間加熱処理した後、減面率50％以
上の冷間伸線加工を行ない、しかる後350〜450℃
の温度で５〜70時間加熱処理し、これに減面率50
％以上の冷間伸線加工を行なうことを特徴とする
ものである。 即ち本発明は上記組成範囲の合金を連続又は半
連続鋳造圧延により、鋳造と熱間圧延を行なつて
Zrを均一に固溶させた荒引線とし、これを350〜
450℃の温度で10〜150時間加熱処理して、減面率
50％以上の冷間伸線加工を行ない、これを更に
350〜450℃の温度で５〜70時間加熱処理して、
Zrを均一微細に析出させ、これに減面率50％以
下の冷間伸線加工を行なつて、導体の強度、耐熱
性及び導電率がすべて良好な値を示す様にしたも
のである。 しかして本発明において合金組成を上記の如く
限定したものは次の理由によるものである。 Zrは導体の強度及び耐熱性を向上させるため
に添加するものであるが、その含有量が0.1％未
満では十分な強度及び耐熱性が得られず、0.8％
を越えると強度及び耐熱性の向上効果が飽和する
ばかりか、導電率の低下が著しくなるためであ
る。Feは導体の強度を向上させるために添加す
るものであるが、その含有量が0.05％未満ではそ
の効果が小さく、0.8％を越えると強度の向上効
果が飽和するばかりか、導電率の低下が著しくな
るためである。またSiは導体の強度を向上させる
と共に時効熱処理におけるZrの析出を促進させ
て、導電性の回復を早めるために添加するもので
あるが、その含有量が0.06％未満では十分な強度
が得られないばかりか、Zr析出を促進させる効
果も小さく、0.5％を越えると導電性の低下が著
しくなるばかりか、耐熱性を低下させるためであ
る。尚本発明において、Zr含有量を0.25〜0.5％、
Fe含有量を0.1〜0.4％、Si含有量を0.06〜0.2％と
することにより、特に優れた導体を製造すること
ができる。 また不可避的不純物としては導電用アルミニウ
ム地金に通常含まれている不純物であり、これ等
不純物は通常の範囲内で含むも導体の性能を何等
損なうことはない。 本発明は上記組成範囲のアルミニウム合金を連
続又は半連続鋳造によりZrを固溶させた荒引線
とするもので、750℃以上の温度で鋳造すること
が望ましく、この荒引線を300〜450℃の温度で10
〜150時間加熱処理するのは、含有Zrを析出させ
るためであり、加熱温度が300℃未満でも、また
加熱時間が10時間未満でもZrの析出が不十分で
導電率の向上が望めず、加熱温度が450℃を越え
ても、また加熱時間が150時間を越えても粗大な
Zr析出部が生成するばかりか、過時効状態とな
つて、耐熱性及び強度が低下するためである。 この加熱処理した荒引線に減面率50％以上の冷
間伸線加工を加えるのは、加工歪みを付与して次
の時効処理におけるZrの微細析出を促進させる
ためであり、減面率が50％未満では十分な強度が
得られないばかりか、Zrの微細析出を促進させ
ることができないためである。このようにして冷
間伸線加工した線材は、再び350〜450℃の温度で
５〜70時間加熱処理し、Zrを完全に析出させて
導電率を向上させるためで、加熱温度が350℃未
満でも、加熱時間が５時間未満でも十分なZrの
析出が望めず、加熱温度が450℃を越えても、加
熱時間が70時間を越えても導電率は向上するが、
Zr析出物が粗大化し強度及び耐熱性が低下する
ためである。 このようにして荒引線を１次加熱処理、冷間伸
線加工、２次加熱処理した後、減面率50％以下の
冷間伸線加工するのは、導電率及び耐熱性を損な
うことなく、強度を向上させるためであり、減面
率が50％を越えると、導電率及び耐熱性が低下す
る。尚２次加熱処理は１次加熱処理と同じ温度又
はより高い温度で行なうことが望ましく、１次加
熱処理でZr析出物を粗大化させることなく微細
な析出物とし、その後の冷間伸線加工と２次加熱
処理により、更に微細な析出を促進させるとよ
い。 以下本発明を実施例について詳細に説明する。 純度99.8％の電気用Al地金、K2ZrF6、Al−６
％Fe母合金、Al−20％Si母合金を用い、第１表
に示す組成のアルミニウム合金を溶製し、ベルト
アンドホイール型連続鋳造圧延機を用い、780〜
830℃の温度で鋳造し、これを熱間圧延して直径
9.5mmの荒引線を形成した。これを第２表に示す
条件で、１次加熱処理、冷間伸線加工、２次加熱
処理、冷間伸線加工を行なつて耐熱アルミニウム
合金導体を製造した。 これ等の導体について導電率、引張強さ及び耐
熱性を測定した。その結果を第２表に併記した。
尚耐熱性は各導体を270℃の温度で１時間加熱処
理し、該加熱処理前後の引張強さの比より求め
た。
−Fe−Si合金からなる耐熱アルミニウム合金導
体の製造法に関するもので、特に強度、耐熱性及
び導電性のいずれもが優れた導体の製造方法に関
するものである。 従来架空送電線には、導電用アルミニウムから
なる導体を鋼芯に撚合せた鋼芯アルミニウム撚線
が用いられ、特に耐熱性が要求される場合には
Al−Zr合金からなる耐熱アルミニウム合金導体
を鋼芯に撚合せた鋼芯耐熱アルミニウム合金撚線
が用いられている。しかるに近年送電線路の用地
難と、電力需要の増大から長径間大容量送電の必
要にせまられ、Al−Zr合金にFe及びSiを添加し
て強度及び耐熱性を改善した高力耐熱アルミニウ
ム合金導体が開発された。この合金はZrの固溶
により耐熱性を向上し、Fe及びSiの添加により
強度を向上せしめたものであるが、導電性が劣る
欠点があつた。 近年導電性を向上するため、固溶Zrによる耐
熱機構を利用したAl−Zr系導体に代つて、析出
Zrの耐熱機構を利用した熱処理型のAl−Zr系導
体が開発された。この導体は連続又は半連続鋳造
圧延によりZrを固溶させた荒引線を造り、これ
を冷間伸線加工前又は加工後に高温、長時間、例
えば350℃の温度で100時間加熱処理することによ
り、Zrを微細かつ均一に分散析出させたもので、
導電率58％IACS以上、あるいは60％IACS以上の
導体が得られる。しかしながらこの導体は高温、
長時間の加熱処理を必要とするため、Zrの析出
がいわゆる過時効状態となり、強度及び耐熱性が
低下する欠点があつた。 これを改善するため、比較的低温で加熱した
後、高温に加熱してZrの微細均一な析出を短時
間で完了させるいわゆる２段時効処理する方法が
提案された。しかしながらこの方法においても導
体の強度及び耐熱性の低下を阻止することはでき
なかつた。 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、熱処理と
伸線加工を組合せることにより、導体の強度、耐
熱性及び導電率がすべて良好な値を示すことを知
見し、更に検討の結果、析出Zrの耐機構を利用
した導体と同等の導電率を有し、かつはるかに優
れた強度及び耐熱性を示す耐熱アルミニウム合金
導体の製造法を開発したもので、Zr0.1〜0.8wt％
（以下wt％を単に％と略記）、Fe0.05〜0.8％、
Si0.06〜0.5％を含み、残部Alと不可避的不純物
からなるアルミニウム合金を、連続又は半連続鋳
造圧延により荒引線とし、これを300〜450℃の温
度で10〜150時間加熱処理した後、減面率50％以
上の冷間伸線加工を行ない、しかる後350〜450℃
の温度で５〜70時間加熱処理し、これに減面率50
％以上の冷間伸線加工を行なうことを特徴とする
ものである。 即ち本発明は上記組成範囲の合金を連続又は半
連続鋳造圧延により、鋳造と熱間圧延を行なつて
Zrを均一に固溶させた荒引線とし、これを350〜
450℃の温度で10〜150時間加熱処理して、減面率
50％以上の冷間伸線加工を行ない、これを更に
350〜450℃の温度で５〜70時間加熱処理して、
Zrを均一微細に析出させ、これに減面率50％以
下の冷間伸線加工を行なつて、導体の強度、耐熱
性及び導電率がすべて良好な値を示す様にしたも
のである。 しかして本発明において合金組成を上記の如く
限定したものは次の理由によるものである。 Zrは導体の強度及び耐熱性を向上させるため
に添加するものであるが、その含有量が0.1％未
満では十分な強度及び耐熱性が得られず、0.8％
を越えると強度及び耐熱性の向上効果が飽和する
ばかりか、導電率の低下が著しくなるためであ
る。Feは導体の強度を向上させるために添加す
るものであるが、その含有量が0.05％未満ではそ
の効果が小さく、0.8％を越えると強度の向上効
果が飽和するばかりか、導電率の低下が著しくな
るためである。またSiは導体の強度を向上させる
と共に時効熱処理におけるZrの析出を促進させ
て、導電性の回復を早めるために添加するもので
あるが、その含有量が0.06％未満では十分な強度
が得られないばかりか、Zr析出を促進させる効
果も小さく、0.5％を越えると導電性の低下が著
しくなるばかりか、耐熱性を低下させるためであ
る。尚本発明において、Zr含有量を0.25〜0.5％、
Fe含有量を0.1〜0.4％、Si含有量を0.06〜0.2％と
することにより、特に優れた導体を製造すること
ができる。 また不可避的不純物としては導電用アルミニウ
ム地金に通常含まれている不純物であり、これ等
不純物は通常の範囲内で含むも導体の性能を何等
損なうことはない。 本発明は上記組成範囲のアルミニウム合金を連
続又は半連続鋳造によりZrを固溶させた荒引線
とするもので、750℃以上の温度で鋳造すること
が望ましく、この荒引線を300〜450℃の温度で10
〜150時間加熱処理するのは、含有Zrを析出させ
るためであり、加熱温度が300℃未満でも、また
加熱時間が10時間未満でもZrの析出が不十分で
導電率の向上が望めず、加熱温度が450℃を越え
ても、また加熱時間が150時間を越えても粗大な
Zr析出部が生成するばかりか、過時効状態とな
つて、耐熱性及び強度が低下するためである。 この加熱処理した荒引線に減面率50％以上の冷
間伸線加工を加えるのは、加工歪みを付与して次
の時効処理におけるZrの微細析出を促進させる
ためであり、減面率が50％未満では十分な強度が
得られないばかりか、Zrの微細析出を促進させ
ることができないためである。このようにして冷
間伸線加工した線材は、再び350〜450℃の温度で
５〜70時間加熱処理し、Zrを完全に析出させて
導電率を向上させるためで、加熱温度が350℃未
満でも、加熱時間が５時間未満でも十分なZrの
析出が望めず、加熱温度が450℃を越えても、加
熱時間が70時間を越えても導電率は向上するが、
Zr析出物が粗大化し強度及び耐熱性が低下する
ためである。 このようにして荒引線を１次加熱処理、冷間伸
線加工、２次加熱処理した後、減面率50％以下の
冷間伸線加工するのは、導電率及び耐熱性を損な
うことなく、強度を向上させるためであり、減面
率が50％を越えると、導電率及び耐熱性が低下す
る。尚２次加熱処理は１次加熱処理と同じ温度又
はより高い温度で行なうことが望ましく、１次加
熱処理でZr析出物を粗大化させることなく微細
な析出物とし、その後の冷間伸線加工と２次加熱
処理により、更に微細な析出を促進させるとよ
い。 以下本発明を実施例について詳細に説明する。 純度99.8％の電気用Al地金、K2ZrF6、Al−６
％Fe母合金、Al−20％Si母合金を用い、第１表
に示す組成のアルミニウム合金を溶製し、ベルト
アンドホイール型連続鋳造圧延機を用い、780〜
830℃の温度で鋳造し、これを熱間圧延して直径
9.5mmの荒引線を形成した。これを第２表に示す
条件で、１次加熱処理、冷間伸線加工、２次加熱
処理、冷間伸線加工を行なつて耐熱アルミニウム
合金導体を製造した。 これ等の導体について導電率、引張強さ及び耐
熱性を測定した。その結果を第２表に併記した。
尚耐熱性は各導体を270℃の温度で１時間加熱処
理し、該加熱処理前後の引張強さの比より求め
た。
【表】
【表】
【表】
【表】
第１表及び第２表から明らかなように、本発明
法No.１〜７により製造した導体は導電率60％
IACS以上、引張強さ17Kg／mm2以上、耐熱性95％
以上の特性を示し、従来法No.24により製造した導
体と比較し、ほぼ同等の引張強さと、より優れた
導電率と、はるかに優れた耐熱性を有することが
判る。 これに対し本発明で規定する範囲内の合金であ
つても、１次加熱処理、冷間伸線加工、２次加熱
処理、その後の伸線加工条件が異なる比較法No.８
〜17により製造した導体は、導電率、引張強さ、
耐熱性の何れか一つ以上が劣り、その内１次加熱
処理時間が長い比較法No.10及び２次加熱処理時間
が長い比較法No.15では導電率の向上が飽和すると
共に、強度、耐熱性が低下し、且つ経済的でな
い。 また本発明で規定する合金の組成範囲よりはず
れる合金では本発明で規定する製造条件で加工し
ても、比較法No.18〜23から判るように、導電率、
引張強さ、耐熱性の何れかが劣ることが判る。 このように本発明によれば、合金組成と熱処理
及び伸線加工条件を組合せることにより、導体の
強度を損なうことなく、導電性及び耐熱性を向上
し得るもので、大容量送電線において顕著な効果
を奏するもである。
法No.１〜７により製造した導体は導電率60％
IACS以上、引張強さ17Kg／mm2以上、耐熱性95％
以上の特性を示し、従来法No.24により製造した導
体と比較し、ほぼ同等の引張強さと、より優れた
導電率と、はるかに優れた耐熱性を有することが
判る。 これに対し本発明で規定する範囲内の合金であ
つても、１次加熱処理、冷間伸線加工、２次加熱
処理、その後の伸線加工条件が異なる比較法No.８
〜17により製造した導体は、導電率、引張強さ、
耐熱性の何れか一つ以上が劣り、その内１次加熱
処理時間が長い比較法No.10及び２次加熱処理時間
が長い比較法No.15では導電率の向上が飽和すると
共に、強度、耐熱性が低下し、且つ経済的でな
い。 また本発明で規定する合金の組成範囲よりはず
れる合金では本発明で規定する製造条件で加工し
ても、比較法No.18〜23から判るように、導電率、
引張強さ、耐熱性の何れかが劣ることが判る。 このように本発明によれば、合金組成と熱処理
及び伸線加工条件を組合せることにより、導体の
強度を損なうことなく、導電性及び耐熱性を向上
し得るもので、大容量送電線において顕著な効果
を奏するもである。
Claims (1)
- １ Zr0.1〜0.8wt％、Fe0.05〜0.8wt％、Si0.06〜
0.5wt％を含み、残部Alと不可避的不純物からな
るアルミニウム合金を、連続又は半連続鋳造圧延
により荒引線とし、これを300〜450℃の温度で10
〜150時間加熱処理した後、減面加工率50％以上
の冷間伸線加工を行ない、しかる後350〜450℃の
温度で５〜70時間加熱処理し、これに減面率50％
以下の冷間伸線加工を行なうことを特徴とする耐
熱アルミニウム合金導体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13136183A JPS6024357A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 耐熱アルミニウム合金導体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13136183A JPS6024357A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 耐熱アルミニウム合金導体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024357A JPS6024357A (ja) | 1985-02-07 |
| JPH0357176B2 true JPH0357176B2 (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=15056125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13136183A Granted JPS6024357A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 耐熱アルミニウム合金導体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024357A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810465B2 (ja) * | 1978-12-06 | 1983-02-25 | 関西電力株式会社 | 導電用高耐熱性アルミニウム合金の製造方法 |
| JPS55152162A (en) * | 1979-05-17 | 1980-11-27 | Fujikura Ltd | Processing method of conductive heat resistant aluminum alloy |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13136183A patent/JPS6024357A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6024357A (ja) | 1985-02-07 |
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