DE2543899C3

DE2543899C3 - Elektrische Leiter aus einer Aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE2543899C3
Application number: DE2543899A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Saint Egreve Isere Nicoud (Frankreich)
Original assignee: Societe de Vente de lAluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1979-10-31
Also published as: FI752714A; DE2543899A1; BR7506322A; GB1518546A; ES441460A1; JPS5163479A; IL48191A0; ZA756286B; DK443075A; CH602925A5; IL48191A; JPS5512179B2; NO753306L; IT1048499B; FR2286886A1; BE834196A; LU73500A1; SE416823B; RO63772A; TR18340A

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Leiter auf der Basis einer Aluminiumlegierung mit verbesserten mechanischen und elektrischen Eigenschaften, die 0,1 bis 0,7% Magnesium, 0,1 bis 0,6% Silicium sowie Eisen und Nickel und/oder Kobalt enthält.

Die erfindungsgemäßen Leiter sind vor allem für Hausinstallationen, für Telephonkabel sowie zur Herstellung von vor allem lackierten Drähten für Wicklungen bestimmt.

Die ersten Freileitungen bestanden aus Aluminiumlegierungen bzw. Aluminium mit < 0,5% Verunreinigungen oder Begleitstoffen (A 5/L) im Zustand 4/4»hart«. Diese Leiter hatten eine Seele aus Stahl in Aluminium. Homogene Leiter mit größerer Festigkeit (A—G S/L) enthielten dann etwa 0,7% Magnesium, etwa 0,6% Silicium und bis zu 0,35% Eisen.

Diese Legierung kann durch Wärmebehandlung, nämlich Lösungsglühen, Abschrecken, Ziehen und Warmauslagern, entsprechende mechanische Eigenschaften, nämlich Bruchlast σβ35 kg/mm² und Dehnung 7%, erhalten. Der spezifische Widerstand ρ 3,25 μΩ · cm liegt jedoch wesentlich höher als von A 5/L

Die Verwendung von Aluminiumlegierungen als Leitermaterial wurde dann auf isolierte Kabel zur Kraftübertragung ausgedehnt, für die allgemein die Legierung A 5/L verwendet wurde.

Für andere elektrische Anwendungen als Starkstromleitungen oder isolierte Kabel wie für Hausinstallation oder Telephonkabel wird ein Dreht benötigt, der eine ähnliche elektrische Leitfähigkeit besitzt wie die Legierung A 5/L, jedoch bei gleicher Dehnung (etwa 10%) höhere Bruchfestigkeit besitzt Andere Eigenschaften wie Fließverhalten, Faltbarkeit und Ziehbarkeit bei großer Geschwindigkeit werden ebenfalls gefordert

Es ist bekannt (FR-PS 20 53 838 und FR-Anm. 72 12 569), für diese Anwendungen die Legierung AGS/L anzuwenden, aber in einem solchen metallurgischen Zustand, daß die elektrische Leitfähigkeit erhöht und ihre, Bruchfestigkeit verringert ist gegenüber AGS/L für Freileitungen.

Es ist bekannt, daß Mg- und Si-haltige Legierungen verbesserte mechanische Eigenschaften durch Härten erhalten können. Eine solche Wärmebehandlung umfaßt folgende Stufen:

1. Lösungsglühen für intermetallische Verbindungen des Gußgefüges. Im Falle von A—GS/L handelt es sich um die intermetallische Verbindung Mg2Si und die Temperatur für das Lösungsglühen liegt bei 500 bis 600° C;

2. Abschrecken, wodurch die Elemente der intermetallischen Verbindung in übersättigter Lösung verbleiben;

3. Härten durch Warmauslagern bei etwa 165° C, wodurch sich Magnesium und Silicium als nadclige Phase /J'Mg2Si ausscheiden.

Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Legierung A—GS/L entwickeln sich hierbei etwa folgendermaßen:

4^r> abgeschreckt, kaltausgelagert:

Bruchfestigkeit 22 kg/mm²

Bruchdehnung 20%

spez. Widerstand 3,6 μΩ · cm

gezogen, warmausgelagert:
Bruchfestigkeit 35 kg/mm² Bruchdehnung 7%
spez. Widerstand 3,25 μΩ ■ cm

Der Vergleich zeigt, daß der spezifische elektrische Widerstand bei dem abgeschreckten Metall, das Magnesium und Silicium in fester Lösung enthält, erheblich höher ist als bei dem warmausgelagerten Metall, bei dem die intermetallische Verbindung Mg2Si zum Teil aus der festen Lösung ausgefallen ist.

Aus der FR-PS 20 53 838 ist folgende Wärmebehandlung bekannt:

Lösungsglühen und Abschrecken des Walzdrahtes, Ziehen des Walzdrahtes auf Endstärke, Rekristallisation (2 bis 4 h bei 250° C).

bo Durch diese Wärmebehandlung wird ein Draht erhalten, der vollständig den Anforderungen aus »cahier des charges provisoire U.T.E.« für Drähte aus Aluminiumlegierungen zur Hausinstallation entspricht. Diese Verordnung fordert, daß die Dehnung > 5%, ob 15,9 kg/mm² und ρ < 2,95 μπιΩ · cm ist.

Diese gute Kombination von mechanischen und elektrischen Eigenschaften beruht auf der Teilrekristallisation von MgiSi in beträchtlichem Ausmaße bei der

abschließenden Wärmebehandlung, wodurch der spezifische Widerstand verringert wird.

Der FR-Anm. 72 12 569 ist zu entnehmen, daß in überraschender Weise ähnliche Eigenschaften mit der Legierung A—GS/L erreicht werden können, die nicht abgeschreckt ist und durch kontinuierliches Gießen, z. B. auf einer Properzi-Maschine, erhalten wird. Es genügt in diesem Falle, einen derartigen Walzdraht unmittelbar weiter zu ziehen bis auf angestrebte Enddicke und abschließend einige Stunden bei 250⁰C zu halten, um beispielsweise eine Dehnung von 6%, o_B 16—18 kg/mm² und ρ 2,85-230 μβ · cm zu erreichen.

Diese Arbeitsweisen sind zwar interessant, besitzen jedoch einen Nachteil:

Die Bedingungen der abschließenden Wärmebehandlung für die Kombination der mechanischen und elektrischen Eigenschaften sind nicht »bequem«. Durch diesen Begriff der mangelnden »Bequemlichkeit« wird zum Ausdruck gebracht, daß schon geringfügige Schwankungen der Bedingungen der abschließenden Behandlung (Zeit und vor allem Temperatur) erhebliche Schwankungen in den Werten für ob und D nach sich ziehen. Mit anderen Worten, die Neigung der Kurven aefCöund D = g(T)be\ konstanter Zeit (T = Temperatur) ist im Bereich der Bruchlasten und der Dehnungen, die für die neuen Anwendungsgebiete wichtig sind, groß. Man weiß, daß es in der Praxis schwierig ist — vor allem bei Ringen — absolut präzise Behandlungstemperaturen und -zeiten einzuhalten.

Außerdem zeigen sich Ungleichmäßigkeiten in der Aufheiz-, Abschreck- oder Abkühlgeschwindigkeit der einzelnen Wicklungen in dem Ring auch am gezogenen Draht durch Unregelmäßgikeiten der mechanischen und elektrischen Eigenschaften.

Aus der FR-PS 21 40 481 ist eine ungeheure Vielzahl von Aluminiumlegierungen bekannt, in denen neben Nickel und Eisen eines oder mehrere Legierungselemente von insgesamt 33 in einer Menge von Maximal 2% vorliegen können, irgendeine Relation der einzelnen Legierungselemente zueinander ist dieser Patentschrift nicht zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist nun eine Legierung vom Typ AGS/L mit Eisen, Nickel und/oder Kobalt, die eine verbesserte »Bequemlichkeit« aufweist und eine Kombination von mechanischen und elektrischen Eigenschäften zeigt, die dem vorgesehenen Verwendungszweck besser entspricht.

Die Erfindung geht nun aus von einem Leiter, insbesondere einem Draht, auf der Basis einer Aluminiumlegierung, die außer den üblichen Begleitelementen 0,10 bis 0,70% Magnesium, 0,10 bis 0,60% Silicium sowie Eisen und Nickel und/oder Kobalt enthält; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Si: Mg durch die Beziehung (Si)-0,59 (Mg) < 0,25% gegeben ist und das Eisen fast ausschließlich als intermetallische Verbindung Al— F-Ni bzw. Al-Fe- Co vorliegt, 0,1 bis 0,6% Eisen und 0,05 bis 0,6% Nickel und/oder Kobalt enthält und das Gewichtsverhältnis ^Nl + ^Co 0,5 bis 1,5 beträgt und

MgzSi teilweise ausgeschieden ist.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß man bessere mechanische Eigenschaften bei entsprechenden Leitfähigkeiten, insbesondere erhöhte Dehnung ohne ein Absinken der Leitfähigkeit erreichen kann bei ganz bestimmter Abstimmung der einzelnen Legierungselemente aufeinander und der Ausscheidung von Mg2Si. Mit anderen Worten ist bei den erfindungsgemäßen Leitern nicht nur die Abstimmung einiger Legierungselemente zueinander, also die chemische Analyse, sondern auch das Mikrogefüge, also in welcher Form Ausscheidungen welcher Metalle vorliegen, wesentlich. Nur bei Einhaltung dieser Bedingungen werden die unerwarteten Ergebnisse mit den erfindungsgemäßen Leitern erhalten.

Die abschließende Wärmebehandlung findet bei 200 bis 400° C statt

Die Legierungen nach der Erfindung werden zu beliebigen gegebenenfalls isolierten Leitern verarbeitet, beispielsweise zu Drähten, schmalen Schienen und Kabeln.

Der Einfluß von Eisen und Nickel auf die Leitfähigkeit von Aluminium wurde vor allem von G. G. Gauthier in »The conductivity of super-purity Aluminium: the influence of small metallic additions«, Journal of Institute of Metals Nr. 2, Bd. LIX-1936, Seiten 129 und 150, untersucht, der zu folgenden Schlußfolgerungen kommt, daß man die Elemente in drei Gruppen einteilen kann, und zwar mit wenig Wirkung (Gold, Gallium, Nickel, Silicium, Eisen und Zink), mit mehr Wirkung (Kupfer, Silber und Magnesium) und mit beträchtlicher Wirkung (Titan, Vanadium, Mangan und Chrom).

Dieser geringe Einfluß von Eisen und Nickel auf die Leitfähigkeit der Legierung ist die Folge der geringen Löslichkeit in der Aluminium-Grundmasse und ihrer Anwesenheit in der Legierung in Form von irreversibel dispergierten Ausscheidungen, d. h. daß keinerlei Wärmebehandlung sie wieder praktisch in Lösung bringen kann.

Diese dispergierten oder dispersoiden Ausscheidungen tragen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften sowie zur Kombination Bruchfestigkeit + Dehnung bei, die vor allem im rekristallisierten und teilrekristallisierten Zustand wichtig sind.

Nach der Erfindung wird die Wirkung des reversiblen Mg2Si-Dispersoids mit der Wirkung der irreversiblen Dispersoide aus den Elementen Aluminium, Eisen, Nickel und Kobalt kombiniert Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Legierung, die beide Arten von Dispersoiden aufweist, die angestrebte »Bequemlichkeit« der abschließenden Wärmebehandlung sowie verbesserte Eigenschaften unter gleichzeitiger Beibehaltung der Eigenschaften der gehärteten Legierungen A —GS/L aufweist Außerdem ist die Anwesenheit von irreversiblen Dispersoiden hinsichtlich der Homogenität der Endeigenschaften bei der großtechnischen Herstellung wichtig. Um bessere Kombinationen von mechanischen Eigenschaften mit elektrischen Eigenschaften zu erreichen, müssen nach der Erfindung einige Bedingungen erfüllt sein:

1. Die Menge an freiem Silicium, also das im Überschuß über die stöchiometrische Verbindung Mg₂Si vorhanden ist, soll nicht mehr als 0,25% ausmachen, mit anderen Worten gilt die Beziehung

(Si) -0,58 (Mg) < 0,25%

60 soll 0,5 bis 1,5,

2. Das Gewichtsverhältnis ^y^
vorzugsweise etwa 1, betragen.

Unter diesen Bedingungen sind die einzig auftretenden Verbindungen Mg₂Si und Aluminium-Eisen-Nickel oder Aluminium-Eisen-Kobalt jedoch nicht <x-Al— Fe Si, was für die zufriedenstellenden mechanischen und elektrischen Eigenschaften sehr günstig ist.

Sind diese Bedingungen erfüllt, so erhält man,

insbesondere bei Drähten mit einer Stärke von 0,05 bis 6 mm, Leitfähigkeiten nach IACS von 57% (3,02 μΩ · cm), die auch noch 59,5% (2,90 μΩ · cm) übersteigen können, sowie Bruchfestigkeiten von 13 bis 19 kg/mm² und Dehnungen — gemassen an einem 200 mm Prüfkörper — von mehr als 5%.

Man kann, ohne die EigenschaU-en der Legierung zu verändern, eine bestimmte Anzahl von Elementen zufügen, vor allem Kupfer<0,2%, Bor<0.1%, Beryllium <0,l%, Cadmium<0,l%, Antimon<0,l%, Seltene Erdmetiile < 0,5% und Zirkonium < 0,1 %.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Leiter umfaßt eine Behandlung bei relativ hoher Temperatur zur teilweisen Ausscheidung der intermetallischen Verbindung Mg₂Si nach dem Kaltumformen (Teilrekristallisation).

Zur Herstellung von Draht wird Walzdraht (0 7,5 bis 12,5mm) in üblicher Weise hergestellt, z.B. werden runde Knüppel halbkontinuierlich oder durch Wasserguß gegossen und diese zu Draht gezogen. Es können 2» auch viereckige Knüppel auf einer Walzstraße gewalzt werden; man bevorzugt jedoch ein Gießen der Legierung auf einem gekühlten Kupferrad. Man erhält dadurch einen etwa trapezförmigen Querschnitt. Auf einer Reihe von Zieh- oder Walzgerüsten mit entweder 2¹S drei Rollen (PROPERZI) oder mit Kalibern (SPIDEM) wird der Draht auf das gewünschte Maß gebracht und dann aufgewickelt. Bevorzugt wird beim Vergießen zwischen Rad und Walze mit anschließendem Walzen der Draht nach dem Walzgerüst abgeschreckt auf z. B. in unter 150⁰C.

Der so erhaltene Walzdraht wird dann auf Endstärke gezogen und der abschließenden Wärmebehandlung zur Teilrekristallisation von Mg2Si unterworfen. Dies geschieht bei 200 bis 300⁰C; die Drahtringe verbleiben dann 1 bis 12 him Ofen.

Man kann auch kontinuierlich arbeiten, beispielsweise indem der Draht automatisch durch Joulesche Wärme aufgewärmt oder zur Herstellung von lackierten Drähten, indem der Draht durch einen Lackierofen <to läuft. Bei diesen Wärmebehandlungen ist die Durchlaufzeit sehr kurz (beispielsweise in der Größenordnung von 1 min) und die Metalltemperaturen höher, insbesondere bis 400⁰C, wobei die Ofentemperaturen sogar erheblich höher sein können.

Die ausgeschiedene Menge Mg2Si ist zwar geringer als bei Temperaturen von 200 bis 300° C, weil die Löslichkeit der Komponenten in Aluminium mit der Temperatur zunimmt, aber es werden auf diese Weise interessante Kombinationen von mechanischen Eigenschäften erzielt: ρ < 3,02 μΩ · cm bei Bruchfestigkeiten von 13 bis 19 kg/mm² kombiniert mit einer Dehnung (200 mm) von > 5%.

Überraschenderweise werden die mechanischen Eigenschaften außerordentlich wenig von der Durchlaufzeit der Drähte durch die Öfen beeinflußt. Die Drahtlackierung ist besonders interessant, weil hier der Durchzug des Drahtes durch den Lackierofen als abschließende Wärmebehandlung ausgenutzt wird.

Für Leiter-Schienen geht man von Bändern (bei- bo spielsweise warm gewalztes Band) aus, die dann kalt umgeformt werden, beispielsweise durch Walzen auf Endmaß ohne Abschrecken und ohne dazwischen anzulassen oder warmauszulagern. Dann folgt obige abschließende Wärmebehandlung. b5

Bei den elektrischen Leitern nach der Erfindung kann es sich um dünne Bänder für Wicklungen, mehradrige Kabel, Anschlußstäbe, Schienen, Umhüllungen u.dgl.

handeln, wie sie bei der Hausinstallation, als Telephonkabel und Drahtwicklungen, insbesondere lackiert, vielfältige Verwendung finden.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:

Beispiel 1

Es wurden folgende Schmelzen (Rest AI mit Begleitern) hergestellt (Gew.-%):

	a	b	1	2	3	4
Mg	0,38	-	0,40	0,42	0,41	0,30
Si	0,44	-	0,43	0,26	0,45	0,20
Fe	0,21	0,50	0,23	0,53	0,53	0,50
Ni	·-	0,53	0,21	0,53	0,53	0,53

Zur Abscheidung des Hauptteils von Titan und Vanadium wird wie üblich mit Bor behandelt und halbkontinuierlich nach dem Wassergußverfahren Knüppel — 100 mm 0 — gegossen, die zu Drähten — 9,5 mm 0 — gepreßt werden. Dann wird ohne Zwischenglühen oder Abschrecken oder dergleichen auf 2 mm 0 gezogen. Von diesem Draht wurden 6 Proben genommen. Ein Prüfkörper wurde nicht behandelt und die anderen abschließend 3 h bei 220⁰C, 240⁰C, 260°C, 280°C bzw. 300°C gehalten, worauf die Bruchfestigkeit o_ft die Dehnung D (Prüflänge 200 mm) und der spezifische Widerstand ρ bestimmt wurden. Für die gleiche Legierung führte jede Art der abschließenden Wärmebehandlung zu unterschiedlichen Kombinationen von σ» D und ρ.

Man kann somit für die verschiedenen Legierungen D bei konstantem ob, Q bei konstantem σ β usw. vergleichen.

In allen Tabellen ist ob in kg/mm², D in % und ρ in μΩ · cm angegeben.

Dehnung gegen Bruchlast

	20	18	16	14	12 kg/mm²
a	4	4,4	5,6	8,5	16,4%
b	5	5,2	6,7	14	26%
1	4,8	7,4	8	14	-%
2	3,6	6,0	8,8	16,4	28,8%
3	6,8	7,8	9,8	18,4	-%
4	6,6	7,6	10,4	17,2	31,6%

Die beiden ersten Zeilen zeigen die Legierung A—GS/L (a) und Aluminium-Eisen-Nickel (b) nach dem Stand der Technik und die vier weiteren Zeilen die Legierungen nach der Erfindung (1 bis 4). Der Vergleich zeigt, daß im Bereich ob= 14 bis 18 kg/mm² — der für die vorgesehene Anwendung wichtig ist, nämlich Drähte für Haushaltsgeräte — die Dehnungswerte der erfindungsgemäßen Legierungen erheblich höher liegen als bei den Legierungen nach dem Stand der Technik.

Spezifischer Widerstand (μι · ■ cm) gegen Bruchlast

	20	18	16	14	12 kg/mm²
a		_	2,801	2,791	2,785
b	2,840	2,824	2,809	2,800	2,791
1	2,814	2,804	2,798	2,795	-
2	-	2,856	2,846	2,837	2,837
3	-	2,861	2,854	2,845	-
4	-	2,851	2,839	2,827	2,825

Man stellt fest, daß sich die besonders interessante Kombination von og und D, die mit diesen neuen Legierungen erhalten werden, in einer leichten Erhöhung des spezifischen Widerstandes auswirken, der jedoch erheblich unterhalb des Maximalwertes bleibt, der nach »cahier des charges provisoire UTE« mit 2,95 μπιΩ · cm festgelegt ist.

Wenn man die Legierung 3, die hinsichtlich der Leitfähigkeit weniger gut ist, mit Legierung b nach dem Stand der Technik vergleicht, so zeigt sich, daß bei einer Bruchfestigkeit von 18 kg/mm² die Dehnungszunahme

7,8% - 5,2%
5,2%

= 50%

beträgt, während die Erhöhung des spezifischen Widerstandes nur

2,861 - 2,824
2,824

= 1,3%

ausmacht.

Beispiel 2

Es wurden wie im vorangegangenen Beispiel 5 Legierungen zu Knüppeln mit 0 100 mm gegossen. Die Vergleichslegierung c enthielt 0,51% Eisen, 0,53% Nickel, Rest Aluminium mit üblichen Begleitern. Die anderen Legierungen waren erfindungsgemäß und besaßen die in Beispiel 1 für die Legierungen 1,2,3 und 4 angegebene Zusammensetzung. Die Knüppel wurden zu Drähten mit 0 9,5 mm gepreßt.

Ohne Zwischenglühen oder Abschrecken und ohne neuerliches Anlassen wurde der Draht auf 0,5 mm gezogen und 6 Prüfkörper, von denen einer unbehandelt blieb und die anderen nach einer abschließenden Wärmebehandlung von 3 h bei 220⁰C, 240⁰C, 260° C, 280° C und 300° C unterzogen wurden, geprüft.

Die Dehnungswerte bei konstanter Bruchfestigkeit sind ebenso wie beim Draht mit Durchmesser 2 mm für die erfindungsgemäßen Legierungen erheblich höher als bei der Vergleichslegierung c nach dem Stand der Technik.

Spezifischer Widerstand gegen Bruchlast

20

18

14

12 kg/mm²

Der spezifische Widerstand der erfindungsgemäßen

Legierungen steigt zwar leicht an, jedoch steht diese

Zunahme in keinem Verhältnis zu der Zunahme der

Dehnung. Die Zunahme des spezifischen Widerstandes

^r> beträgt im schlechtesten Falle lediglich 2,2%.

Beispiel 3

Die Vergleichslegierungen a und b des Beispiels 1 sowie eine Legierung d enthaltend Eisen 0,48%, Silicium

ίο 0,06%, Kobalt 0,54%, Rest Aluminium mit üblichen Begleitern wurden zu Knüppeln — 0 100 mm — gegossen. Die erfindungsgemäße Legierung 5 enthielt 0,41% Magnesium, 0,44% Silicium, 0,22% Eisen, 0,22% Kobalt, Rest Aluminium und Begleiter. Die Knüppel

i") wurden zu einem Walzdraht — 0 9,5 mm — gepreßt und dieser ohne Vor- oder Zwischenwärmebehandlung bis auf 0 2 mm gezogen. Wie in den vorangegangenen Beispielen wurden Prüfkörper der abschließenden Wärmebehandlung von 3 h bei 22O⁰C, 240⁰C, 260° C

2» bzw. 280° C unterzogen und die Eigenschaften bestimmt.

Dehnung gegen Bruchlast

ill

	20	18	16 kg/mm²
a	4	4,4	5,6%
b	5	5,2	6,7%
d	-	2,0	6,7%
5	5,4	6,4	7,8%

r> Die Legierung 5 zeigt erheblich verbesserte Dehnungswerte gegenüber den Legierungen nach dem Stand der Technik.

Spezifischer Widerstand gegen Bruchlast

20

16 kg/mm

Dehnung gegen	20	Bruchlast	16	14	12 kg/mm²	a b	43	L	jl)
	2,8	18	4,3	15,2	-17%	d 5	je
C	-5,5	3,6	8,3	13,8	-20%	di
1	-3,2	6,5	10,4	17,8	>25%
2	-6,6	5,2	12,6	17,8	>22%
3	-5,0	8,8	9,8	17,6	>23%
4	6,6

—	2,801
2,824	2,809
2,818	2,805
2,817	2,795

2,840

Der spezifische Widerstand der erfindungsgemäßer Legierung liegt in der gleichen Größenordnung, isl jedoch etwas geringer als bei den Legierungen nach dem Stand der Technik.

Beispiel 4

Es v/urden auf einer kontinuierlichen Gieß- unc Walzanlage Walzdrähte — 0 12,5 mm — aus folgender Legierungen hergestellt (Rest Al mit Begleitern):

55 Fe
^b0 Si
Ni
Mg

0,25
0,42
0,01
0,42

0,22
0,37
0,23
0,39

0,54% 0,39% 0,53% 0,41%

C	2,856	2,838	2,820	2,797
1	-	-2,810	2,804	2,803
2	-	2,860	2,850	2,851
3	-	2,868	2,857	2,860
4	-	2,878	2,853	2,843

- Die verschiedenen Schmelzen wurden in die Kehl —2,830 65 eines Kupferrads gegossen, das durch Anspritzen mi

Wasser gekühlt war. Der Querschnitt des trapezförmi gen Rohlings betrug etwa 10 cm². Dieser Rohling wurd

- auf 8 Kaliberwalzen zuerst zu einem ovalen und dann ζ

einem annähernd runden Querschnitt — 0 12,5 mm — gewalzt. Ohne weitere Wärmebehandlung wurde der Walzdraht dann auf 2 mm gezogen und noch 3 h bei 28O⁰C gehalten, worauf Bruchfestigkeiten, Dehnung und spezifischer Widerstand bestimmt wurden.

13
13
13

13% 16% 22,5%

2,825 2,845 2,900

Der Vergleich zeigt, daß die erfindungsgemäßen Legierungen 6 und 7 bei gleicher Bruchfestigkeit von 13 kg/mm² erheblich höhere Dehnungswerte besitzen als die Vergleichslegierung e (A-GS/L). Dies führt zu einem etwas höheren spezifischen Widerstand, der jedoch im schlechtesten Falle 2,7% nicht übersteigt.

Beispiel 5

Ein Draht aus Legierung 4 der Beispiele 1 und 2, umgeformt auf 0 0,5 mm gemäß Beispiel 2, wurde unmittelbar nach dem Ziehen in einem 5 m langen Ofen lackiert, dessen Temperatur zwischen 200 und 400° C lag.

Bei verschiedenen Laufgeschwindigkeiten ergaben sich folgende Eigenschaften:

Laufgeschwindigkeit

o\\

26 m/min
22 m/min
18 m/min
14 m/min

16,3
16,5
16,2
16,3

15,5
16,0
15,5
15,5

2,889 2,916 2,920 2,929

ίο Wie man sieht, sind die Eigenschaften ausgezeichnet und werden nur sehr wenig von der Laufgeschwindigkeit beeinflußt.

Beispiel 6

Der Draht aus Legierung 4, umgeformt nach Beispiel 2 auf 0 0,5 mm; wurde in einem Widerstandsofen kontinuierlich angelassen; die Laufgeschwindigkeit war konstant. Durch entsprechende Regelung des Ofens läßt sich das Ausmaß des Anlassens und damit die Eigenschaften verändern. Für diese unterschiedlichen Ofenbedingungen ergeben sich folgende Drahteigenschaften:

	Ofen	17,4	D	2,945
25	bedingung	16,8		2,960
	1	16,5	6,5	2,965
	2	16,8	9,0	3,005
30	3	14,5
	4	14,0

Der Vergleich zeigt, daß größere Dehnung nicht zu einer Verschlechterung der Festigkeit führt.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Leiter auf Basis einer Aluminiumlegierung, enthaltend 0,10 bis 0,70% Magnesium, 0,10 bis 0,60% Silicium sowi: Eisen und Nickel und/oder Kobalt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Si: Mg durch die Beziehung (Si)-0,58 (Mg) < 0,25% gegeben ist und das Eisen fast ausschließlich als intermetallische Verbindung Al—Fe-Ni bzw. Al-Fe-Co vorliegt, 0,1 bis 0,6% Fe und 0,05 bis 0,6% Ni und/oder Co enthalten sind und das Verhältnis <o,5 bis 1,5 beträgt

und Mg2Si teilweise ausgeschieden ist

2. Elektrische Leiter nach Anspruch 1, dadurch π

gekennzeichnet, daß das Verhältnis 0.8

bis 1,2 beträgt

3. Elektrische Leiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die AluminiumJegierung noch mindestens eines der nachfolgenden Elemente enthält: Kupfer<0,2%, Bor<0.1%, Beryllium < 0,1 %, Cadmium < 0,1 %, Antimon < 0,1 %, Seltene Erdmetalle < 0,5%, Zirkonium < 0,1 %.

4. Verfahren zur Herstellung der Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß man die gegossene Aluminiumlegierung nach dem Warmumformen und Kaltumformen zur teilweisen Ausscheidung und Rekristallisation 1 bis 12hauf200bis300°Chält

5. Verfahren zur Herstellung der Leiterdrähte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die gegossene Aluminiumlegierung nach dem Stranggießen, Walzen und Ziehen des Walzdrahtes zur teilweisen Ausscheidung und Rekristallisation 1 bis 12 h auf 200 bis 300° C hält.

6. Abwandlung des Verfahrens" nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die abschließende Wärmebehandlung nach dem Stranggießen, Walzen und Ziehen des Walzdrahtes kontinuierlich bis 400° C vornimmt.