專利名稱：一種特細鋁合金線及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于電線電纜制造領域，具體涉及一種特細鋁合金線及其制備方法。
背景技術(shù)：
絕緣電線電纜導電線芯以鋁節(jié)銅，對于大規(guī)格的一般采用硬鋁線，小規(guī)格的采 用半軟化鋁線。但是，隨著以鋁節(jié)銅范圍的擴大，半軟鋁線就不足以應付了。根據(jù)布 線、電力電纜、通信電纜、電磁線和接線等場合的不同，不僅要求采用細線和特細線， 同時在性能上，諸如對柔軟性、強度、延伸率、高溫蠕變性能和鏈接性能等方面也提出 了更高的要求。其中特別是蠕變特性和鏈接性，對用鋁合金代替軟銅線時顯得尤為重 要，而純鋁顯然是無法滿足的。對于通訊電纜及變壓器上用的鋁合金線，不僅要保證鋁合金線具有很好的拉伸 性能，能拉制成0.5mm，甚至更細的單絲，而且還要保證鋁合金線具有較好的耐熱性， 一般的鋁合金很難以實現(xiàn)。而電磁線用鋁合金，因為電機繞組的繞制和鑲嵌都采用高 速自動化設備，在鑲嵌時要產(chǎn)生10%的延伸，容易被拉斷、拉細或過度變形，而細線尤甚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種特細鋁合金線及其制備方法，該鋁 合金線不僅具有極好的拉伸性能，能拉制成0.1mm或更細，且具有優(yōu)異的柔軟性、強 度、延伸率、高溫蠕變性能、鏈接性能和耐腐蝕性能。本發(fā)明的一種特細鋁合金線是通過以下方技術(shù)方案實現(xiàn)的一種特細鋁 合金線，該特細鋁合金線的原料組成，以質(zhì)量百分比計為Fe0.4-1.0wt%，Mg 0.08-0.3wt%, Cu 0.08-0.4wt%, Sb 0.05-0.5wt%,混合稀土 0.1_1.2wt%，Si<0.1wt%, 鈦、釩、鉻、錳重金屬的含量S0.01wt%，其余為Al及不可避免的雜質(zhì)。該特細鋁合金線的原料組成，以質(zhì)量百分比計為Fe 0.5_0.8wt%，Mg 0.1-0.25wt%, Cu0.1-0.3wt%, Sb 0.15_0.4wt%，混合稀土 0.5_1.0wt%，Si<0.1wt%, 鈦、釩、鉻、錳重金屬的含量S0.01wt%，其余為Al及不可避免的雜質(zhì)。所述的混合稀土由鑭、鈰、鐠、釹、釔、鉺、鈧中的至少兩種組成，其中單個 元素的含量2 0.05wt%。制備所述的特細鋁合金線的方法，步驟為第一步，按特細鋁合金線的組成進行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分別選擇鋁 鐵中間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選擇鋁稀土中 間合金形式，鋁選取純度大于99.70wt%的鋁錠；第二步，將稱量好的鋁錠加入豎爐中，升溫至710-750 °c，待溫度升至 730-760°C加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間 合金，利用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合金，攪拌5min，最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻；保溫 20min后，進行爐前分析，調(diào)整各元素含量在配方范圍內(nèi)；第三步，加入常規(guī)精煉劑對熔體進行精煉，使熔體凈化均勻后，扒渣后靜置 20min,準備鑄造；采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670-700°C ；對鑄錠進行均勻 化熱處理；第四步，對鑄錠先進行粗軋制備鋁合金桿，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行 細軋，細軋溫度為480-530°C，鋁合金桿的終軋溫度330-350°C ；鋁合金桿成圈后，放入 保溫爐中150-200°C、5-10h保溫處理；第五步，鋁合金先經(jīng)過大拉，再經(jīng)過中拉，最后經(jīng)過微拉成特細鋁合金線。所述的特細鋁合金線多根束絞，對束絞后的線芯進行退火處理。本發(fā)明中各元素所起的作用本發(fā)明中，由于鐵在鋁中固熔度相對于其他金屬元素是較小的一種，加入一定 量的鐵對鋁導電率影響不大，且鐵可以起到對鋁基的增強作用，提高鋁的抗拉強度和屈 服極限，有好的延展性和熱穩(wěn)定性。由于鋁能與鐵形成Al3Fe,析出的Al3Fe彌散粒子抑制了合金的蠕變變形，提 高連接的穩(wěn)定性，而且由于添加了原子半徑比較大的鎂，鎂引起結(jié)晶格子產(chǎn)生畸變，引 起固溶硬化。鎂還可以起到提高鋁合金的耐腐蝕性和耐熱性能。鎂的含量不應超過 0.05wt%,太高會導致電阻過多增大以及耐熱性能降低。銅是Al-Cu合金中的基本強化元素，它與鋁形成θ (Al2Cu)相起固溶強化和 彌散強化作用，對于提高鋁的拉伸強度和屈服強度能起到很好的效果。銅的含量小于 0.05wt%,對鋁機械性能改善不明顯，含量超過0.4wt%，降低電導率。銻加入Al-Fe-Mg-Cu合金中，銻和鋁形成高熔點化合物在合金凝固過程中呈彌 散質(zhì)點首先析出，其質(zhì)點的晶體結(jié)構(gòu)可作為異質(zhì)晶核，大量的彌散晶核促使晶粒得以細 化，提高合金的屈服極限。Al-Fe-Mg-Cu合金凝固溫度范圍寬，偏析傾向大，緩冷時低熔點的初生富鋁 α相枝晶由于比重輕而上浮，高熔點的富鐵、鎂、銅液體則沉積到鑄件底部而最后凝 固。凝固末期，枝晶形成網(wǎng)絡，殘余液相由于能潤濕晶面而上升，流入枝晶以補縮凝固 收縮，從而出現(xiàn)底部縮空、縮松缺陷，影響合金的塑性。銻加入后，能同合金中的鋁、 鐵、鎂、銅形成穩(wěn)定的多元化合物，如Al5Sb4Fe等，這些化合物的密度同合金液的相 近，當合金凝固時，它們首先析出，形成網(wǎng)絡框架，懸浮于合金液中，對富鋁相的上浮 和富鐵、鎂、銅相的下落起到阻礙作用，從而抑制了合金的比重偏析易造成下表面收縮 的缺陷，使合金具有超塑性，有利于拉制成特細的合金線。稀土元素是一組化學性能極其相似的17種金屬元素的通稱，是一種極活潑的金 屬元素。如果數(shù)量較少，則不出現(xiàn)稀土相，因而作用效果不明顯，加入量過大，則成本 高且可能產(chǎn)生負面作用。本發(fā)明加入0.1-1.5%的重量百分含量的混合稀土，所用稀土主 要包含鑭、鈰、鐠、釹、釔、鉺、鈧中的至少兩種，實驗證明此類稀土元素能起到除雜 的作用，特別是降低硅的含量。鑭、鈰、鐠、釹、釔、鉺、鈧等稀土元素均能與鋁形成 共晶型化合物(α Al-化合物)，共晶溫度大約在635-640°C之間，它們促使出生相在不大 的過冷度下能大量析出，細化了初晶。另一方面，鑭、鈰、鐠、釹、釔、鉺、鈧都能使鋁液表面張力降低，從而破壞相態(tài)平衡，促使初晶快速的擴張，并細化了晶體。因而改 善鋁合金的強度和提高延伸性能。由于稀土元素能形成致密氧化膜結(jié)構(gòu)，對于提高合金 的氧化性和耐電化學腐蝕起到極好的效果。在本發(fā)明中，稀土元素與氫、氧、氮、硅、錳、釩、鉻等元素的親和力比鋁更 大，可以形成多種化合物。因而稀土是鋁合金中一種十分理想的除氣、脫氮、造渣、中 和微量低熔點雜質(zhì)、改變雜質(zhì)狀態(tài)的凈化劑?？梢云鸬胶芎玫木珶捵饔?、使得鋁合金變 得更加純凈，因而能使導電率得到很大的提高。稀土元素與鋁合金中不同合金元素的交互作用不同，對于與稀土元素交互作用 大的元素，如鐵、鎂、銅、銻、硅，稀土元素的加入將產(chǎn)生強烈的交互作用，減少其固 溶量，增大化合物形成的趨勢和能力。而這些高熔點的難熔金屬間化合物相強度較高， 分布在鋁組織中，起到了強化作用和減小對達到性能的影響。微量稀土元素添加到Al-Fe-Mg-Cu-Sb合金中，能夠強烈地細化合金的晶粒組 織，改善合金的枝晶網(wǎng)胞。稀土元素能與Al形成化合物，能提高電纜的強韌性，提高合 金的機械性能和耐腐蝕性能，還能起到提高合金的熱性能的作用。將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730-760°C加 入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利用電 動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合金， 攪拌5min。這樣的加料順序是由于銻的密度比較大，防止過早的加入銻，導致銻在爐底 沉淀下來，因而影響銻在合金中起到的效果。對鑄錠進行均勻化熱處理，以及先對鑄錠進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然 后再進行細軋，細軋溫度為480-530°C。合金桿的終軋溫度330-350°C，再放入保溫爐中 150-2005-10h保溫處理，是為了增加鋁合金的強度、提高鋁合金延伸率、增強合金 的可塑性，為拉制成特細的鋁合金線提供可能。為了保證特細鋁合金的拉制順利完成，先由鋁合金桿經(jīng)大拉機進行粗拉，再在 中拉機上進行中拉，最后在微拉機上完成微拉。大拉機和中拉機都是常規(guī)通用設備，微 拉機為XLJ24D-70型拉絲機。根據(jù)導體線芯的不同用途可以選擇是否要進行適當?shù)耐嘶?，以及選擇不同的退 火溫度、退火時間。有益效果通過以上制備方法可以制備出特細的鋁合金線，線徑可達0.1mm，甚至可實現(xiàn) 更細。該鋁合金線具有優(yōu)異的電氣性能、柔軟性、強度、延伸率、高溫蠕變性能、鏈接 性能和耐腐蝕性能，為了進一步改善電性能、延展性能以及柔韌性，可適當?shù)倪M行退火 處理，導體線束可用于絕緣軟線、電器用線、電磁線、電氣裝備線、汽車線以及通信電 纜用線等。
具體實施例方式本發(fā)明的一種特細鋁合金線是通過以下方技術(shù)方案實現(xiàn)的該鋁合金包括Fe 0.4-1.Owt %, Mg 0.05_0.5wt %, Cu 0.05-0.4wt %, Sb 0.05-0.5wt%,還包含0.1-1.2wt%的混合稀土?；旌舷⊥劣设|、鈰、鐠、釹、釔、鉺、鈧中的至少兩種組成。合金中硅的含量S0.1wt%，釩、鈦、鉻、錳重金屬總重量百分含量 <0.01wt%,其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)。該鋁合金的優(yōu)選方案為Fe0.5-0.8wt%，Mg 0.3-0.4wt%, Cu 0.2-0.3wt%, Sb 0.2-0.4wt%,混合稀土 0.5-1.0wt%。該鋁合金線的制備方法為1)按合金成分及重量百分含量Fe 0.4-1.Owt %，Mg 0.05_0.5wt %，Cu 0.05-0.4wt%, Sb0.05-0.5wt%,混合稀土 0.1-1.2wt%進行配料，其中 Fe、Mg、Cu、Sb
分別選擇鋁鐵中間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選 擇鋁稀土中間合金形式，鋁作為原材料，選取純度大于99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入常規(guī)精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及非金屬 雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。所述的常規(guī)精煉劑可以 采用粉末精煉劑如30% WtNa3Al · F6、40% wtKCl和30% wt的NaCl結(jié)合。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中150-200°C、5_10h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，再經(jīng)過中拉，最后經(jīng)過微拉成特細鋁合金線。10)根據(jù)導體線芯的不同用途可以選擇是否要進行適當?shù)耐嘶?，以及選擇不同的 退火溫度、退火時間。實施例11)合金成分及重量百分含量Fe 0.4-1.0wt %，例如0.5wt %、0.6wt %、 0.7wt %> 0.8wt %> 0.9wt % ； Mg 0.05-0.5wt %,例如 O.lwt %> 0.2wt %> 0.3wt %> 0.4wt% ； Cu 0.05-0.4wt%,例如 0.1wt%、0.2wt%> 0.3wt % ； Sb 0.05-0.5wt%,例如 0.1wt%> 0.2wt%> 0.3wt%> 0.4wt% ；混合稀土 0.1_1.2wt%，例如 0.2wt%、0.4wt%> 0.6wt%> 0.8wt%> 1.0wt%,進行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分別選擇鋁鐵中間合金、 鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選擇鋁稀土中間合金形式， 鋁作為原材料，選取純度大于99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中150-200 V、5-10h保溫處理，例如 150-170°C> 160-180°C> 170-190°C> 180-200°C, 6h、7h、8h、9h。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，再經(jīng)過中拉，最后經(jīng)過微拉成特細鋁合金線。10)根據(jù)導體線芯的不同用途可以選擇是否要進行適當?shù)耐嘶?，以及選擇不同的 退火溫度、退火時間。實施例21)按合金成分及重量百分含量Fe 0.45wt%，Mg 0.1wt%, Cu 0.08wt%, Sb 0.11wt%, Ce0.1wt%> La0.21wt%進行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分別選擇鋁鐵中間
合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選擇鋁鈰中間合金、 鋁鑭中間合金的形式，鋁作為原材料，選取純度大于99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.01wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中150_170°C、9h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲， 最后經(jīng)過微拉成0.1mm的特細鋁合金線。10)將得到的特細鋁合金線，19根束絞后，得到的絞合線芯在退火爐中經(jīng)過 280-3000C> 8h的退火處理。按照ASTM B577所述的試驗方法，對延伸率及抗拉強度進行測試，測試速度為 10mm/min ；按照ASTM B193所述的試驗方法，對導電率進行測試；經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為240Mpa，斷裂伸長率為2%，導電率為59% IACS ；半軟態(tài)鋁合金線，抗拉強度為171Mpa，斷裂伸長率為6%，導電率為61.2% IAC S。該導體線芯可用于汽車線束。實施例31)按合金成分及重量百分含量Fe0.62wt%，Mg0.32wt%, Cu0.12wt%, Sb0.21wt%, Pr0.12wt%> Nd 0.15wt%進行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分別選擇鋁鐵中間
合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選擇鋁鐠中間合金、 鋁釹中間合金的形式，鋁作為原材料，選取純度大于99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.021wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670-700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中160_180°C、8h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲， 最后經(jīng)過微拉成0.08mm的特細鋁合金線。經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為250Mpa，斷裂伸長率為2.2%，導電率為 58.6% IACS。 該鋁合金單絲可用于電磁線。實施例41)按合金成分及重量百分含量Fe 0.81wt%，Mg 0.21wt%, Cu 0.36wt%, Sb 0.27wt%, Y0.12wt%> Er0.23wt%> Sc 0.34wt%進行配料，其中 Fe、Mg、Cu、Sb
分別選擇鋁鐵中間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選 擇鋁釔中間合金、鋁鉺中間合金、鋁鈧中間合金的形式，鋁作為原材料，選取純度大于 99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.01wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中170_190°C、7h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲，最后經(jīng)過微拉成0.09mm的特細鋁合金線。10)將37根該單絲進行束絞，絞合線芯在退火爐中經(jīng)過320_340°C、12h的退火處理。經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為261Mpa，斷裂伸長率為1.5%，導電率為 58.0% IACS ；半軟態(tài)鋁合金線，抗拉強度為161Mpa，斷裂伸長率為7.2%，導電率為 60.2% IACS。該導體線芯可用于電器用線，如手機充電器用線。實施例51)按合金成分及重量百分含量Fe 0.95wt%，Mg 0.08wt%, Cu 0.15wt%, Sb 0.09wt%, Ce0.5wt%> Pr0.11wt%> Nd 0.20wt% 進行配料，其中 Fe、Mg、Cu、Sb
分別選擇鋁鐵中間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選 擇鋁鈰中間合金、鋁鐠中間合金、鋁釹中間合金的形式，鋁作為原材料，選取純度大于 99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.017wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670-700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中180-200°C、6h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲， 最后經(jīng)過微拉成0.06mm的特細鋁合金線。10)在退火爐中經(jīng)過340_380°C、8h的退火處理。經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為240Mpa，斷裂伸長率為2 %，導電率為 60.6% IACS ；軟態(tài)鋁合金線，抗拉強度為179Mpa，斷裂伸長率為5%，導電率為59.6% IAC S。該鋁合金單絲可用于通信電纜用線。實施例61)按合金成分及重量百分含量Fe0.41wt%，Mg0.46wt%, Cu0.26wt%, Sb 0.13wt%, La 0.21wt%> Pr 0.44wt%> Nd 0.39wt%進行配料，其中 Fe、Mg、Cu、Sb
分別選擇鋁鐵中間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選 擇鋁鑭中間合金、鋁鐠中間合金、鋁釹中間合金的形式，鋁作為原材料，選取純度大于 99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710-750°c，待溫度升至730_760°C加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.024wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中180_200°C、5h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲， 最后經(jīng)過微拉成0.1mm的特細鋁合金線。10)在退火爐中經(jīng)過340_360°C、15h的退火處理。經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為248Mpa，斷裂伸長率為2.2%，導電率為 59.5% IACS ；半軟態(tài)鋁合金線，抗拉強度為153Mpa，斷裂伸長率為7.5%，導電率為 61.2% IACS。實施例71)按合金成分及重量百分含量Fe 0.52wt%，Mg 0.17wt%, Cu 0.13wt%, Sb 0.47wt%, Pr0.50wt%> Nd0.31wt%> Y0.33wt%進行配料，其中 Fe、Mg、Cu、Sb
分別選擇鋁鐵中間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選 擇鋁鐠中間合金、鋁釹中間合金、鋁釔中間合金的形式，鋁作為原材料，選取純度大于 99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.01wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中150_170°C、6h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲， 最后經(jīng)過微拉成0.1mm的特細鋁合金線。10)在退火爐中經(jīng)過360_380°C、IOh的退火處理。經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為240Mpa，斷裂伸長率為2 %，導電率為59% IACS ；軟態(tài)鋁合金線，抗拉強度為149Mpa，斷裂伸長率為8%，導電率為60.2% IAC S。實施例81)按合金成分及重量百分含量Fe 0.70wt%，Mg 0.08wt%, Cu 0.10wt%, Sb 0.12wt%, Ce 0.11wt%> La 0.12wt%> Pr 0.15wt> Nd 0.14wt%> Y0.13wt%> Er 0.16wt%> Sc0.18wt%進行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分別選擇鋁鐵中間合金、鋁鎂
中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選擇鋁鈰中間合金、鋁鑭中間合 金、鋁鐠中間合金、鋁釹中間合金、鋁釔中間合金、鋁鉺中間合金、鋁鈧中間合金的形 式，鋁作為原材料，選取純度大于99.70樹％的鋁錠。2)將配置好的高純鋁錠加入豎爐中，升溫至710_750°C，待溫度升至730_760°C 加入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，利 用電動攪拌裝置攪拌均勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合 金，攪拌5min。最后加入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻。3)保溫20min后，進行爐前分析，看成分控制是否符合要求。4)加入0.01wt%的精煉劑對熔體進行精煉，以消除熔體內(nèi)的氣體、氧化膜以及 非金屬雜質(zhì)，使熔體凈化均勻后，扒渣后進行靜止20min，準備鑄造。5)采用連續(xù)鑄造機進行鑄.3造，鑄造溫度為670_700°C。6)對鑄錠進行均勻化熱處理。7)對鑄錠先進行粗軋，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細軋，細軋溫度為 480-5300C。合金桿的終軋溫度330-350°C。鋁合金桿的直接為9.5mm。8)鋁合金桿成圈后，放入保溫爐中150_170°C、8h保溫處理。9)鋁合金先經(jīng)過大拉，拉制成1.9mm的單絲，再經(jīng)過中拉成1.15mm的單絲， 最后經(jīng)過微拉成0.1mm的特細鋁合金線。10)在退火爐中經(jīng)過360_380°C、20h的退火處理。經(jīng)檢測，硬態(tài)鋁合金線抗拉強度為249Mpa，斷裂伸長率為2 %，導電率為 59.4 % IACS ；軟態(tài)鋁合金線，抗拉強度為144Mpa，斷裂伸長率為8.2%，導電率為 61.0% IACS。
權(quán)利要求
1.一種特細鋁合金線，其特征在于，該特細鋁合金線的原料組成，以質(zhì)量百分比計 為Fe 0.4-1.Owt%，Mg 0.08-0.3wt%, Cu 0.08-0.4wt%, Sb 0.05-0.5wt%,混合稀土 0.1-1.2wt%, Si<0.1wt%,鈦、釩、鉻、錳重金屬的含量S0.01wt%，其余為Al及不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的特細鋁合金線，其特征在于，該特細鋁合金線的原料組成，以 質(zhì)量百分比計為Fe 0.5-0.8wt%，Mg 0.1-0.25wt%, Cu 0.1-0.3wt%, Sb 0.15-0.4wt%, 混合稀土0.5-1.0wt%，Si<0.1wt%,鈦、釩、鉻、錳重金屬的含量S0.01wt%，其余為Al及不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的特細鋁合金線，其特征在于，所述的混合稀土由鑭、鈰、 鐠、釹、釔、鉺、鈧中的至少兩種組成，其中單個元素的含量20.05wt%。
4.制備權(quán)利要求1或2所述的特細鋁合金線的方法，其特征在于，步驟為第一步，按特細鋁合金線的組成進行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分別選擇鋁鐵中 間合金、鋁鎂中間合金、鋁銅中間合金、鋁銻中間合金的形式，稀土選擇鋁稀土中間合 金形式，鋁選取純度大于99.70wt%的鋁錠；第二步，將稱量好的鋁錠加入豎爐中，升溫至710-750°C，待溫度升至730-760°C加 入鋁鐵中間合金，溫度繼續(xù)升至760-800°C，加入鋁銅中間合金和鋁鎂中間合金，攪拌均 勻，待全部融化后，在760-800°C保溫20min，再加入鋁銻中間合金，攪拌5min，最后加 入鋁稀土中間合金，攪拌lOmin，充分攪拌均勻；保溫20min后，進行爐前分析，調(diào)整各 元素含量在配方范圍內(nèi)；第三步，加入常規(guī)精煉劑對熔體進行精煉，使熔體凈化均勻后，扒渣后靜置20min， 準備鑄造；采用連續(xù)鑄造機進行鑄造，鑄造溫度為670-700°C ；對鑄錠進行均勻化熱處 理；第四步，對鑄錠先進行粗軋制備鋁合金桿，粗軋溫度為580-610°C，然后再進行細 軋，細軋溫度為480-530°C，鋁合金桿的終軋溫度330-350°C ；鋁合金桿成圈后，放入保 溫爐中150-200°C、5-10h保溫處理；第五步，鋁合金先經(jīng)過大拉，再經(jīng)過中拉，最后經(jīng)過微拉成特細鋁合金線。
5.如權(quán)利要求4所述的制備特細鋁合金線的方法，其特征在于，所述的特細鋁合金線 多根束絞，對束絞后的線芯進行退火處理。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種特細鋁合金線的制備方法，該鋁合金線由Al、Fe、Mg、Cu、Sb元素組成，還包含0.1-1.2wt％的混合稀土。該鋁合金材料具有較好的強度和拉伸性能，通過熔煉、鑄條、軋制、拉制，可以拉制成0.1mm或更細的鋁合金線，該鋁合金線可以用于絕緣軟線、電器用線、電磁線、電氣裝備線、汽車線以及通信電纜用線等。
文檔編號C22C21/00GK102021442SQ20101029023
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者林澤民 申請人:安徽亞南電纜廠