一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金及其制備方法，所述鋁合金由以下按重量百分比的組分組成（wt%）：Mg（0.48-0.57）、Mn≤0.01、Cr≤0.01、Si（0.35-0.45）、Fe≤0.1、Cu≤0.01、Ti（0.01-0.05）、Ni≤0.01、B（0.02-0.06）、Ag（0.01-0.015），余量為Al。本發(fā)明鋁合金通過改變合金元素種類和含量，所制得的鋁合金其電導(dǎo)率得到提升，且其伸長率、拉伸強(qiáng)度得到明顯提高，其機(jī)械性能大幅改善。此外，本發(fā)明鋁合金在制備鋁合金單絲導(dǎo)線時(shí)，在冷拉絲過程中很少出現(xiàn)起皮現(xiàn)象，使得鋁合金單絲導(dǎo)線的質(zhì)量以及生產(chǎn)得到了較大提高。
【專利說明】一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋁合金，具體涉及一種高導(dǎo)電率、高強(qiáng)度鋁合金及其制備方法，屬 于鋁合金加工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋁是一種常用的電導(dǎo)體材料，相對于銅，其在導(dǎo)電性能、延伸率、抗拉伸強(qiáng)度等方 面均不及銅，在導(dǎo)電性能方面，軟銅在20°C時(shí)的電阻率為0. 0172 X ΚΓ6歐姆?米，電導(dǎo)率為 100%IACS，而鋁的電導(dǎo)率約為61%IACS。但是，鋁相比于銅，其價(jià)格便宜且質(zhì)量較輕，以相同 重量的銅、鋁導(dǎo)體比較，鋁的載流量大大高于銅，且其成本相對于銅大大降低。因此，鋁更具 有節(jié)能環(huán)保的價(jià)值。據(jù)IEC62004標(biāo)準(zhǔn)，目前所用的強(qiáng)度在220MPa以上的高強(qiáng)耐熱鋁合金 導(dǎo)線AT2的導(dǎo)電率僅55%IACS，而高導(dǎo)電率耐熱鋁合金強(qiáng)度不高，導(dǎo)電率大于60%IACS的兩 種耐熱鋁合金ATI和AT3強(qiáng)度只有170MPa左右。并沒有一種鋁合金導(dǎo)線材料既有高強(qiáng)度 和耐熱性，同時(shí)具有高導(dǎo)電率，限制了耐熱鋁合金導(dǎo)線作為增容導(dǎo)線的應(yīng)用范圍。因?yàn)閺?qiáng)度 和導(dǎo)電率提高之間存在相互矛盾之處，提高強(qiáng)度必然要提高合金元素的含量或者提高加工 變形量，而合金元素含量的提高和加工量的提高都將使電導(dǎo)率下降。
[0003] 中國專利CN102230113A公開了一種Al-Er-Zr合金導(dǎo)體，由于其成分配比的問題， 其導(dǎo)電率和耐熱性能較好，但是強(qiáng)度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對上述問題，提供了一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金及其制備方法。本發(fā)明 的技術(shù)方案如下： 一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg (0· 48-0. 57)、Μη 彡 0· 01、Cr 彡 0· 01、Si (0· 35-0. 45)、Fe 彡 0· 1、Cu 彡 0· 01、Ti (0.01-0. 05)、Ni 彡 0·01、Β (0.02-0. 06)、Ag (0.01-0. 015)，余量為 Al。
[0005] 進(jìn)一步的，本發(fā)明由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg (0· 49-0. 55)、Mn 彡 0· 008、Cr 彡 0· 008、Si (0· 37-0. 44)、Fe 彡 0· 08、Cu 彡 0· 009、 Ti (0.02-0. 045)、Ni 彡 0· 0085、B (0.03-0. 055)、Ag (0.011-0. 0145)，余量為 Al。
[0006] 進(jìn)一步的，本發(fā)明由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg (0· 5-0. 53)、Μη 彡 0· 007、Cr 彡 0· 007、Si (0· 38-0. 43)、Fe 彡 0· 07、Cu 彡 0· 008、 Ti (0.025-0. 04)、Ni 彡 0· 008、B (0.035-0. 05)、Ag (0.012-0. 014)，余量為 Al。
[0007] 更進(jìn)一步的，本發(fā)明由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg 0. 51、Μη 0. 0065、Cr 0. 01、Si 0. 40、Fe 0. 1、Cu 0. 0085、Ti 0. 035、Ni 0. 008、B 0· 045、Ag 0· 015,余量為 Al。
[0008] 制備上述鋁合金的方法，包括以下步驟： 在熔煉爐中加入各原料組分Mg、Mn、Cr、Si、Fe、Cu、Ti、Ni、B、Ag和A1，熔煉溫度為 750-850°C，到達(dá)熔煉溫度保溫30分鐘后澆鑄；隨后依次對鑄錠進(jìn)行均勻化處理，處理溫度 為630-670°C，時(shí)間為25小時(shí)，處理結(jié)束后水淬，均勻化處理后的合金材料進(jìn)行冷軋，冷壓 后熱處理的溫度為250-300°C，熱處理后即得本發(fā)明鋁合金。
[0009] 上述制備方法中，熔煉溫度優(yōu)選為790-8KTC ;均勻化處理溫度優(yōu)選為650_660°C ; 冷壓后熱處理的溫度優(yōu)選為260-280°C。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明鋁合金通過改變合金元素種類和含量，所制得的鋁合金其電導(dǎo)率得到提升，且 其伸長率、拉伸強(qiáng)度得到明顯提高，其機(jī)械性能大幅改善。此外，本發(fā)明鋁合金在制備鋁合 金單絲導(dǎo)線時(shí)，在冷拉絲過程中很少出現(xiàn)起皮現(xiàn)象，使得鋁合金單絲導(dǎo)線的質(zhì)量以及生產(chǎn) 得到了較大提高。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但實(shí)施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行 修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0012] 實(shí)施例1 一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg 0. 51、Μη 0. 0065、Cr 0. 01、Si 0. 40、Fe 0. 1、Cu 0. 0085、Ti 0. 035、Ni 0. 008、B 0· 045、Ag 0· 015,余量為 Al。
[0013] 制備上述鋁合金的方法，包括以下步驟： 在熔煉爐中加入各原料組分Mg、Mn、Cr、Si、Fe、Cu、Ti、Ni、B、Ag和A1，熔煉溫度為 790-810°C，到達(dá)熔煉溫度保溫30分鐘后澆鑄；隨后依次對鑄錠進(jìn)行均勻化處理，處理溫度 為650-660°C，時(shí)間為25小時(shí)，處理結(jié)束后水淬，均勻化處理后的合金材料進(jìn)行冷軋，冷壓 后熱處理的溫度為260-280°C，熱處理后即得本發(fā)明鋁合金。
[0014] 實(shí)施例2 -種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg0.49、Mn 0· 008、Cr 0.01、SiO. 36、Fe 0.09、Cu 0· 0085、Ti 0.02、Ni 0.01、B 0.06 Ag 0.014，余量為八1。
[0015] 制備上述鋁合金的方法，包括以下步驟： 在熔煉爐中加入各原料組分Mg、Mn、Cr、Si、Fe、Cu、Ti、Ni、B、Ag和A1，熔煉溫度為 790-810°C，到達(dá)熔煉溫度保溫30分鐘后澆鑄；隨后依次對鑄錠進(jìn)行均勻化處理，處理溫度 為650-660°C，時(shí)間為25小時(shí)，處理結(jié)束后水淬，均勻化處理后的合金材料進(jìn)行冷軋，冷壓 后熱處理的溫度為260-280°C，熱處理后即得本發(fā)明鋁合金。
[0016] 實(shí)施例3 -種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，由以下按重量百分比的組分組成（wt%): Mg 0· 57、Mn 0· 005、Cr 0· 006、Si 0· 44、Fe 0· l、Cu 0· 01、Ti 0· 04、Ni 0· 01、B 0· 05、 Ag 0. 01，余量為 Al。
[0017] 制備上述鋁合金的方法，包括以下步驟： 在熔煉爐中加入各原料組分Mg、Mn、Cr、Si、Fe、Cu、Ti、Ni、B、Ag和A1，熔煉溫度為 750-850°C，到達(dá)熔煉溫度保溫30分鐘后澆鑄；隨后依次對鑄錠進(jìn)行均勻化處理，處理溫度 為630-670°C，時(shí)間為25小時(shí)，處理結(jié)束后水淬，均勻化處理后的合金材料進(jìn)行冷軋，冷壓 后熱處理的溫度為250-300°C，熱處理后即得本發(fā)明鋁合金。
[0018] 試驗(yàn)例1本發(fā)明鋁合金性能測定 對本發(fā)明鋁合金的伸長率、拉伸強(qiáng)度、電導(dǎo)率、冷拉絲工藝?yán)z起皮現(xiàn)象的性能測定結(jié) 果如表1所示： 表1本發(fā)明鋁合金性能測定結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，其特征在于，由以下按重量百分比的組分組成 (wt°/〇): Mg (0· 48-0. 57)、Μη 彡 0· 01、Cr 彡 0· 01、Si (0· 35-0. 45)、Fe 彡 0· 1、Cu 彡 0· 01、Ti (0.01-0. 05)、Ni 彡 0·01、Β (0.02-0. 06)、Ag (0.01-0. 015)，余量為 Al。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，其特征在于，由以下按重量百分比 的組分組成（wt%): Mg (0· 49-0. 55)、Mn 彡 0· 008、Cr 彡 0· 008、Si (0· 37-0. 44)、Fe 彡 0· 08、Cu 彡 0· 009、 Ti (0.02-0. 045)、Ni 彡 0· 0085、B (0.03-0. 055)、Ag (0.011-0. 0145)，余量為 Al。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，其特征在于，由以下按重量百分比 的組分組成（wt%): Mg (0· 5-0. 53)、Μη 彡 0· 007、Cr 彡 0· 007、Si (0· 38-0. 43)、Fe 彡 0· 07、Cu 彡 0· 008、 Ti (0.025-0. 04)、Ni 彡 0· 008、B (0.035-0. 05)、Ag (0.012-0. 014)，余量為 Al。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金，其特征在于，由以下按重量百分比 的組分組成（wt%): Mg 0. 51、Μη 0. 0065、Cr 0. 01、Si 0. 40、Fe 0. 1、Cu 0. 0085、Ti 0. 035、Ni 0. 008、B 0· 045、Ag 0· 015,余量為 Al。
5. 制備如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度鋁合金的方法，包括以下步驟： 在熔煉爐中加入各原料組分Mg、Mn、Cr、Si、Fe、Cu、Ti、Ni、B、Ag和A1，熔煉溫度為 750-850°C，到達(dá)熔煉溫度保溫30分鐘后澆鑄；隨后依次對鑄錠進(jìn)行均勻化處理，處理溫度 為630-670°C，時(shí)間為25小時(shí)，處理結(jié)束后水淬，均勻化處理后的合金材料進(jìn)行冷軋，冷壓 后熱處理的溫度為250-300°C，熱處理后即得本發(fā)明鋁合金。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法中熔煉溫度為790-8KTC。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法中均勻化處理的溫度為 650-660。。。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法中冷壓后熱處理的溫度為 260-280。。。
【文檔編號】H01B1/02GK104152760SQ201410463135
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】王明星, 王明亮, 王呈剛, 張建忠 申請人:山東裕航特種合金裝備有限公司