JPS623228B2 - - Google Patents
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- JPS623228B2 JPS623228B2 JP54018791A JP1879179A JPS623228B2 JP S623228 B2 JPS623228 B2 JP S623228B2 JP 54018791 A JP54018791 A JP 54018791A JP 1879179 A JP1879179 A JP 1879179A JP S623228 B2 JPS623228 B2 JP S623228B2
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明はAl―Mg―Si系のアルミニウム合金導
体の製造法、更に詳しくは該合金の溶体化処理を
省略して連続鋳造圧延により低コストで経済的に
有利に製造しうる高導電率、高強度のアルミニウ
ム合金導体を製造する方法に関するものである。 近年導電材料としてAl―Mg―Si系合金の需要
が急速に増大しており、この合金は通常イ号アル
ミニウム合金として一般に知られているが、熱処
理合金であるため、その製造工程は鋳造―熱間加
工―溶体化処理―時効―伸縮加工―安定化処理と
いう一連の工程が必要であり、特に熱処理工程が
多いため製造コストが高いという問題があつた。 一方上記の如く鋳造した鋳塊を再加熱して熱間
圧延を行う展延法に代り、最近では連続鋳造圧延
法が採用され生産性の向上が図られている。しか
しこの方法の場合でも圧延後の荒引線を溶体化処
理―時効―伸線加工―安定化処理するという熱処
理工程を必要とし製造コストの充分な低減は期待
できない。 そこで溶体化処理工程を省略する対策として、
連続圧延機により鋳塊を圧延する工程で焼入れを
行い、鋳造時に強制固溶したMg、Siをできるだ
け析出させないで荒引線とする方法が提案されて
いる。 しかしこの方法では鋳造時に非平衡状態で晶出
したMg2Siはそのまゝ荒引線にまでもちこされる
と共に圧延中の冷却速度を速くしても圧延中の加
工歪により晶出物のまわりにMg2Siが凝縮してし
まい、従来法により熱間圧延後溶体化処理したア
ルミニウム合金導体に比べてその特性が不安定で
ある等の問題がある。 本発明はかゝる点に鑑み種々研究を行つた結
果、Al―Mg―Si系合金においてMgとSiの添加量
を適切に選び、更にこれらにFe、Cuを共存せし
めることにより連続鋳造圧延法により製造コスト
を低減せしめた高力アルミニウム合金導体を提供
しうることおよび上記の合金を連続鋳造圧延する
際にその製造条件として圧延温度等を規定するこ
とにより導電率、強度ともに優れた導体の得られ
ることを見出し、本発明法に至つたものである。 即ち本発明はMg0.3〜1.0wt％、Si0.3〜0.8wt
％、Fe0.15〜0.50wt％、Cu0.005〜0.1wt％、残
Alとその不純物とからなる合金を改めて溶体化
処理および時効処理することなく連続鋳造圧延法
によつて優れた性能の導体とするもので、合金の
組成を上記の如く限定したのは次の理由によるも
のである。 MgとSiは強度を向上させるための元素であ
り、その添加量がMg、Si共に夫々0.3％未満では
効果が少く、得られる導体の強度は低い。又Mg
は1.0％、Siは0.8％を夫々越えて添加すると導電
率が低くなりかつ鋳塊中のMgとSiの析出量が多
くなつて溶体化の効果が得られず耐疲労強度が大
巾に低下するからである。 一方Feは導電率をあまり下げることなく強度
を向上させる元素であり、強度向上に伴う伸びの
低下も少ない。Feは0.15％未満では強度向上の
効果が少なく、0.50％より多く添加してもより一
層の強度向上の効果はみられず、導電率および伸
びも低下し鋳造時に粗大な晶出物が生成して耐疲
労特性が大巾に低下することによる。 CuもFeと同様に強度を向上させるために添加
するものであり、0.005％未満ではその効果が認
められず、0.1％より多いと耐疲労特性、延性お
よび耐食性が悪くなつてしまうことによる。 本発明は上記の組成範囲に規定された合金を連
続鋳造圧延法によつてアルミニウム合金導体に製
造する場合に連続的に得られた鋳塊を引続き圧延
するに際し、400〜550℃の熱間圧延で40％以上の
減面加工後370℃以下に急冷し、370〜200℃より
温間圧延で引続き20％以上減面加工して圧延終了
時の温度が300〜160℃になるようにするアルミニ
ウム合金導体の製造法の係わるものであるが、こ
のように連続鋳造する際に圧延温度等を上記のよ
うに規定したのは次の理由によるものである。 先ず連続的に得られた鋳塊を引続き圧延するに
際して400〜550℃の熱間圧延で40％以上の減面加
工を行うのは凝固時に非平衡状態で晶出した
Mg2Siを溶体化し又圧延中の析出を防ぐためであ
る。 即ち圧延温度が400℃未満であると圧延中に
Mg2Siが析出してしまうため圧延温度は400℃以
上、好ましくは450℃以上、更に好ましくは500〜
550℃で圧延すると圧延中の析出を防ぎ、又凝固
時に晶出したMg2Siの溶体化を行うことができ
る。しかし550℃より高くなるとMg2Siの溶体化
は有利であるが、圧延中に鋳塊割れを起こし易く
なり良質な圧延材が得られない。又40％以上減面
加工するのは鋳造組織を破壊し鋳塊中のMg、
Si、Feなどの晶出物を微細に分散させ、均質な
圧延組織にすると共にこれによつてMg2Si晶出物
の圧延中の溶体化を容易にためである。そのため
には40％以上の減面加工することが必要であり、
40％未満では圧延組織の均質化およびMg2Siの溶
体化には加工度が不十分となる。 次にこれを370℃以下に急冷するのはこの後の
圧延工程で粗大なMg2Si相が析出し強度が低下す
るのを防ぐためで、370℃より高いと粗大な
Mg2Si相が析出して導体の強度更には耐疲労特性
をも低下させてしまう。 次の370〜200℃の温間圧延の工程において370
〜200℃の温度より20〜95％減面加工して圧延終
了時の温度が300〜160℃になるようにするのは、
圧延中に微細なMg2Si相を均一に析出させること
により析出効果を利用して導電率、引張強さとも
優れた性能を得るためである。またこゝで圧延終
了温度が250〜160℃になるように圧延すると加工
効果が付加され一層強度の高いものが得られる。
こゝで20〜95％減面加工するのは圧延中に転位を
多数発生させ、微細なMg2Si相を均一に多量に析
出させるためであり、これが20％未満では析出が
不十分であり、95％より大きいと粗大な析出物が
形成されてしまうからである。 又上記において圧延開始温度が370〜200℃、圧
延終了時の温度が300〜160℃としたのは微細な
Mg2Si相を析出させるためであり、ここで開始温
度が370℃より高い場合或いは圧延終了温度が300
℃より高い場合にはMg2Si相が粗大となる。又圧
延開始温度が200℃より低いとき或いは圧延終了
温度が160℃より低いときはMg2Si相の析出が不
十分で析出効果は現われない。 以上の如く本発明法によつてAl―Mg―Si系合
金導体を製造すると従来法に比較して熱処理及び
時効工程が省略されるため製造コストが低減され
ると共に高強度、高導電率の導体を得ることがで
きる。 尚本発明の実施において連続鋳造後の圧延条件
の中、500〜550℃で60〜90％減面加工後、320〜
250℃で40％以上減面加工することは、一層優れ
た性能を与えることができ有利である。 次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 99.70％の電気用アルミニウム地金を溶解し、
これにAl―25％Si母合金、Al―６％Fe母合金、
Al―50％Cu母合金およびMg単位を用いて各組成
のAl―Mg―Si系合金を溶製後、ベルト・アン
ド・ホイール型の連続鋳造機により断面積2000mm2
の鋳塊を連続的に鋳造した。 この鋳塊を引続き連続的に圧延するに際して各
圧延スタンド間に加熱及び冷却装置を装備しかつ
圧延温度を自由に制御できる連続圧延機を用いて
各種温度条件で圧延して荒引線を製造し、圧延終
了後室温時効することなく直ちに性能を測定し
た。第１表に化学組成と圧延条件を、又第２表に
荒引線の引張強さ、伸び、および導電率を示し
た。
体の製造法、更に詳しくは該合金の溶体化処理を
省略して連続鋳造圧延により低コストで経済的に
有利に製造しうる高導電率、高強度のアルミニウ
ム合金導体を製造する方法に関するものである。 近年導電材料としてAl―Mg―Si系合金の需要
が急速に増大しており、この合金は通常イ号アル
ミニウム合金として一般に知られているが、熱処
理合金であるため、その製造工程は鋳造―熱間加
工―溶体化処理―時効―伸縮加工―安定化処理と
いう一連の工程が必要であり、特に熱処理工程が
多いため製造コストが高いという問題があつた。 一方上記の如く鋳造した鋳塊を再加熱して熱間
圧延を行う展延法に代り、最近では連続鋳造圧延
法が採用され生産性の向上が図られている。しか
しこの方法の場合でも圧延後の荒引線を溶体化処
理―時効―伸線加工―安定化処理するという熱処
理工程を必要とし製造コストの充分な低減は期待
できない。 そこで溶体化処理工程を省略する対策として、
連続圧延機により鋳塊を圧延する工程で焼入れを
行い、鋳造時に強制固溶したMg、Siをできるだ
け析出させないで荒引線とする方法が提案されて
いる。 しかしこの方法では鋳造時に非平衡状態で晶出
したMg2Siはそのまゝ荒引線にまでもちこされる
と共に圧延中の冷却速度を速くしても圧延中の加
工歪により晶出物のまわりにMg2Siが凝縮してし
まい、従来法により熱間圧延後溶体化処理したア
ルミニウム合金導体に比べてその特性が不安定で
ある等の問題がある。 本発明はかゝる点に鑑み種々研究を行つた結
果、Al―Mg―Si系合金においてMgとSiの添加量
を適切に選び、更にこれらにFe、Cuを共存せし
めることにより連続鋳造圧延法により製造コスト
を低減せしめた高力アルミニウム合金導体を提供
しうることおよび上記の合金を連続鋳造圧延する
際にその製造条件として圧延温度等を規定するこ
とにより導電率、強度ともに優れた導体の得られ
ることを見出し、本発明法に至つたものである。 即ち本発明はMg0.3〜1.0wt％、Si0.3〜0.8wt
％、Fe0.15〜0.50wt％、Cu0.005〜0.1wt％、残
Alとその不純物とからなる合金を改めて溶体化
処理および時効処理することなく連続鋳造圧延法
によつて優れた性能の導体とするもので、合金の
組成を上記の如く限定したのは次の理由によるも
のである。 MgとSiは強度を向上させるための元素であ
り、その添加量がMg、Si共に夫々0.3％未満では
効果が少く、得られる導体の強度は低い。又Mg
は1.0％、Siは0.8％を夫々越えて添加すると導電
率が低くなりかつ鋳塊中のMgとSiの析出量が多
くなつて溶体化の効果が得られず耐疲労強度が大
巾に低下するからである。 一方Feは導電率をあまり下げることなく強度
を向上させる元素であり、強度向上に伴う伸びの
低下も少ない。Feは0.15％未満では強度向上の
効果が少なく、0.50％より多く添加してもより一
層の強度向上の効果はみられず、導電率および伸
びも低下し鋳造時に粗大な晶出物が生成して耐疲
労特性が大巾に低下することによる。 CuもFeと同様に強度を向上させるために添加
するものであり、0.005％未満ではその効果が認
められず、0.1％より多いと耐疲労特性、延性お
よび耐食性が悪くなつてしまうことによる。 本発明は上記の組成範囲に規定された合金を連
続鋳造圧延法によつてアルミニウム合金導体に製
造する場合に連続的に得られた鋳塊を引続き圧延
するに際し、400〜550℃の熱間圧延で40％以上の
減面加工後370℃以下に急冷し、370〜200℃より
温間圧延で引続き20％以上減面加工して圧延終了
時の温度が300〜160℃になるようにするアルミニ
ウム合金導体の製造法の係わるものであるが、こ
のように連続鋳造する際に圧延温度等を上記のよ
うに規定したのは次の理由によるものである。 先ず連続的に得られた鋳塊を引続き圧延するに
際して400〜550℃の熱間圧延で40％以上の減面加
工を行うのは凝固時に非平衡状態で晶出した
Mg2Siを溶体化し又圧延中の析出を防ぐためであ
る。 即ち圧延温度が400℃未満であると圧延中に
Mg2Siが析出してしまうため圧延温度は400℃以
上、好ましくは450℃以上、更に好ましくは500〜
550℃で圧延すると圧延中の析出を防ぎ、又凝固
時に晶出したMg2Siの溶体化を行うことができ
る。しかし550℃より高くなるとMg2Siの溶体化
は有利であるが、圧延中に鋳塊割れを起こし易く
なり良質な圧延材が得られない。又40％以上減面
加工するのは鋳造組織を破壊し鋳塊中のMg、
Si、Feなどの晶出物を微細に分散させ、均質な
圧延組織にすると共にこれによつてMg2Si晶出物
の圧延中の溶体化を容易にためである。そのため
には40％以上の減面加工することが必要であり、
40％未満では圧延組織の均質化およびMg2Siの溶
体化には加工度が不十分となる。 次にこれを370℃以下に急冷するのはこの後の
圧延工程で粗大なMg2Si相が析出し強度が低下す
るのを防ぐためで、370℃より高いと粗大な
Mg2Si相が析出して導体の強度更には耐疲労特性
をも低下させてしまう。 次の370〜200℃の温間圧延の工程において370
〜200℃の温度より20〜95％減面加工して圧延終
了時の温度が300〜160℃になるようにするのは、
圧延中に微細なMg2Si相を均一に析出させること
により析出効果を利用して導電率、引張強さとも
優れた性能を得るためである。またこゝで圧延終
了温度が250〜160℃になるように圧延すると加工
効果が付加され一層強度の高いものが得られる。
こゝで20〜95％減面加工するのは圧延中に転位を
多数発生させ、微細なMg2Si相を均一に多量に析
出させるためであり、これが20％未満では析出が
不十分であり、95％より大きいと粗大な析出物が
形成されてしまうからである。 又上記において圧延開始温度が370〜200℃、圧
延終了時の温度が300〜160℃としたのは微細な
Mg2Si相を析出させるためであり、ここで開始温
度が370℃より高い場合或いは圧延終了温度が300
℃より高い場合にはMg2Si相が粗大となる。又圧
延開始温度が200℃より低いとき或いは圧延終了
温度が160℃より低いときはMg2Si相の析出が不
十分で析出効果は現われない。 以上の如く本発明法によつてAl―Mg―Si系合
金導体を製造すると従来法に比較して熱処理及び
時効工程が省略されるため製造コストが低減され
ると共に高強度、高導電率の導体を得ることがで
きる。 尚本発明の実施において連続鋳造後の圧延条件
の中、500〜550℃で60〜90％減面加工後、320〜
250℃で40％以上減面加工することは、一層優れ
た性能を与えることができ有利である。 次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 実施例 99.70％の電気用アルミニウム地金を溶解し、
これにAl―25％Si母合金、Al―６％Fe母合金、
Al―50％Cu母合金およびMg単位を用いて各組成
のAl―Mg―Si系合金を溶製後、ベルト・アン
ド・ホイール型の連続鋳造機により断面積2000mm2
の鋳塊を連続的に鋳造した。 この鋳塊を引続き連続的に圧延するに際して各
圧延スタンド間に加熱及び冷却装置を装備しかつ
圧延温度を自由に制御できる連続圧延機を用いて
各種温度条件で圧延して荒引線を製造し、圧延終
了後室温時効することなく直ちに性能を測定し
た。第１表に化学組成と圧延条件を、又第２表に
荒引線の引張強さ、伸び、および導電率を示し
た。
【表】
【表】
【表】
【表】
実施例１〜10は本発明方法に従つて製造したも
ので導電率は53％IACS以上、引張強さは21Kg／
mm2以上、伸びは７％以上と優れた性能が得られ
る。 次に比較例として本発明と異つた組成、製造条
件によるものをNo.11〜26に示す。No.11〜18は圧延
条件は本発明に規定する範囲内にあるが合金組成
の異なるものであり、No.11〜14は夫々Mg、Si、
Fe、Cuが不足のため導電率は高いが引張強さが
低く、No.15〜18は夫々の元素が過剰のため導電率
が低い。又No.19〜26は組成は本発明で規定する範
囲に入つているが圧延温度或いは加工率など圧延
条件が異るため導電率と引張強さが共に優れた導
体を得ることはできない。 又従来法として従来から行われている連続鋳造
圧延法、展延法、および押出法により荒引線を製
造した。 従来の連続鋳造圧延法としては断面積2000mm2の
鋳塊を450℃より圧延開始し、中間加熱をするこ
となく94.3％減面加工した後、200℃で圧延を終
了した。又展延法としては50×50×500mmの鋳塊
を450℃で２時間加熱後、熱間圧延により95.4％
加工し、押出法の場合には断面積962.5mm2の鋳塊
を450℃で２時間加熱後熱間押出により94.2％減
面加工した。これらのものについて第１表および
第２表にNo.27〜30として示した。 No.27の試料を従来の製造法に従つて520℃で２
時間溶体化処理後水冷したものをNo.30に示した。 第２表に示したように従来法で製造したものは
いずれも強度が低く、溶体化処理したNo.30は室温
で７日間程時効しても導電率49.5％IACS、引張
強さ18.9Kg／mm2と実施例No.１〜10に示したものよ
り低い。 以上のように本発明で規定された組成範囲内の
合金を本発明法で規定する条件に従つて製造する
ことにより一層強度、導電率の優れた導体を得る
ことができる。
ので導電率は53％IACS以上、引張強さは21Kg／
mm2以上、伸びは７％以上と優れた性能が得られ
る。 次に比較例として本発明と異つた組成、製造条
件によるものをNo.11〜26に示す。No.11〜18は圧延
条件は本発明に規定する範囲内にあるが合金組成
の異なるものであり、No.11〜14は夫々Mg、Si、
Fe、Cuが不足のため導電率は高いが引張強さが
低く、No.15〜18は夫々の元素が過剰のため導電率
が低い。又No.19〜26は組成は本発明で規定する範
囲に入つているが圧延温度或いは加工率など圧延
条件が異るため導電率と引張強さが共に優れた導
体を得ることはできない。 又従来法として従来から行われている連続鋳造
圧延法、展延法、および押出法により荒引線を製
造した。 従来の連続鋳造圧延法としては断面積2000mm2の
鋳塊を450℃より圧延開始し、中間加熱をするこ
となく94.3％減面加工した後、200℃で圧延を終
了した。又展延法としては50×50×500mmの鋳塊
を450℃で２時間加熱後、熱間圧延により95.4％
加工し、押出法の場合には断面積962.5mm2の鋳塊
を450℃で２時間加熱後熱間押出により94.2％減
面加工した。これらのものについて第１表および
第２表にNo.27〜30として示した。 No.27の試料を従来の製造法に従つて520℃で２
時間溶体化処理後水冷したものをNo.30に示した。 第２表に示したように従来法で製造したものは
いずれも強度が低く、溶体化処理したNo.30は室温
で７日間程時効しても導電率49.5％IACS、引張
強さ18.9Kg／mm2と実施例No.１〜10に示したものよ
り低い。 以上のように本発明で規定された組成範囲内の
合金を本発明法で規定する条件に従つて製造する
ことにより一層強度、導電率の優れた導体を得る
ことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Mg0.3〜1.0wt％、Si0.3〜0.8wt％、Fe0.15〜
0.50wt％、Cu0.005〜0.1wt％、残Alとその不純
物とからなる合金を連続的に鋳造し、得られた鋳
塊を引続き圧延するに際し、400〜550℃の熱間圧
延で40％以上の減面加工後370℃以下に急冷し、
370〜200℃より温間圧延で引続き20％以上減面加
工して圧延終了時の温度が300〜160℃になるよう
にしてAl―Mg―Si系合金導体を連続鋳造圧延法
により製造することを特徴とするアルミニウム合
金導体の製造法。 ２ 得られた鋳塊を引続き圧延するに際し、400
〜550℃の熱間圧延で40％以上減面加工した後370
℃以下に急冷し、引続き370〜200℃より温間圧延
で20〜95％減面加工して圧延終了時の温度が300
〜160℃になるようにする特許請求の範囲第１項
記載のアルミニウム合金導体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1879179A JPS55110753A (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Aluminum alloy conductor and producing method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1879179A JPS55110753A (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Aluminum alloy conductor and producing method of the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55110753A JPS55110753A (en) | 1980-08-26 |
| JPS623228B2 true JPS623228B2 (ja) | 1987-01-23 |
Family
ID=11981420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1879179A Granted JPS55110753A (en) | 1979-02-20 | 1979-02-20 | Aluminum alloy conductor and producing method of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55110753A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004814A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | 矢崎総業株式会社 | 電線又はケーブル |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU80656A1 (fr) * | 1978-12-14 | 1980-07-21 | Lamitref | Traitement et structure d'un aillage a base d'un metal non-ferreux |
| JPS5839225B2 (ja) * | 1979-11-28 | 1983-08-29 | 古河電気工業株式会社 | 高力アルミニウム合金導体の製造法 |
| JPS60215751A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-29 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 導電用高力アルミニウム合金線の製造方法 |
| BR9602348A (pt) * | 1995-05-19 | 1998-09-01 | Tenedora Nemak Sa De Cv | Processo para produção de um objeto fundido metálico formado de uma liga de alumínio tratável termicamente e processo para produção de um metal formado de uma liga de alumínio endurecível por tratamento térmico |
| CN103556016B (zh) * | 2013-11-19 | 2017-09-22 | 沈阳工业大学 | 一种中强度高导电率电工铝导线材料及其制备方法 |
| EP3814544A1 (de) * | 2018-06-29 | 2021-05-05 | Hydro Aluminium Rolled Products GmbH | Verfahren zur herstellung eines aluminiumbands mit hoher festigkeit und hoher elektrischer leitfähigkeit |
| CN110669966A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-10 | 四川阳光坚端铝业有限公司 | 一种高导电率高强度铝合金导电型材及生产工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5154816A (ja) * | 1974-11-09 | 1976-05-14 | Furukawa Electric Co Ltd | Koryokudodenyoaruminiumugokinsenno seizohoho |
| FR2312839A1 (fr) * | 1975-05-28 | 1976-12-24 | Pechiney Aluminium | Conducteurs electriques ameliores en alliages al-mg-si, en particulier pour cables aeriens de transport d'energie, et procede d'obtention |
| FR2342544A1 (fr) * | 1975-05-28 | 1977-09-23 | Pechiney Aluminium | Procede de fabrication de fils en alliage al-mg-si destines a la fabrication de cables aeriens de transport d'energie |
-
1979
- 1979-02-20 JP JP1879179A patent/JPS55110753A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004814A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | 矢崎総業株式会社 | 電線又はケーブル |
| JP5354815B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2013-11-27 | 矢崎総業株式会社 | 電線又はケーブル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55110753A (en) | 1980-08-26 |
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