JPS5980760A - 導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造方法 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、導電率が高く、かつ耐熱性に優れたアルミニ
ウム合金線の製造方法に関する。

し発明の技術的背景およびその問題点］近年電力需要は
ますます増大化しており、このため架空送電線に対して
も送電容量の増加および送電ロスの減少が要請されてい
る。

従来から耐熱性アルミニウム合金線としてジルコニウム
を０．０４重量％程瓜添加したアルミニウムージルコニ
ウム系合金からなるものが使用されＣいるが、このアル
ミニウム合金線は導電率は６０％以上であるが、連続使
用最高温度が１５０℃、短時間使用最高温度が１８０℃
程度と耐熱性がさほど高いものではなく、上記要請に充
分応えるものとはいえなかった。

また、より高い耐熱性を要求される場合には、連続使用
最高温度２００℃、短時間使用最高温度２３０℃の規定
を満足させる超耐熱性アルミニウム合金線が使用されて
いるが、このアルミニウム合金線は導電率が５７〜５８
％程度と低く、やはり既設鉄塔を用いての大容量送電と
いう最近の要請に充分応え得るものではなかった。

ざらに、このような従来からの超耐熱性アルミニウム合
金線においでは、アルミニウムに主とし−Ｃジルコニウ
ムを約０．１３％添加した合金を連続鋳造圧延後熱処理
することなく冷間加工しで製造する方法が採られており
、４．８關φより小サイズの線では、冷間加工率が極め
て大ぎくなってしまい、耐熱性が低下する。このため耐
熱性を低下さゼないためにはジルコニウムの添加量を増
加させねばならず、導電率が一層低下してしまうという
難点があった。

本発明者らはこのような難点を解消するため、ある特定
のアルミニウムージルコニウム合金を連続鋳造圧延後、
熱処理および冷間加工を施し、更に最終熱処理を加えＣ
導電用高耐熱性アルミニウム合金線を製造する方法につ
いて先に出願した。

しかしながら伸線時に付着さ「た潤滑油が最終熱処理時
に線材表面から蒸発してしまうため、その後の撚線時に
ボビンから線を引き出す際に線と線とがこすれ、線表面
にこすれ傷を生じるおそれがあっノＣ０ ［発明の目的］ 本発明は、上記の事情に対処してなされたもので、引張
強さ等の機械的強度および耐熱性にイ０れ、しかも導電
率が６０％以上と極めて高いアルミニウム合金線であつ
（、Ｒ線熱処理が不要で撚線時にζすれ傷のつかない製
造方法を提供することを目的とする。

Ｕ発明の概要］ 本発明方法は、ジルコニウム０．２５〜０．４５重量％
、ケイ素０．１５〜０．２５重量％、鉄０．１１〜０．
２５重量％、残部アルミニウムおよび通常不可避な不純
物からなる合金を連続鋳造圧延してなるワイヤーロンド
を３５０〜４５０℃の温度で１５〜１００時間熱処理し
た後、断面減少率（減面率）６５％以上の冷間加■を加
えたことを特徴とする。

本発明において、合金成分の組成を上述のような範囲に
限定したのは以下の理由による。

すなわちジルコニウムは強度および耐熱性を向上させる
ために添加するものであり、この添加量が０．２５重量
％未満では導電率を６０％以上にした場合、強度および
耐熱性が不充分となり、反対に０．４５重量％を越える
とジルコニウムの偏析が起こり均質な荒引線が得られな
い。

また、ケイ素はジルコニウム粒子、すなわちＡＡ３ＺＩ
’粒子の析出を促進するおよび強度増加のために添加す
るものであり、この添加量が０．１５重量％未満ではこ
の析出促進の効果が小さく、反対に０．２５重量％を越
えると連続鋳造圧延後稈で製品に割れが生じる。

さらに鉄は強度、特に引張強度を増大させるとともにケ
イ素添加に起因する鋳造割れを防止するために添加する
ものであり、この添加量が０．１１重量％未満では添加
による効果が認められず、反対に０．２５重最％を越え
ると耐熱性および導電率の低下をもたらす。なお鉄／ケ
イ素が０．７より大きい値となるように添加する。

本発明においては、以上の元素を導電用アルミニウム地
金に添加し合金を得るが、使用するアルミニウム地金中
に同一の元素を不純物としＣ含有するときは、含有量と
の合計量が上記範囲になるように添加量を調整するのが
望ましい。

本発明にｄ３いては、このようなアルミニウム合金を用
い次に示す工程を経て、例えば鋼心アルミニウム撚線の
索線を製造する。

（１）まずアルミニウム合金素材を以下のように連続鋳
造圧延し、８〜１０■φのワイＡｙ　−［］ツドを製造
する。

すなわち溶湯温度７４０〜８５０℃より溶解鋳造を開始
し、凝固させ、得られた鋳塊を５００℃以上、６００℃
以下の温度から２００℃以下の温度になるまでに断面減
少率（減面率）８０％以上の圧延加工を行なう。

この工程においては、ジルコニウムの過飽和固溶体を得
ることと耐熱性向上に有効な転位をマトリックス中に導
入することが主たる目的となり、上述した条件の加熱お
よび冷却を行なわない場合には、この目的が充分に達成
されない。すなわち、鋳込み溶湯温度を上記範囲にした
のはジルコニウムをできるだけ強制固溶させるためであ
り、圧延開始温度を５００　’Ｃ以上にするのは圧延中
のジルコニウムの析出を抑えるためであり、また圧延終
了温度を２００°Ｃ以下とするのは圧延中のジルコニウ
ムの析出および荒引線表面に付く傷を防止するためであ
る。

（２）次にワイＡ７−ロットには３５０〜４５０℃の温
度で１５〜１００時間の熱処理が施される。

この工程は（１）の連続鋳造圧延工程で溶体化された合
金を時効処理し、マトリックス中にＡＪ２゜３７ｒ粒子
を析出させるためのもので熱処理温度が３５０℃未満の
場合には、この析出速度が極めで遅く時効に数１００時
間を越える時間が必要となり、反対に４５０℃を越える
熱処理温度では、析出粒子の粗大化が著しく、かえって
耐熱性が低下してしまうため、いずれの場合も望ましく
ない。

（３）熱処理された線材には、次に断面減少率（減面率
）６５％以上の冷間加工が施される。この冷間加工は所
定の引張強ざを得ることも目的の１つであるが、高温安
定性を得、耐熱性を向上させる上で必要な工程である。

すなわちこの冷間用■により転位のセル構造を導入する
ことができる。

断面減少率（減面率）６５％未満ではこのようなセル構
造の導入が不充分となり、耐熱性の向上の効果が認めら
れない。

実施例 次に本発明の実施例につい゛Ｃ記載する。

実施例１〜８ 第１表に示す組成のアルミニウムージルコニウム系合金
を同表に示す条件で連続鋳造圧延し、９゜５　ｍｍφの
ワイヤーロンドを製造した。得られたワイヤーロンドに
同じく同表に示す温度および時間の熱処理（時効処理）
を加えた後、断面減少率（減面率）６５％以上の冷間加
工を行ない、最終線径４．８ｕφのアルミニウム合金線
を製造した。

また比較のために本発明の組成範囲外のアルミニウムー
ジルコニウム系合金について実施例と同様な順序で第１
表に示す条件の連続鋳造圧延、熱処理および冷間加工を
行ない４．８醋φのアルミニウム合金線を製造した。な
お比較例１１では連続鋳造圧延工程で鋳造割れを生じ、
線材を得ることができなかった。

実施例１〜８および比較例９〜１５で得られたアルミニ
ウム合金線の導電率、引張強さおよび耐熱性を測定した
。測定結果を同表に示す。

なお、耐熱性は２７０℃で１時間加熱後の引張強さ残存
率で示した。

（以下余白） ［発明の効果〕 以上の実施例からも明らかなように、本発明の製造方法
によれば導電率が６０％以上で機械的強度と耐熱性に優
れた、こすれ傷のないアルミニウム合金線を得ることが
できる。

代理人弁理士　　　須　山　佐　− 同　　上　　　　　　　　山　　１）　明　　信３８０
−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ジルコニウム０．２５〜０．４５重量％、ケイ素
   ０．１５〜０．２５重量％、鉄０．１１〜０．２５重量
   ％、残部アルミニウムおよび通常の不純物からなる合金
   を連続鋳造圧延してなるワイ％７−　［１ツドを３５０
   〜４５０℃の温度で１５〜１００時間熱処理した後、断
   面減少率（減面率）６５％以上の冷間加工を加えたこと
   を特徴とする導電用高耐熱性アルミニウム合金線の製造
   方法。
2. （２）連続鋳造圧延の圧延開始温度を５００℃以上、６
   ００℃以下どした特許請求の範囲第１項記載の導電用高
   耐熱性アルミニウム合金線の製造方法。