JPS6214207B2 - - Google Patents
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- JPS6214207B2 JPS6214207B2 JP58169217A JP16921783A JPS6214207B2 JP S6214207 B2 JPS6214207 B2 JP S6214207B2 JP 58169217 A JP58169217 A JP 58169217A JP 16921783 A JP16921783 A JP 16921783A JP S6214207 B2 JPS6214207 B2 JP S6214207B2
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- Japan
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- electrical resistance
- alloy
- aluminum
- aluminum alloy
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/001—Mass resistors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
技術分野
本発明は、従来のアルミニウム合金よりも電気
抵抗が高く、しかも成形性、例えばプレス加工
性、曲げ加工性に優れたアルミニウム合金に関す
るものである。 従来技術 従来アルミニウム合金は鉄、鉄合金に比べて電
気抵抗が小さく、電気の良導体として使用されて
きたが、最近ではアルミニウム材料も使用範囲が
広がり、強磁場で使用される場合には電気抵抗を
高めたアルミニウム合金が必要とされるようにな
つてきた。これは強磁場でアルミニウム材料を使
用すると磁場を変動に応じて、誘導電流を生じ、
こぜらの磁場と電場の影響を受けて材料は外力に
作用されることになる。この外力は生じる電流密
度に比例するため、できるだけ電流密度を小さく
する必要がある。このため材料の電流密度を高め
ることが重視されるようになつてきた。 現在までのAl−Mg系実用アルミニウム合金の
電流密度は6.4μΩ・cm（IACS＝27％以上）であ
る。 従来の研究（特許出願中）では、電気抵抗を高
めるにはLi添加が非常に効果的であることが明ら
かになつている。しかし、Li添加が多いと延性を
低下させ伸びが10％以下となる。このため延性を
改善して成形性を向上させた高電気抵抗アルミニ
ウム合金が必要になつた。 目 的 本発明の目的は、電気抵抗が高いとともに、成
形性に優れたアルミニウム合金、特に強磁場の作
用する場所に設けられる構造物の材料に好適に用
いられる成形性に優れたアルミニウム合金を提供
することにある。 構 成 本発明は、次に示すとおりの組成をもつて構成
される、電気抵抗が高く、成形性に優れたアルミ
ニウム合金である。
抵抗が高く、しかも成形性、例えばプレス加工
性、曲げ加工性に優れたアルミニウム合金に関す
るものである。 従来技術 従来アルミニウム合金は鉄、鉄合金に比べて電
気抵抗が小さく、電気の良導体として使用されて
きたが、最近ではアルミニウム材料も使用範囲が
広がり、強磁場で使用される場合には電気抵抗を
高めたアルミニウム合金が必要とされるようにな
つてきた。これは強磁場でアルミニウム材料を使
用すると磁場を変動に応じて、誘導電流を生じ、
こぜらの磁場と電場の影響を受けて材料は外力に
作用されることになる。この外力は生じる電流密
度に比例するため、できるだけ電流密度を小さく
する必要がある。このため材料の電流密度を高め
ることが重視されるようになつてきた。 現在までのAl−Mg系実用アルミニウム合金の
電流密度は6.4μΩ・cm（IACS＝27％以上）であ
る。 従来の研究（特許出願中）では、電気抵抗を高
めるにはLi添加が非常に効果的であることが明ら
かになつている。しかし、Li添加が多いと延性を
低下させ伸びが10％以下となる。このため延性を
改善して成形性を向上させた高電気抵抗アルミニ
ウム合金が必要になつた。 目 的 本発明の目的は、電気抵抗が高いとともに、成
形性に優れたアルミニウム合金、特に強磁場の作
用する場所に設けられる構造物の材料に好適に用
いられる成形性に優れたアルミニウム合金を提供
することにある。 構 成 本発明は、次に示すとおりの組成をもつて構成
される、電気抵抗が高く、成形性に優れたアルミ
ニウム合金である。
【表】
本発明のアルミニウム合金は、上記のとおりの
成分をもつて組成することによつて、従来の実用
アルミニウム合金のもつ電気抵抗6.4μΩ・cmを
より高めることが可能となつた。 本発明アルミニウム合金において、まずMg添
加はAl−Li系合金の強度を保証するための必須
成分である。このため1.0％〜8.0％のMg量、望
ましくは2.0〜7.0％のMgの添加量が必要であ
る。一方、８％より多い添加量は合金の鋳塊割れ
や圧延割れを起こして本合金材の製造が困難にな
る。 Liは、電気抵抗を高めるための必須成分である
が、1.0％以上の添加量の場合、強度の向上には
有効であるものの、伸びが10％以下に低下して成
形性が非常に悪くなる。これに対しLi量が1.0％
より少なければ、合金の10％以上の伸びが保障で
きる。特に軟化処理を施せば、20％程度の伸びが
得られる。このため曲げ加工、プレス成形などの
加工が可能となる。しかし、Liが0.05％より少な
いと電気抵抗を従来合金より高めることができな
い。 Ti、Cr、Zr、Ｖ、Ｗ、Mnは何れも電気抵抗を
高めるとともに、結晶粒を微細化し強度を上げる
元素である。しかし、それぞれの上限を越える量
で添加されるとAlとの間に金属間化合物を形成
し、これを凝固中に晶出させる。こうした化合物
は靭性、延性に悪影響を与えるために上限を越え
る添加はできない。なお、これらの４種の元素は
その単独もしくはそれらの２種以上の組み合せに
おいて有効に働く。 更に、Mnは上記Ti、Cr、Zr、Ｖ、Ｗと同様に
電気抵抗を高め、結晶粒を微細化するとともに強
度を高める元素であるが、このMnも2.0％より多
く添加されると靭性に悪影響を与えるため2.0％
を上限とする。 なお、核融合炉の炉材等の如く、残留放射能が
問題とされる場合、Mnは悪影響を与える。例え
ばAl合金中に１％のMnが添加されていると、Ｄ
−Ｔ放電後の残留放射能は１年経過しても
10-1mrem／hrで５年後でも約1/10に低下する程
度である。したがつて上記の用途の場合はMnを
添加しないことが必要になる。 Biは、Mgが6.5％を越えた場合鋳塊割れを生じ
やすくなるために、この防止剤として添加する。 以上のように組成して得られた本発明のアルミ
ニウム合金は、電気抵抗が、6.4μΩ・cm以上
（IACS：27％以下）、強度が引張強さでσ８＝15
Kg／mm2以上、更には20Kg／mm2以上で、伸びが10％
以上、更には20％以上の性能を有する。これによ
り強磁場で用いられるリニアモーターカーや核融
合炉等の構造用材料として本発明に従うAl合金
が有利に用いられることとなつた。特にMnを添
加しない場合には、電気抵抗の増大効果とともに
残留放射能の低減効果を有するために核融合炉材
に有利に使用され得るものである。 実施例 下記第１表に示す各種合金組成のAl−Mg−Li
系合金をアルゴンガス雰囲気中で高周波加熱炉を
用いて溶解した。これを30mmｔ×175mm角の圧延
用インゴツトに鋳造した。次いでこのインゴツト
を450〜500℃の温度下の雰囲気調整された炉にて
均質化熱処理した後、350〜450℃で熱間圧延して
４mm厚とし、さらにその後２mm厚まで冷間圧延し
た。この冷間圧延板を300〜400℃で軟化処理し
た。 このようにして得られた各種合金組成のサンプ
ルについて、それぞれの電気抵抗特性と引張り強
度特性を調べ、その結果を第２表に示した。なお
電気抵抗特性はASTM−Ｂ−342に従つて渦電流
法で測定した。測定値はIACS表示されるが参考
のためμΩ・cmに換算した。IACS値が27％のと
き6.4μΩ・cmの電気抵抗値となる。 なお、合金成分のMg量が本発明で規定する範
囲を越えるようになると、熱間圧延で割れを生じ
て上記のようなサンプルが得られなかつた。また
Ti、Mn、Cr、Zr、Ｖ、Ｗが本発明にて規定する
範囲を越えると、第２分散相、即ちAl−Ti、Al
−Mn、Al−Cr、Al−Zr、Al−Ｖ、Al−Ｗ系の巨
大化晶物を晶出するため実施しなかつた。 曲げ加工試験は限界曲げ半径、すなわち板厚の
何倍まで曲げ加工が可能かを調査した。 更に残留放射能評価はＤ−Ｔ反応後、１ケ月、
経過した時の残留放射能のレベルで行ない、人間
が近づいてもほとんど問題のないレベル
（10-2mrem／hr）を〇印で、若干考慮する必要が
あるレベル（10-1〜10-2mrem／hr）を△印で、
人間がほとんど近づけないレベル（＞
10-1mrem／hr）を×印で表わした。 なお、合金No.14、No.18の残留放射能が多いので
リニアモーターカーのごとき残留放射能が問題と
されない構造物用材料として好適に使用される。
成分をもつて組成することによつて、従来の実用
アルミニウム合金のもつ電気抵抗6.4μΩ・cmを
より高めることが可能となつた。 本発明アルミニウム合金において、まずMg添
加はAl−Li系合金の強度を保証するための必須
成分である。このため1.0％〜8.0％のMg量、望
ましくは2.0〜7.0％のMgの添加量が必要であ
る。一方、８％より多い添加量は合金の鋳塊割れ
や圧延割れを起こして本合金材の製造が困難にな
る。 Liは、電気抵抗を高めるための必須成分である
が、1.0％以上の添加量の場合、強度の向上には
有効であるものの、伸びが10％以下に低下して成
形性が非常に悪くなる。これに対しLi量が1.0％
より少なければ、合金の10％以上の伸びが保障で
きる。特に軟化処理を施せば、20％程度の伸びが
得られる。このため曲げ加工、プレス成形などの
加工が可能となる。しかし、Liが0.05％より少な
いと電気抵抗を従来合金より高めることができな
い。 Ti、Cr、Zr、Ｖ、Ｗ、Mnは何れも電気抵抗を
高めるとともに、結晶粒を微細化し強度を上げる
元素である。しかし、それぞれの上限を越える量
で添加されるとAlとの間に金属間化合物を形成
し、これを凝固中に晶出させる。こうした化合物
は靭性、延性に悪影響を与えるために上限を越え
る添加はできない。なお、これらの４種の元素は
その単独もしくはそれらの２種以上の組み合せに
おいて有効に働く。 更に、Mnは上記Ti、Cr、Zr、Ｖ、Ｗと同様に
電気抵抗を高め、結晶粒を微細化するとともに強
度を高める元素であるが、このMnも2.0％より多
く添加されると靭性に悪影響を与えるため2.0％
を上限とする。 なお、核融合炉の炉材等の如く、残留放射能が
問題とされる場合、Mnは悪影響を与える。例え
ばAl合金中に１％のMnが添加されていると、Ｄ
−Ｔ放電後の残留放射能は１年経過しても
10-1mrem／hrで５年後でも約1/10に低下する程
度である。したがつて上記の用途の場合はMnを
添加しないことが必要になる。 Biは、Mgが6.5％を越えた場合鋳塊割れを生じ
やすくなるために、この防止剤として添加する。 以上のように組成して得られた本発明のアルミ
ニウム合金は、電気抵抗が、6.4μΩ・cm以上
（IACS：27％以下）、強度が引張強さでσ８＝15
Kg／mm2以上、更には20Kg／mm2以上で、伸びが10％
以上、更には20％以上の性能を有する。これによ
り強磁場で用いられるリニアモーターカーや核融
合炉等の構造用材料として本発明に従うAl合金
が有利に用いられることとなつた。特にMnを添
加しない場合には、電気抵抗の増大効果とともに
残留放射能の低減効果を有するために核融合炉材
に有利に使用され得るものである。 実施例 下記第１表に示す各種合金組成のAl−Mg−Li
系合金をアルゴンガス雰囲気中で高周波加熱炉を
用いて溶解した。これを30mmｔ×175mm角の圧延
用インゴツトに鋳造した。次いでこのインゴツト
を450〜500℃の温度下の雰囲気調整された炉にて
均質化熱処理した後、350〜450℃で熱間圧延して
４mm厚とし、さらにその後２mm厚まで冷間圧延し
た。この冷間圧延板を300〜400℃で軟化処理し
た。 このようにして得られた各種合金組成のサンプ
ルについて、それぞれの電気抵抗特性と引張り強
度特性を調べ、その結果を第２表に示した。なお
電気抵抗特性はASTM−Ｂ−342に従つて渦電流
法で測定した。測定値はIACS表示されるが参考
のためμΩ・cmに換算した。IACS値が27％のと
き6.4μΩ・cmの電気抵抗値となる。 なお、合金成分のMg量が本発明で規定する範
囲を越えるようになると、熱間圧延で割れを生じ
て上記のようなサンプルが得られなかつた。また
Ti、Mn、Cr、Zr、Ｖ、Ｗが本発明にて規定する
範囲を越えると、第２分散相、即ちAl−Ti、Al
−Mn、Al−Cr、Al−Zr、Al−Ｖ、Al−Ｗ系の巨
大化晶物を晶出するため実施しなかつた。 曲げ加工試験は限界曲げ半径、すなわち板厚の
何倍まで曲げ加工が可能かを調査した。 更に残留放射能評価はＤ−Ｔ反応後、１ケ月、
経過した時の残留放射能のレベルで行ない、人間
が近づいてもほとんど問題のないレベル
（10-2mrem／hr）を〇印で、若干考慮する必要が
あるレベル（10-1〜10-2mrem／hr）を△印で、
人間がほとんど近づけないレベル（＞
10-1mrem／hr）を×印で表わした。 なお、合金No.14、No.18の残留放射能が多いので
リニアモーターカーのごとき残留放射能が問題と
されない構造物用材料として好適に使用される。
【表】
【表】
【表】
【表】
効 果
以上説明したとおり、本発明合金は電気抵抗が
高いとともに成形性に優れたものである。
高いとともに成形性に優れたものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比でMg：1.0〜8.0％、Li：0.05〜1.0％
未満を含み、かつTi：0.05〜0.20％、Cr：0.05〜
0.40％、Zr：0.05〜0.30％、Ｖ：0.05〜0.35％、
W0.05〜0.30％及びMn：0.05〜2.0％の群から選
ばれた１種又は２種以上の成分を含み、残部が
Al及び不可避的不純物である、電気抵抗が高く
成形性に優れたアルミニウム合金。 ２ Mgが2.0〜7.0％である、特許請求の範囲第
１項記載のアルミニウム合金。 ３ 重量比でMg：1.0〜8.0％、Li：0.05〜1.0％
未満を含み、かつTi：0.05〜0.20％、Cr：0.05〜
0.40％、Zr：0.05〜0.30％、Ｖ：0.05〜0.35％、
W0.05〜0.30％及びMn：0.05〜2.0％の群から選
ばれた１種又は２種以上の成分と更にBi：0.05〜
0.50％を含み、残部がAl及び不可避的不純物であ
る、電気抵抗が高く成形性に優れたアルミニウム
合金。 ４ Mgが2.0〜7.0である、特許請求の範囲第３
項記載のアルミニウム合金。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169217A JPS6063345A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 電気抵抗が高く成形性に優れたアルミニウム合金 |
| CA000455976A CA1227671A (en) | 1983-09-16 | 1984-06-06 | Aluminum alloy having a high electrical resistance and an excellent formability |
| US06/621,592 US4620961A (en) | 1983-09-16 | 1984-06-18 | Aluminum alloy having a high electrical resistance and an excellent formability |
| FR8410275A FR2552111B1 (fr) | 1983-09-16 | 1984-06-28 | Alliage d'aluminium de resistance electrique elevee et se pretant bien au formage |
| GB08416584A GB2146353B (en) | 1983-09-16 | 1984-06-29 | Aluminum alloy having a high electrical resistance and an excellent formability |
| DE19843426175 DE3426175A1 (de) | 1983-09-16 | 1984-07-16 | Aluminiumlegierung mit hohem elektrischen widerstand und ausgezeichneter formbarkeit |
| CH4308/84A CH654332A5 (de) | 1983-09-16 | 1984-09-10 | Aluminiumlegierung mit hohem elektrischem widerstand und ausgezeichneter formbarkeit. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169217A JPS6063345A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 電気抵抗が高く成形性に優れたアルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063345A JPS6063345A (ja) | 1985-04-11 |
| JPS6214207B2 true JPS6214207B2 (ja) | 1987-04-01 |
Family
ID=15882380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58169217A Granted JPS6063345A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 電気抵抗が高く成形性に優れたアルミニウム合金 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4620961A (ja) |
| JP (1) | JPS6063345A (ja) |
| CA (1) | CA1227671A (ja) |
| CH (1) | CH654332A5 (ja) |
| DE (1) | DE3426175A1 (ja) |
| FR (1) | FR2552111B1 (ja) |
| GB (1) | GB2146353B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5133931A (en) * | 1990-08-28 | 1992-07-28 | Reynolds Metals Company | Lithium aluminum alloy system |
| DE19719596B4 (de) * | 1997-05-09 | 2004-02-12 | Rovema Verpackungsmaschinen Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung eines Kraftstoßes |
| RU2232828C2 (ru) * | 1998-12-18 | 2004-07-20 | Корус Алюминиум Вальцпродукте Гмбх | Способ получения изделий из сплава алюминий-магний-литий |
| ATE254188T1 (de) * | 1998-12-18 | 2003-11-15 | Corus Aluminium Walzprod Gmbh | Herstellungsverfahren eines produktes aus aluminium-magnesium-lithium-legierung |
| EP1118685A1 (de) * | 2000-01-19 | 2001-07-25 | ALUMINIUM RHEINFELDEN GmbH | Aluminium - Gusslegierung |
| AU2009240770B2 (en) * | 2008-04-22 | 2014-03-20 | Joka Buha | Magnesium grain refining using vanadium |
| US20100129683A1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Lin Jen C | Fusion weldable filler alloys |
| US20150376740A1 (en) * | 2013-03-14 | 2015-12-31 | Alcoa Inc. | Aluminum-magnesium-lithium alloys, and methods for producing the same |
| CN103993205B (zh) * | 2014-04-16 | 2016-05-18 | 池州市光明塑钢有限公司 | 一种高延伸率铝合金型材及其制备方法 |
| CN109722571B (zh) * | 2019-01-11 | 2021-10-22 | 南京奥斯行系统工程有限公司 | 一种高温氧气冷却专用铝合金 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3346370A (en) * | 1965-05-20 | 1967-10-10 | Olin Mathieson | Aluminum base alloy |
| US4094705A (en) * | 1977-03-28 | 1978-06-13 | Swiss Aluminium Ltd. | Aluminum alloys possessing improved resistance weldability |
| GB2121822B (en) * | 1982-03-31 | 1985-07-31 | Alcan Int Ltd | Al-li-cu-mg alloys |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP58169217A patent/JPS6063345A/ja active Granted
-
1984
- 1984-06-06 CA CA000455976A patent/CA1227671A/en not_active Expired
- 1984-06-18 US US06/621,592 patent/US4620961A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-28 FR FR8410275A patent/FR2552111B1/fr not_active Expired
- 1984-06-29 GB GB08416584A patent/GB2146353B/en not_active Expired
- 1984-07-16 DE DE19843426175 patent/DE3426175A1/de active Granted
- 1984-09-10 CH CH4308/84A patent/CH654332A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3426175C2 (ja) | 1988-11-03 |
| FR2552111B1 (fr) | 1987-05-07 |
| US4620961A (en) | 1986-11-04 |
| FR2552111A1 (fr) | 1985-03-22 |
| GB2146353A (en) | 1985-04-17 |
| CH654332A5 (de) | 1986-02-14 |
| GB8416584D0 (en) | 1984-08-01 |
| CA1227671A (en) | 1987-10-06 |
| JPS6063345A (ja) | 1985-04-11 |
| DE3426175A1 (de) | 1985-04-04 |
| GB2146353B (en) | 1987-01-21 |
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