(57)【要約】      （修正有）【課題】架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線を提供する。【解決手段】Ｃ０．９〜１．２重量％、Ｓｉ１．０〜１．５重量％、Ｍｎ０．４〜０．６重量％、Ｃｒ０．２〜０．７重量％、Ｓ０．０１５重量％以下、Ｐ０．０１５重量％以下残りは、Ｆｅ及び不可避な不純物を含む鋼を伸線して鋼線１０を製造する段階と、亜鉛メッキ槽において、鋼線を一次メッキし、鉄が拡散され、鉄及び亜鉛が混合された鉄−亜鉛合金層２２と、鉄−亜鉛合金層上に形成される亜鉛メッキ層２２とを形成する第１メッキ段階と、第１メッキ段階後、亜鉛−アルミニウムメッキ槽において、二次メッキを行う第２メッキ段階とを含む。鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みは、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層と、亜鉛−アルミニウム合金層２４とを合わせた厚みの４０％ないし６０％であるメッキ鋼線に形成される。【選択図】図３
2016076482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む鋼を伸線して鋼線を製造する段階と、
亜鉛メッキ槽において前記鋼線を一次メッキし、前記鉄が拡散され、鉄及び亜鉛が混合された鉄−亜鉛合金層と、前記鉄−亜鉛合金層２１上に形成される亜鉛メッキ層２２を形成する第１メッキ段階と、
前記鉄−亜鉛合金層２１は、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３に変成され、前記亜鉛メッキ層２２は、亜鉛−アルミニウム合金層２４に変成されるように、前記第１メッキ段階後、亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０において二次メッキする第２メッキ段階と、を含み、
前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みは、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３と、前記亜鉛−アルミニウム合金層２４と、を合わせた厚みの４０％ないし６０％であるメッキ鋼線に形成されることを特徴とする架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項２】
前記第１メッキ段階は、４６０℃ないし５００℃に維持される前記亜鉛メッキ槽３０において、２０秒ないし１５０秒間遂行されることを特徴とする請求項１に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項３】
前記第２メッキ段階は、４６０℃ないし５００℃に維持される前記亜鉛アルミニウムメッキ槽において、２０秒ないし１５０秒間遂行されることを特徴とする請求項１に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項４】
前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層には、２０％ないし３０％のアルミニウムが含まれたことを特徴とする請求項１に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項５】
前記鋼を伸線する段階において、前記鋼は、伸線加工率が１０％ないし２０％に加工されることを特徴とする請求項１に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項６】
前記メッキ鋼線は、引っ張り強度２，０００ＭＰａ以上を有することを特徴とする請求項１に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項７】
前記メッキ鋼線の電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載のところによって製造されたメッキ鋼線を複数本撚って鋼撚線を製造することを特徴とする架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線の製造方法。
【請求項９】
炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む鋼線と、
前記鋼線の外周面にメッキされ、鉄と亜鉛とアルミニウムとが混合された鉄−亜鉛−アルミニウム合金層と、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層の外周面にメッキされ、亜鉛とアルミニウムとが混合された亜鉛−アルミニウム合金層を有する合金層と、を含み、
前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層の厚みは、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層と、前記亜鉛−アルミニウム合金層と、を合わせた厚みの４０％ないし６０％に形成されることを特徴とする架空送電線補強用高強度メッキ鋼線。
【請求項１０】
引っ張り強度は、２，０００Ｍｐａ以上であることを特徴とする請求項９に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線。
【請求項１１】
電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線。
【請求項１２】
前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層には、２０％ないし３０％のアルミニウムが含まれたことを特徴とする請求項９に記載の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線。
【請求項１３】
請求項９ないし１２のうちいずれか１項に記載の高強度メッキ鋼線が複数本撚られたことを特徴とする架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線に係り、高強度ながら電気抵抗が低く、電力損失を低減させる架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、産業の発展によって電力需要が急増し、高い電力を送電することができる架空送電線の要求が多くなっている。架空送電線補強用鋼線は、電力を送電する前記架空送電線の補強のために使用される鋼線である。架空送電線補強用鋼線は、架空送電線の電力輸送に支障を与えずに、架空送電線を補強しなければならない。
【０００３】
図１は、架空送電線の断面を図示したものである。図１に図示されているように、架空送電線１は、中心側に補強用鋼線２が配置され、外側に導電性のアルミニウムワイヤ３が配置される。前記中心側の補強用鋼線２は、一般的に、何筋もが撚り合わされた鋼撚線４であり、前記鋼撚線４の外側に、電力輸送のためのアルミニウムワイヤ３が何筋にも配置される。
【０００４】
既存の架空送電線補強用鋼線は、炭素含量が０．６ないし０．８重量％含有された鋼線であり、引っ張り強度が１，３００ないし１，８６０Ｍｐａほどに形成される。しかし、かような既存補強用鋼線は、引っ張り強度が低く、中心側に補強用鋼線を多く配置しなければならず、結果として、導電層機能を遂行するアルミニウムワイヤが相対的に縮小され、アルミニウムワイヤの断面積を拡大させるのに限界を有する。
【０００５】
かような問題を解決するために、炭素（Ｃ）０．６ないし０．８重量％、マンガン（Ｍｎ）６．０ないし１５．０重量％、ニッケル（Ｎｉ）４．０ないし８．０重量％、クロム（Ｃｒ）１６．０ないし２０．０重量％、窒素（Ｎ）０．２ないし０．５重量％の組成を有する窒素鋼を使用して引っ張り強度を向上させた試みがあるが、マンガン、ニッケル、クロムが高価であるので、鋼線のコストを急激に引き上げるという短所がある。
【０００６】
また、ステンレス鋼線や、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）との合金に、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）などを複合添加したインバールワイヤ（invar wire）が高送電電力ケーブルに適用されているが、それも、いずれも高価な元素が含まれてコストを引き上げてしまうという短所がある。なお、関連先行技術文献として、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許公報第２００２−００２９５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述のような問題点を解決するために創出されたものであり、特に、高強度でありながら電気抵抗が低く、電力損失を低減させる架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するための本発明の一側面による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法は、炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む鋼を伸線して鋼線を製造する段階と、亜鉛メッキ槽で、前記鋼線を一次メッキし、前記鉄が拡散され、鉄及び亜鉛が混合された鉄−亜鉛合金層と、前記鉄−亜鉛合金層上に形成される亜鉛メッキ層と、を形成する第１メッキ段階と、前記鉄−亜鉛合金層が鉄−亜鉛−アルミニウム合金層に変成され、前記亜鉛メッキ層が亜鉛−アルミニウム合金層に変成されるように、前記第１メッキ段階後、亜鉛−アルミニウムメッキ槽において二次メッキを行う第２メッキ段階と、を含み、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層の厚みは、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層と、前記亜鉛−アルミニウム合金層とを合わせた厚みの４０％ないし６０％であるメッキ鋼線に形成されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１メッキ段階は、４６０℃ないし５００℃に維持される前記亜鉛メッキ槽において、２０秒ないし１５０秒間遂行されることが望ましい。
【００１１】
また、前記第２メッキ段階は、４６０℃ないし５００℃に維持される前記亜鉛アルミニウムメッキ槽において、２０秒ないし１５０秒間遂行されることが望ましい。
【００１２】
また、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層には、２０％ないし３０％のアルミニウムが含まれていることが望ましい。
【００１３】
また、前記鋼を伸線する段階において、前記鋼は、伸線加工率が１０％ないし２０％に加工されることが望ましい。
【００１４】
また、前記メッキ鋼線は、引っ張り強度２，０００ＭＰａ以上を有することが望ましい。
【００１５】
また、前記メッキ鋼線の電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下であることが望ましい。
【００１６】
一方、本発明の他の側面において、架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線の製造方法は、前記メッキ鋼線を何筋も撚って製造される。
【００１７】
一方、本発明のさらに他の側面による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線は、炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む鋼線；及び前記鋼線の外周面にメッキされ、鉄と亜鉛とアルミニウムとが混合された鉄−亜鉛−アルミニウム合金層と、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層の外周面にメッキされ、亜鉛とアルミニウムとが混合された亜鉛−アルミニウム合金層と、を有する合金層；を含み、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層の厚みは、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層と、前記亜鉛−アルミニウム合金層とを合わせた厚みの４０％ないし６０％に形成されることを特徴とする。
【００１８】
ここで、引っ張り強度は、２，０００Ｍｐａ以上であることが望ましい。
【００１９】
ここで、電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下であることが望ましい。
【００２０】
ここで、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層には、２０％ないし３０％のアルミニウムが含まれていることが望ましい。
【００２１】
一方、本発明のさらに他の側面による架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線は、前記高強度メッキ鋼線が何筋にも撚られたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線は、高強度でありながら電気抵抗が低く、電力損失を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の架空送電線の断面図である。
【図２】本発明の実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造工程の概念図である。
【図３】図２の工程による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の断面図である。
【図４】本発明の実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線が適用された架空送電線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにその製造方法によって製造された鋼線及び鋼撚線に関するものである。該架空送電線は、電力輸送のために使用されるものであり、補強用高強度メッキ鋼線及び鋼撚線は、前記架空送電線の補強のために使用されるものである。
【００２５】
以下、本発明による望ましい実施例について、添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図２は、本発明の実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造工程の概念図であり、図３は、図２の工程による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の断面図である。
【００２７】
まず、図２及び図３を参照し、本発明の一側面による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法について説明する。
【００２８】
本発明の一実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法は、鋼を伸線して鋼線１０を製造する段階、第１メッキ段階、及び第２メッキ段階を含む。
【００２９】
前記鋼を伸線して鋼線１０を製造する段階は、炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む鋼を伸線して鋼線１０を製造する段階である。
【００３０】
本実施例によれば、前記鋼は、伸線加工率が１０％ないし２０％に加工される。伸線加工率が１０％ないし２０％に加工されるので、前記鋼は、最初直径に比べ、８０％ないし９０％の範囲内に直径が縮小されるように伸線加工される。
【００３１】
すなわち、伸線加工量が８０％ないし９０％に加工される。伸線加工量が８０％未満である場合、本発明が確保しようとする引っ張り強度２，０００ＭＰａ以上が確保されず、伸線加工量が９０％を超えれば、鋼線１０の電気抵抗が増加し、電力損失が多くなるので望ましくない。
【００３２】
前記炭素（Ｃ）は、鋼の強度を高める最も効果的でありながら経済的な元素であり、本発明の実施例によれば、炭素含量を０．９重量％以上にし、２，０００ＭＰａ以上の高引っ張り強度を確保する。
【００３３】
炭素含量が１．２重量％を超える場合、伸線に必要な軟性が急激に低下するために、炭素の含量範囲は、０．９重量％ないし１．２重量％にする。
【００３４】
ケイ素（Ｓｉ）は、パーライト中のフェライトを固溶強化する元素であり、高強度化に効果的であり、後述する第１メッキ段階（亜鉛メッキ槽３０でのメッキ）及び第２メッキ段階（亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０でのメッキ）の遂行時、セメンタイトの分解を抑制し、強度低下を防止する役割を行う。
【００３５】
従って、高強度化のために、１．０重量％以上に添加することが必要であり、１．５重量％を超える場合には、フェライトの軟性を急激に低下させ、表面組織欠陥を誘発してしまうので、その上限を１．５重量％にする。
【００３６】
マンガン（Ｍｎ）は、鋼の強度を増大させ、小粒性を上昇させてパーライト変態を遅延させる元素であり、若干遅い冷却速度でも、微細パーライト組織を確保しやすくするために、０．４重量％以上を添加し、過度なマンガンは、中心に偏析が発生し、中心部にマルテンサイト組織を発生させて伸線性を阻害するために、その上限を０．６％にする。
【００３７】
クロム（Ｃｒ）は、パーライトラメラ層状間隔を微細化させ、強度及び軟性を同時に上昇させる効果がある。クロムの含量が０．２重量％未満である場合には、十分な強度を得ることができず、０．７重量％超過時には、恒温変化終了時間が長くなって生産性が落ち、マルテンサイト組織を誘発する可能性が高くなる。従って、クロムは、０．２〜０．７重量％範囲で添加する。
【００３８】
硫黄（Ｓ）は、０．０１５重量％を超える場合、低融点析出物の形態で、結晶粒界に析出して熱間脆化を誘発するので、０．０１５重量％以下で添加することが望ましい。
【００３９】
リン（Ｐ）は、０．０１５重量％を超える場合、柱状晶間に偏析され、熱間脆化を起こし、冷間伸線中に亀裂を誘発するので、０．０１５重量％以下で添加することが望ましい。
【００４０】
前記第１メッキ段階は、前記鋼線１０を亜鉛メッキ槽３０で一次的にメッキする段階である。
【００４１】
前記亜鉛メッキ槽３０において、前記鋼線１０の外周面には、鉄−亜鉛合金層２１と、前記鉄−亜鉛合金層２１の外周面に、亜鉛メッキ層２２と、が形成される。前記鋼線１０が、前記亜鉛メッキ槽３０に投入されれば、まず鉄が拡散され、鉄及び亜鉛が混合された鉄−亜鉛合金層２１が形成され、前記鉄−亜鉛合金層２１上に亜鉛がメッキされた亜鉛メッキ層２２が形成される。
【００４２】
本実施例によれば、前記亜鉛メッキ槽３０は、４６０℃ないし５００℃に維持される。前記鋼線１０は、前記亜鉛メッキ槽において、２０秒ないし１５０秒間収容されてメッキされる。
【００４３】
前記亜鉛メッキ槽３０は、４６０℃未満にする場合、前記鉄−亜鉛合金層２１の厚みを十分に確保することができず、５００℃以上では、引っ張り強度が２，０００Ｍｐａより低くなるために、前記亜鉛メッキ槽３０は、４６０℃ないし５００℃の範囲で維持されることが望ましい。
【００４４】
前記鉄−亜鉛合金層２１の厚みを十分に確保しなければならない理由について、さらに説明する。前記第１メッキ段階が遂行された後、亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０で、第２メッキ段階が遂行される。このとき、前記鉄−亜鉛合金層２１にアルミニウムが拡散され、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３を形成する。
【００４５】
前記アルミニウムは、前記鉄−亜鉛合金層２１に拡散するだけであり、前記鉄−亜鉛合金層２１の厚みを増大させないために、第２メッキ段階を経て形成される鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みは、前記鉄−亜鉛合金層２１の厚みと同一である。
【００４６】
従って、鉄−亜鉛合金層２１の厚みを十分に確保してこそ、最終的に電気抵抗が低い鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３を得ることができるので、亜鉛メッキ槽３０を４６０℃ないし５００℃に維持し、鉄−亜鉛合金層２１の厚みを十分に確保するようにする。
【００４７】
前記第２メッキ段階は、前記第１メッキ段階後、亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０で二次メッキする段階である。
【００４８】
前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０において、前記鉄−亜鉛合金層２１は、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３に変成され、前記亜鉛メッキ層２２は、亜鉛−アルミニウム合金層２４に変成される。
【００４９】
具体的には、第１メッキ段階で形成された亜鉛メッキ層２２は、亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０で瞬間的に溶解され、前記鉄−亜鉛合金層２１にアルミニウムが拡散され、前記鉄−亜鉛合金層２１は、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３に変わり、前記亜鉛メッキ層２２は、亜鉛−アルミニウム合金層２４に変わる。
【００５０】
本実施例によれば、前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０は、前記亜鉛メッキ槽３０と同様に、４６０℃ないし５００℃に維持される。第１メッキ段階を経た前記鋼線１０は、前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０において、２０秒ないし１５０秒間収容されてメッキされる。
【００５１】
前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０の温度範囲、及び前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０でのメッキ遂行時間を、前記亜鉛メッキ槽３０と同一の範囲で維持し、作業者が、第１メッキ段階及び第２メッキ段階を遂行するとき、第１メッキ段階及び第２メッキ段階の制御を容易にすることができる。
【００５２】
前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０での温度及びメッキ処理時間が、前記亜鉛メッキ槽３０での条件と異なって設定されることも可能であるということは言うまでもない。例えば、前記亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０の温度は、亜鉛−アルミニウムが溶融状態で存在するほどに維持されることも可能である。
【００５３】
前記のような工程を経て、前記鋼は、メッキ処理されたメッキ鋼線１００に形成される。
【００５４】
本実施例によれば、前記鋼を伸線して鋼線１０に製造した後、第１メッキ段階及び第２メッキ段階を経て、亜鉛より電気抵抗が低いアルミニウムを含む鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３と、亜鉛−アルミニウム合金層２４とを形成し、電気抵抗を低下させることにより、電力損失量を低減させる。
【００５５】
具体的には、本実施例によれば、前記メッキ鋼線１００において、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みが、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３と、前記亜鉛−アルミニウム合金層２４とを合わせた厚みの４０％ないし６０％に形成される。
【００５６】
前述のように、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みは、前記亜鉛−メッキ槽で形成される鉄−亜鉛合金層２１の厚みに依存し、前記亜鉛メッキ槽３０の温度範囲及びメッキ処理時間によって、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みは、総合金層２０（鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３と、亜鉛−アルミニウム合金層２４とを含むものを意味する）の厚みに対して、４０％ないし６０％に形成される。
【００５７】
前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みが総合金層２０の厚みに比べて４０％以下に形成される場合、メッキ鋼線１００の電気抵抗が３．２×１０−７Ωｍ以下に維持されずに望ましくない。
【００５８】
また、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みが、総合金層の厚みに比べて６０％を超えて形成することは、商用工程上、第１メッキ段階及び第２メッキ段階の工程制御が入り組んでしまい、コストが上昇するという短所がある。
【００５９】
例えば、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みを６０％以上に形成するために、亜鉛メッキ槽３０及び亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０の温度を極端に上昇させ、メッキ処理時間を顕著に延長させなければならないので、コスト上昇をもたらすという短所がある。
【００６０】
また、前記のような工程を経て、前記メッキ鋼線１００は、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３には、２０％ないし３０％のアルミニウムが含まれ、電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下になり、引っ張り強度２，０００ＭＰａ以上を有するように形成される。
【００６１】
第２メッキ段階が遂行されながら、アルミニウムは、前記第１メッキ工程によって形成された鉄−亜鉛合金層２１及び亜鉛メッキ層２２に拡散する。特に、アルミニウムは、亜鉛メッキ層２２より鉄−亜鉛合金層２１にさらに多くの量が拡散されて固溶される。鉄−亜鉛合金層２１に、２０％ないし３０％アルミニウムが拡散されて固溶され、亜鉛メッキ層２２には、５％前後のアルミニウムが固溶される。
【００６２】
以下、具体的な実験例に基づいて、本発明の作用及び効果について具体的に説明する。
【００６３】
まず、炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む素材のロッド（rod）を使用し、恒温変態熱処理後、３．２ｍｍで引き抜き伸線を行った後、亜鉛メッキ槽３０及び亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０で、連続して第１メッキ段階及び第２メッキ段階を遂行してメッキ鋼線１００を製造し、前記メッキ鋼線１００を７本撚って鋼撚線２００を製造した。
【００６４】
【表１】
2016076482.tif 000003
【００６５】
前述の表１で、前記伸線加工量は、鋼の伸線程度をパーセントで示したものであり、亜鉛メッキ槽３０の温度は、第１メッキ段階において、亜鉛メッキ槽３０の温度を表記したものである。
【００６６】
また、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の比率は、第２メッキ段階を遂行して形成される鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の総合金層２０（鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３及び亜鉛−アルミニウム合金層２４を含んだもの）に対する比率をパーセントで示したものである。電気抵抗は、各実験において、与えられた値に１０−７Ωｍを乗じた値で与えられ、引っ張り強度の単位は、ＭＰａである。
【００６７】
前記表１から分かるように、実験１ないし実験３は、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の比率が４０％未満に形成されて不適であり、実験１及び実験２は、電気抵抗が３．２×１０−７Ωｍより大きくて不適である。
【００６８】
また、実験７から分かるように、亜鉛メッキ槽３０の温度を５１０℃に維持した場合、引っ張り強度は、１，９２０ＭＰａであり、引っ張り強度が２，０００ＭＰａ以上に確保されずに不適である。
【００６９】
また、伸線加工量と係わり、実験８を参照すれば、伸線加工量が７５％であるとき、引っ張り強度が２，０００ＰＭａ以下であって不適であり、実験１１を参照すれば、伸線加工量が９２％であるとき、電気抵抗が高くなって不適である。
【００７０】
従って、本発明によれば、伸線加工量は、８０％ないし９０％に維持し、亜鉛メッキ槽の温度は、４６０℃ないし５００℃の範囲で維持するとき、２，０００ＭＰａ以上の高強度メッキ鋼線１００を確保しながら、電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下に形成され、架空送電線を安定して補強しながら、電力損失を減らして送電量を増加させることができる。
【００７１】
一方、本発明によれば、架空送電線補強用高強度メッキ鋼線を提供する。前記高強度メッキ鋼線１００は、前述の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法によって製造される。
【００７２】
本実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線は、鋼線１０と合金層２０とを含む。
【００７３】
前記鋼線１０は、炭素（Ｃ）０．９〜１．２重量％、ケイ素（Ｓｉ）１．０〜１．５重量％、マンガン（Ｍｎ）０．４〜０．６重量％、クロム（Ｃｒ）０．２〜０．７重量％、硫黄（Ｓ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、リン（Ｐ）０．０１５重量％以下（０％を含まない）、並びに残りは、鉄（Ｆｅ）及び不可避な不純物を含む。前記鋼線１０は、前記成分を含んだ素材の鋼を、伸線加工量が８０％ないし９０％になるように伸線して製造される。
【００７４】
前記合金層２０は、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３と、亜鉛−アルミニウム合金層２４と、を含む。
【００７５】
前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３は、前記鋼線１０の外周面にメッキされ、鉄と亜鉛とアルミニウムとが混合された層である。前記亜鉛−アルミニウム合金層２４は、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の外周面にメッキされ、亜鉛とアルミニウムとが混合された層である。
【００７６】
前述の高強度メッキ鋼線の製造方法と比較して説明すれば、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３及び前記亜鉛−アルミニウム合金層２４は、前記第１メッキ段階及び第２メッキ段階を経て最終的に形成される。すなわち、亜鉛メッキ槽３０において一次的にメッキされ、続いて、亜鉛−アルミニウムメッキ槽４０において二次的にメッキされ、最終的に前記合金層２０が形成される。
【００７７】
本実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線において、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みは、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３と、前記亜鉛−アルミニウム合金層２４とを合わせた厚みの４０％ないし６０％に形成され、前記高強度メッキ鋼線１００の引っ張り強度は、２，０００Ｍｐａ以上を有し、電気抵抗は、３．２×１０−７Ωｍ以下に形成される。また、前記鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３には、２０％ないし３０％のアルミニウムが含まれる。
【００７８】
本実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線１００は、前記高強度メッキ鋼線の製造方法によって製造されたものであり、その作用及び効果は、すでに説明したので、その具体的な説明は省略する。
【００７９】
一方、本発明によれば、架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線の製造方法を提供する。前記高強度メッキ鋼撚線の製造方法は、前述のメッキ鋼線の製造方法によって製造されたメッキ鋼線１００を何筋も撚って鋼撚線２００を製造するものである。メッキ鋼線１００を何筋も撚る方法は、一般的に公知されたところによるので、その具体的な説明は省略する。
【００８０】
図４は、本発明の実施例による架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線が適用された架空送電線３００の断面図である。図４に図示されているように、前記鋼撚線２００は、前記架空送電線３００の中心に配置され、前記メッキ鋼線１００が７本撚られている。本実施例において、７本鋼撚線２００を例として挙げたが、鋼撚線２００を構成する前記メッキ鋼線１００の数が多様に変更されるということは言うまでもない。
【００８１】
架空送電線補強用高強度メッキ鋼撚線の製造方法は、架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法と実質的に同一の作用及び効果を提供するので、その具体的な説明は省略する。
【００８２】
そのように、本発明による架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線は、引っ張り強度を２，０００ＭＰａ以上であり、高強度鋼線及び鋼撚線を提供する。
【００８３】
従って、架空送電線３００は、補強用高強度メッキ鋼撚線２００が内側に配置され、外側にアルミニウムワイヤ３１０が配置されるが、高強度のメッキ鋼撚線２００を使用することにより、内側に配置される高強度メッキ鋼撚線２００の断面積を狭めながらも、外側に配置されるアルミニウムワイヤ３１０の断面積を拡大させ、電力輸送量を増大させることができる。
【００８４】
また、鉄−亜鉛−アルミニウム合金層２３の厚みを厚くし、アルミニウム含量を増大させ、電気抵抗を低くすることにより、電力損失を低減させながら送電量を増やすようにする。
【００８５】
また、高価の元素を添加せずにも、引っ張り強度を向上させ、電気抵抗を低くすることにより、コストを節減するという効果を提供する。
【００８６】
以上、本発明について、望ましい実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範疇をはずれない範囲内で、さまざまな多くの変形が提供される。従って、本発明の真の技術的保護範囲を、特許請求の範囲の技術的思想によって定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の架空送電線補強用高強度メッキ鋼線、及び鋼撚線の製造方法、並びにそれによって製造された鋼線及び鋼撚線は、例えば、送電関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１，３００    架空送電線
２    補強用鋼線
３    アルミニウムワイヤ
４，２００    鋼撚線
１０    鋼線
２０    合金層
２１    鉄−亜鉛合金層
２２    亜鉛メッキ層
２３    鉄−亜鉛−アルミニウム合金層
２４    亜鉛−アルミニウム合金層
３０    亜鉛メッキ槽
４０    亜鉛−アルミニウムメッキ槽
１００    メッキ鋼線
３１０    アルミニウムワイヤ
【図１】
2016076482.tif 000004
【図２】
2016076482.tif 000005
【図３】
2016076482.tif 000006
【図４】
2016076482.tif 000007