JPH0567704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、耐熱性と導電性にすぐれた導電用耐
熱アルミ合金の製造法に関するものである。 （背景技術） 近年、例えば送電容量の増大、２回線運転時の
事故時の１回線運用による電力系統の信頼性向上
のため、耐熱鋼心アルミ合金撚線（以下、
TACSRと称す）が使用されている。これには60
％導電率耐熱アルミ合金（以下、60TAlと称す）
が我が国の基幹送電線に60TACSRとして採用さ
れている。 この60TAlには従来JIS H2110に規定された電
気用アルミニウム地金に少量のZrを添加して耐
熱性を高めたものが使用されているが、耐熱性を
重視するため、Zrの添加量を多くする傾向があ
り、このZrを多くする分だけ、導電率の低下が
おこり、強度、導電率、耐熱性ともに優れた導体
が望まれていた。 又特性のバランス上、強度、耐熱性を満足させ
るには、製造条件の厳しい管理が必要で、例えば
Zr、Fe、Siを低レベルにすると、熱間加工後の
冷間加工による加工硬化量が少ないため、伸線し
た線の強度を満足させるためには荒引線の強度を
かなり買いレベルに管理することが必要であつ
た。 （発明の開示） 本発明は、上述の問題点を解決するため種々の
合金組成と製造条件を組合せて検討した結果得ら
れたもので、導電性、強度、耐熱性等の要求特性
を満たす組成成分範囲が広く、製造上の管理が容
易で、製造コストが安い、安定した特性の導電用
耐熱アルミ合金の製造法を提供せんとするもので
ある。 本発明は、Zr0.015〜0.066％、Fe0.12〜0.38％
およびB0.002％以下を含有し、かつFe量／５＋Zr量 ≦0.09％なる関係を有し、残部Alと通常の不純物
とから成るアルミ合金を、連続鋳造後、ひきつづ
き、熱間加工後の引張強さが11Kg／mm²以下となる
ように、加工開始温度を500℃以上、加工終了温
度を300℃以上とし、かつ熱間加工度を80％以上
として熱間加工を施すことを特徴とする導電用耐
熱アルミ合金の製造法である。 本発明により製造される導電用耐熱アルミ合金
は、例えば耐熱ACSR、耐熱アルミ合金母線、コ
ミユテーターバー等の耐熱用導体として用いられ
るもので、断面形状は丸、平角、テープ、パイ
プ、他の異形等のいずれでも良い。 本発明においては、Zrと固溶Fe、晶出Al₃Fe、
Al₆Feの相乗効果により加工硬化能と耐熱性を高
め、又Fe量を高くしたことによつておこる導電
率低下を、Fe量とZr量の関係の規定｛(1)式｝と、
熱間加工工程中にFeを析出させることにより防
止し、その結果導電率、強度、耐熱性のバランス
のとれた導電用耐熱アルミ合金を製造し得るもの
である。 本発明において、耐熱性のためのZr量は0.015
〜0.066％であり、Zr量0.015％未満では耐熱性が
充分でなく、0.066％を越えると下記の(1)式を満
足しない。 又Feはアルミ合金中に固溶する部分とAl₃Fe、
Al₆Feとして微細に析出する部分が強度、耐熱性
を向上するものであり、Fe量を0.12〜0.38％に規
定したのは、0.12％未満ではその効果なく、0.38
％を越えると下記の(1)式を満足しないからであ
る。 さらに本発明においては、ZrとFeの含有量を
次式のように規定する。 Fe量／５＋Zr量≦0.09％ ……(1) (1)式のように規定するのはアルミ合金の強度、
耐熱性と導電率のバランスを保つためであり、合
計量が0.09％を越えると導電率が満足しなくなる
からである。 又Ｂは通常不純物としてアルミニウム地金中に
数ppm程度含まれるものであるが、耐熱アルミ合
金を製造する際、Ｂが一定量以上存在するとＢと
耐熱アルミ合金中に含まれるZrと反応し、ZrB₂
が生成する。この結果、耐熱性の有効成分である
Zrの相対量が減少し、耐熱性が劣化することと
なるので、本発明ではＢを0.002％以下に制限し、
好ましくは0.001％以下に管理する必要がある。 本発明における鋳造は、連続鋳造圧延法が好ま
しい。 又本発明においては、熱間加工後の引張強さが
11Kg／mm²以下となるように熱間加工するのは、熱
間加工工程中にFeを析出させ、導電率の低下を
防ぐと共に、Zr、固溶Fe、晶出Al₃Fe、Al₆Feの
相乗効果により、耐熱性を向上するためである。
引張強さが11Kg／mm²を越えると、導電率、耐熱性
が低下する。 引張強さを11Kg／mm²以下にする熱間加工法とし
ては、例えば加工開始温度を500℃以上、加工終
了温度を300℃以上とし、かつ熱間加工度を80％
以上とする方法が採られる。加工開始温度500℃
未満では耐熱性不良となり、加工終了温度300℃
未満でも耐熱性不良となり、又加工度80％未満で
は強度が不足する。 このように加工終了温度が高いため、圧延機出
口から巻取機の間で水冷するなどの方法で100℃
以下に冷却して巻取ることが望ましい。 上述の熱間加工後通常の方法により最終サイズ
に冷間加工すると、本発明により導電率60％
IACS以上、硬アルミニウム線と同等以上の強度
を持ち、230℃で１時間加熱後の残存引張強度が
90％以上の60TAlとしての性能を満足する耐熱ア
ルミ合金材が得られる。 ここで残存引張強度とは、上述の加熱後冷却し
た線の引張強度の加熱前の引張強度に対する百分
率（％）を意味する。 （実施例） 表１に示す組成のアルミ合金を溶製し、鋳型断
面積3200mm²の連続鋳造機により鋳造し、ひきつづ
き表１に示す条件で熱間圧延して各種引張強さを
有する11.7mmの荒引線を作成した。 この荒引線を冷間加工により4.8mmに伸線し
た線の引張強さ、導電率、耐熱性は表２に示す通
りである。 耐熱性は230℃で１時間加熱後の残存引張強度
で示した。

【表】

【表】 表１、２より、本発明によるNo.１〜No.７は、い
ずれも前述の60TAlとしての性能を満足すること
が分る。 これに対し、合金組成が本発明範囲外で、かつ
熱間圧延後の引張強さが高過ぎるNo.８、No.９では
導電率、耐熱性が低い。 （発明の効果） 上述のように構成された本発明の導電用耐熱ア
ルミ合金の製造法は次のような効果がある。 (イ) Zr0.015〜0.066％、Fe0.12〜0.38％および
B0.002％以下を含有し、かつFe量／５＋Zr量≦ 0.09％なる関係を有し、残部Alと通常の不純物
とから成るアルミ合金を用い、この合金を鋳造
後ひきつづき熱間加工後の引張強さが11Kg／mm²
以下となるように熱間圧延するため、熱間加工
工程中Feを析出させるから、Zr、固溶Fe、晶
出Al₃Fe、Al₆Feの相乗効果による加工硬化能、
耐熱性に対する寄与の効果により、導電性の低
下を防ぎつつ強度、耐熱性を向上するので、導
電率、強度、耐熱性のバランスが良好で、前述
の60TAlとしての性能をすべて満足する耐熱
性、導電性のすぐれたアルミ合金材を製造し得
る。 (ロ) 上述のように比較的成分範囲の広い低量の
Zr、広い成分範囲のFeで性能を満足するので、
製造上の安定性が良い。 (ハ) 従来の製造法では熱間圧延後の引張強さ12〜
13Kg／mm²とH12に近い調質であり、ばらつき易
いが、本発明によるとＯ材に近い特性であり、
安定して製造し易いので、製造コストが易く、
安定した特性が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Zr0.015〜0.066％、Fe0.12〜0.38％および
   B0.002％以下を含有し、かつFe量／５＋Zr量≦0.09 ％なる関係を有し、残部Alと通常の不純物とか
   ら成るアルミ合金を、連続鋳造後、ひきつづき、
   熱間加工後の引張強さが11Kg／mm²以下となるよう
   に、加工開始温度を500℃以上、加工終了温度を
   300℃以上とし、かつ熱間加工度を80％以上とし
   て熱間加工を施すことを特徴とする導電用耐熱ア
   ルミ合金の製造法。