專利名稱：一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電工材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。
背景技術(shù)：
IEC62004標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)線AT2的性能指標(biāo)為電導(dǎo)率^ 55%IACS，抗拉強(qiáng)度> 225MPa。由于電導(dǎo)率較低，使其在用作增容導(dǎo)線時(shí)線損較大，限制了其應(yīng)用。鋁合金導(dǎo)體材料的抗拉強(qiáng)度和電導(dǎo)率是一對(duì)矛盾體。提高鋁合金導(dǎo)體材料的合金元素含量或提高鋁合金導(dǎo)體材料的冷加工變形量，可提高鋁合金導(dǎo)體材料的抗拉強(qiáng)度，但卻使其電導(dǎo)率下降。通常在高強(qiáng)耐熱鋁合金導(dǎo)體材料中含有鋯、鎂和硅。鋯以Al3Zr質(zhì)點(diǎn)彌 散分布，提高變形鋁晶粒發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶的溫度，從而提高耐熱性，鎂、硅以Mg2Si質(zhì)點(diǎn)彌散析出提高鋁合金的強(qiáng)度。但要使合金中的Al3Zr和Mg2Si質(zhì)點(diǎn)彌散析出，需要較高溫度、較長(zhǎng)時(shí)間的人工時(shí)效，這不僅切斷了連續(xù)生產(chǎn)流程，降低了生產(chǎn)效率，而且增加了能量消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有耐熱鋁合金導(dǎo)體材料加工工序的不足，提供一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料,該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各種元素含量為=Mg為O. 2(Γ0. 30wt%，Cu為 O. 15 O. 30wt %，Er 為 O. 01 O. 2wt%, Zr 為 O. 005 O. 03wt% ;雜質(zhì)元素總量小于 O. 3wt%,雜質(zhì)元素中Cr、Mn、V和Ti的總量彡O. 012wt%，余量為Al。本發(fā)明的有益效果通過Mg、Cu、Er和Zr的復(fù)合微合金化方法，得到具有較高強(qiáng)度、較高電導(dǎo)率和較高耐熱性的鋁合金導(dǎo)體材料，取消了高強(qiáng)度耐熱鋁合金的時(shí)效處理工序，提高了高強(qiáng)耐熱鋁合金導(dǎo)線的生產(chǎn)效率。該鋁合金導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率> 57. 5%IACS，抗拉強(qiáng)度> 225MPa，延伸率> 2. 0%，耐熱溫度為150°C。使用本發(fā)明高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料制造全鋁合金絞線，可免除熱處理工序，降低制造成本，提高制造效率，并顯著節(jié)約能源。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料,該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各種元素的含量為=Mg為O. 25wt% ；Cu為
O.20wt% ；Er為O. 05wt% ；Zr為0. 01wt%,雜質(zhì)元素總量小于O. 3wt%,雜質(zhì)元素中Cr+Mn+V+Ti為O. 011wt%,余量為招。該高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進(jìn)行爐前分析，雜質(zhì)元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. Ollwt%，然后在保溫爐鋁液溫度為770°C時(shí)添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質(zhì)量的O. 25%,O. 20%,O. 05%和O. 01%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。
所制的高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料電導(dǎo)率58. 0%IACS,抗拉強(qiáng)度228MPa,延伸率2. 2%,耐熱性93. 0%。實(shí)施例2一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料，該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各種元素的含量為Mg為O. 20wt% ；Cu為O. 25wt% ；Er為O. 10wt% ；Zr為O. 005wt%,雜質(zhì)元素總量小于O. 3wt%，雜質(zhì)元素中Cr+Mn+V+Ti 為 O. 012wt%，余量為鋁。該高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進(jìn)行爐前分析，雜質(zhì)元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. 012 wt%，然后在保溫爐鋁液溫度為770°C時(shí)添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質(zhì)量的O. 20%,O. 25%,O. 10%和O. 005%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。所制的高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料電導(dǎo)率58. 5%IACS，抗拉強(qiáng)度225MPa,延伸率2. 1%，耐熱性92. 5%。實(shí)施例3一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料,該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各種元素的含量為=Mg為O. 30wt% ；Cu為
O.26 wt % ;Er為O. 18 wt % ;Zr為O. 03 wt %,雜質(zhì)元素總量小于O. 3 wt%,雜質(zhì)元素中Cr+Mn+V+Ti % O. Oil wt %，余量為鋁。該高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進(jìn)行爐前分析，雜質(zhì)元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. Oil wt %，然后在保溫爐鋁液溫度為780°C時(shí)添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質(zhì)量的O. 30%,O. 26%,O. 18%和O. 03%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。所制的高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料電導(dǎo)率5 7. 5% I ACS，抗拉強(qiáng)度231MPa,延伸率2. 0%,耐熱性94. 0%。實(shí)施例4一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料,該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各種元素的含量為=Mg為O. 25wt% ；Cu為
O.25 wt % ;Er為O. 15 wt % ;Zr為O. 02 wt %,雜質(zhì)元素總量小于O. 3 wt %,雜質(zhì)元素中Cr+Mn+V+Ti % O. Oil wt %，余量為鋁。該高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進(jìn)行爐前分析，雜質(zhì)元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. 011，然后在保溫爐鋁液溫度為780°C時(shí)添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質(zhì)量的O. 25%,O. 25%,O. 15%和O. 02%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。 所制的高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料電導(dǎo)率58. 3%IACS，抗拉強(qiáng)度230MPa,延伸率2. 1%，耐熱性93. 5%。
權(quán)利要求
1.一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料，其特征在于，該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各種元素含量為=Mg為.0.20 0. 30wt%，Cu 為 0. 15 0. 30wt %, Er 為 0. 01 0. 2wt%, Zr 為 0. 005 0. 03wt% ;雜質(zhì)元素總量小于0. 3wt%，雜質(zhì)元素中Cr、Mn、V和Ti的總量彡0. 012wt%，余量為Al。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電工材料技術(shù)領(lǐng)域的一種非熱處理型高電導(dǎo)率高強(qiáng)度耐熱鋁合金導(dǎo)體材料。該鋁合金導(dǎo)體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質(zhì)元素組成，各元素含量為Mg為0.20~0.30wt% ，Cu為0.15~0.30wt %，Er為0.01~0.2wt%，Zr 為0.005~0.03wt%；雜質(zhì)元素總量小于0.3wt%，雜質(zhì)元素中Cr、Mn、V和Ti的總量≤0.012wt%，余量為Al。本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率≥57.5%IACS，抗拉強(qiáng)度≥225MPa，延伸率≥2.0%，耐熱溫度為150℃，使用本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)體材料制造全鋁合金絞線，可免除熱處理工序，降低制造成本，提高制造效率，并顯著節(jié)約能源。
文檔編號(hào)C22C21/06GK102816960SQ20121029266
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者劉東雨, 張靜, 高倩, 劉靜靜, 侯世香 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)