JPS6254186B2

JPS6254186B2 -

Info

Publication number: JPS6254186B2
Application number: JP5846180A
Authority: JP
Inventors: Isataka Araki; Masakatsu Takahashi; Makoto Hiraoka
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1987-11-13
Also published as: JPS56156742A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は強度、導電性を損なうことなく、従来
公知の合金よりも格段に耐熱性を向上させた高耐
熱性導電用アルミニウム合金線の製造方法に関す
るものである。従来、耐熱アルミニウム合金としてはジルコニ
ウムを0.05〜0.1％程度を含有せしめたAl−Zr合
金がよく知られているが、この合金より製造され
た耐熱アルミニウム合金線は鋼線とともにより線
され、ケーブル体とされて、大容量架空送電線と
して多方面に使用されて来ている。しかしながら、大容量化に伴なう電線の大サイ
ズ多導体化は、一方では鉄塔や付属品の大型化あ
るいは多大な労力の工事を必要とするため、この
種の問題を解消すべくさらに一層耐熱性を向上さ
せたいわゆる高耐熱性導電用アルミニウム合金線
が渇望されてきた。本発明は上記の点に鑑がみなされたもので、鉄
0.05〜0.20％、ケイ素0.10〜0.40％、ジルコニウ
ム0.15〜0.40％、アルミニウム残部より成る合金
に、さらにイツトリウム0.005〜0.50％、インジ
ウム0.005〜0.50％、ベリリウム0.005〜0.80％の
うちの１種を添加し、当該合金を熱間加工後、40
％以上の減面率で冷間加工を行ない、そののち
300〜500℃で４〜100時間加熱処理し、さらに30
〜80％の範囲の減面率で冷間加工を施すことを特
徴とするものである。こうして得られた合金線に
対しさらに200〜400℃で30分〜10時間加熱処理す
ることにより、なお一層導電性と耐熱性を向上せ
しめることも出来る。本発明においてアルミニウムに添加する元素、
冷間加工度、あるいは加熱処理条件を上記範囲に
限定した理由は以下に示す通りである。すなわ
ち、鉄が0.05％以下であると強度が不足し、0.20
％以上であると導電率の低下が無視出来なくな
る。ケイ素は0.10％以下であると強度、耐熱性が
不足し、0.40％以上であると導電性低下が大きい
のみならず強度面、耐熱性面でもその向上傾向が
飽和する。ジルコニウムは0.15％以下であると耐
熱性が不足し、0.40％以上であると導電率が著し
く低下し、耐熱性向上効果も飽和する。イツトリ
ウム、インジウム、ベリリウムはそれぞれ請求量
以下であると耐熱性向上効果が乏しく、逆に多い
と導電率の低下が大きくなる。熱間加工後40％以
上の減面率で冷間加工を行なう理由は、減面率が
40％以下であると鋳造、熱間加工時に生じた
Al₃Fe、Al−Fe−Si、Al₂Zr、Zr₅Si₃などの金属間
化合物のサイズが大きく、強度や耐熱性向上に対
する寄与が少ないのに対し、40％以上の減面率で
あると冷間加工中に前述化合物が破砕されてアル
ミマトリツクス中に均一分散して好ましい状態と
なるからである。そののち300〜500℃で４〜100
時間の加熱処理を施す理由は、当該温度、時間条
件範囲内でないと、Al₃Fe、Al₃Zr、Zr₅Si₃などの
析出が微細かつ均一には起こらず、耐熱性維持の
点で好ましくないからである。さらに30〜80％の
範囲の減面率で冷間加工を施す理由は、30％以下
の減面率であると加工硬化量が少なく強度不足と
なり、一方80％以上の減面率になると加工硬化が
大きくなりすぎ、耐熱性が低下するからである。以上の製造条件を経てくるだけでも高耐熱性が
達成されるのであるが、こうして得られた合金線
に対し、さらに200〜400℃で30分〜10時間の加熱
処理を施せば一層導電性や耐熱性が向上するが、
この理由は次の通りである。すなわち、当該範囲
内で加熱処理すればAl₃Fe、Al₃Zr、Zr₅Si₃などの
析出が微細、均一に起こり、これら金属間化合物
生成が導電率の回復や高耐熱性の維持に寄与する
のである。これに対し高温、長時間の加熱処理を
行なうと強度低下が大きく、また前述析出物の粗
大化が起こり耐熱性にとつては好ましくない。一
方低温、短時間の加熱処理になると耐熱性維持に
有効な前述析出物の析出が十分には起こらず、さ
らには導電率回復も少ないという不都合がある。尚、本発明の合金においては、通常電気用アル
ミニウム地金に含まれる銅、マンガン、チタン、
バナジウム等をJIS H2110（1968年）に定める程
度含有しても何ら差支えない。また本発明の実施に際しては、荒引線は押出
法、圧延法、あるいは連続鋳造圧延法など、従来
公知の導電用アルミニウム合金と同様の方法によ
り製造し得る。以下、本発明合金の効果を実施例により説明す
る。実施例純度99.8％のJIS H2110電気用アルミニウム地
金を用いて、これにAl−５％Fe、Al−10％Si、
Al−５％Zr、Al−25％Ｙ、Al−２％In、Al−５
％Be母合金を添加して表１に示す配合組成の合
金を得、通常の方法で鋳造してインゴツトとし
た。これから得られたビレツトを500℃に加熱
後、同温度で熱間押出し、直径12mmの荒引線を得
た。この荒引線を減面率88.9％で冷間伸線して
4.0mm径にし、350℃で50時間あるいは400℃で20
時間の加熱処理を施したのち、減面率66.9％で冷
間伸線して2.3mm径に仕上げ、これを試料として
諸特性を調べた。結果は表１に示す通りである。
なお、試料５、６、８、９、11、12、17、18、
20、21、23、24は特許請求の範囲・第１項に記載
の本発明の実施例である。試料１、２、３、４、
７、10、13、14、15、16、19、22、25は比較例で
あり、このうち試料25は従来法で製造された公知
のAl−Zr系導電用耐熱アルミニウム合金線であ
る。本表より、実施例の試料５、６、８、９、……
…と比較例の試料１、４、７、………との対比に
て明らかなように、本発明合金は極めて高水準の
導電率と耐熱性を有していることがわかる。従来
公知の試料25と比較しても耐熱性は格段にすぐれ
ている。また試料２、３と５、６あるいは試料
14、15と20、21などの比較により、イツトリウ
ム、インジウム、ベリリウムなどの存在は強度、
導電率を損なうことなく耐熱性を向上させている
ことがわかる。

【表】さらに2.3mmにおいて250℃で２時間あるいは
300℃で１時間の加熱処理を行ない、これを試料
として諸特性を調べた。結果は表２に示す通りで
ある。なお、試料28〜33、36〜41は特許請求の範
囲・第２項に記載の本発明の実施例である。試料
26、27、34、35、25は比較例であり、このうち試
料25は前述の公知の耐熱アルミニウム合金線であ
る。表１と表２の比較により、2.3mmにおいてさら
に加熱処理を施せば、導電率と耐熱性の大巾な向
上が達成され、導電率は59〜61％IACS、耐熱性
は97〜99％と、従来公知の試料25の耐熱アルミニ
ウム合金とは比較にならぬほどの高性能の耐熱ア
ルミニウム合金線が得られていることがわかるで
あろう。また、実施例の試料28、29と比較例の
26、27などの比較により、本発明合金におけるイ
ツトリウム、インジウム、ベリリウムなどの存在
は耐熱性向上に大きく貢献していることがわかる
であろう。

【表】このように、本発明合金をその特許請求の範囲
に規定の条件に従つて製造すれば、導電率58〜60
％IACS、耐熱性（260℃で４時間加熱後の引張強
さの残存率）91〜94％、あるいは導電率59〜61％
IACS、耐熱性97〜99％と、従来のAl−Zr系耐熱
アルミニウム合金線からは想像出来ぬ程の高特性
水準の合金線が得られ、架空送電線路や変電所用
母線の大容量化達成に大きく貢献するものと期待
される。

Claims

【特許請求の範囲】

１鉄0.05〜0.20％、ケイ素0.10〜0.40％、ジル
コニウム0.15〜0.40％、アルミニウム残部より成
る合金に、さらにイツトリウム0.005〜0.50％、
インジウム0.005〜0.50％、ベリリウム0.005〜
0.80％のうちの１種を添加し、当該合金を熱間加
工後、40％以上の減面率で冷間加工を行ない、そ
ののち300〜500℃で４〜100時間加熱処理し、さ
らに30〜80％の範囲の減面率で冷間加工を施すこ
とを特徴とする高耐熱性導電用アルミニウム合金
線の製造方法。