本發(fā)明涉及鋁合金導(dǎo)線材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

背景技術(shù)：

鋁作為一種導(dǎo)電材料在電工行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，其突出的優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能且重量輕、資源豐富，但鋁也存在機(jī)械性能較差的缺點(diǎn)，因此，人們?cè)诩冧X中加入其它元素來(lái)改善其性能，就產(chǎn)生了鋁合金。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510102258.7的專利文件公開(kāi)了一種高導(dǎo)電率的鋁合金導(dǎo)線材料，用于提供一種具備較高導(dǎo)電率的鋁合金材料及其制備方法，但是，其導(dǎo)電率達(dá)不到嚴(yán)格要求，且韌性和硬度一般，導(dǎo)致使用范圍有限。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510121398.9的專利文件公開(kāi)了一種鋁合金導(dǎo)線材料，用于提高導(dǎo)線的導(dǎo)電性能、耐磨性能和耐高溫性能，但是，其導(dǎo)電性能達(dá)不到嚴(yán)格要求，韌性和硬度一般，導(dǎo)致使用范圍有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料，解決了現(xiàn)有的鋁合金導(dǎo)線材料不具備優(yōu)異的導(dǎo)電性能、韌性、耐磨性能和硬度，導(dǎo)致使用范圍有限的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料，包括以下重量份的原料：鋁20-25份，鐵21-24份，錳18-22份，鉻16-19份，碳化硅17-20份，石墨15-18份，氧化鈦14-17份，氧化鎂11-14份，鈷13-16份，銅12-15份，錫8-12份，鈣6-9份，鈀5-8份；

其制備方法包括以下步驟：

s1：將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨1-3h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，升溫至800-850℃，高溫熔煉40-45min，制得混合a；

s2：將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨55-60min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，升溫至860-880℃，以400-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30-35min，制得混合物c；

s3：將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨50-55min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，降溫至830-860℃，以420-460r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持20-25min，制得混合物e；

s4：將混合物e倒入模具內(nèi)，冷卻至420-450℃，保持3-6h；

s5：將冷卻至420-450℃的混合物e進(jìn)行淬火，淬火溫度為100-130℃，淬火時(shí)間為1.2-1.6h，然后冷卻至室溫，制得高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

優(yōu)選的，包括以下重量份的原料：鋁21-24份，鐵22-23份，錳19-21份，鉻17-18份，碳化硅18-19份，石墨16-17份，氧化鈦15-16份，氧化鎂12-13份，鈷14-15份，銅13-14份，錫9-11份，鈣7-8份，鈀6-7份。

優(yōu)選的，所述s1中，將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨1-3h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，以12-15℃/min的速度升溫至800-850℃，高溫熔煉40-45min，制得混合a。

優(yōu)選的，所述s1中，將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨2-3h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，以13-14℃/min的速度升溫至810-840℃，高溫熔煉41-44min，制得混合a。

優(yōu)選的，所述s2中，將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨55-60min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，以5-8℃/min的速度升溫至860-880℃，以400-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30-35min，制得混合物c。

優(yōu)選的，所述s2中，將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨56-59min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，以6-7℃/min的速度升溫至870-880℃，以410-440r/min的轉(zhuǎn)速攪拌31-34min，制得混合物c。

優(yōu)選的，所述s3中，將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨50-55min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，以4-7℃/min的速度降溫至830-860℃，以420-460r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持20-25min，制得混合物e。

優(yōu)選的，所述s3中，將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨51-54min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，以5-6℃/min的速度降溫至840-850℃，以430-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持21-24min，制得混合物e。

優(yōu)選的，所述s4中，將混合物e倒入模具內(nèi)，冷卻至430-440℃，保持4-5h。

優(yōu)選的，所述s5中，將冷卻至430-440℃的混合物e進(jìn)行淬火，淬火溫度為110-120℃，淬火時(shí)間為1.3-1.5h，然后冷卻至室溫，制得高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、通過(guò)以鋁、鐵、錳和鉻為主料制得的鋁合金導(dǎo)線材料具備良好的導(dǎo)電性能、韌性和硬度；

2、通過(guò)加入碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂能夠進(jìn)一步提高鋁合金導(dǎo)線材料的導(dǎo)電性能、耐磨性能、耐高溫性能和硬度；

3、通過(guò)加入鈷和鈣能夠提高各原料之間的協(xié)調(diào)性，且能夠增強(qiáng)鋁合金導(dǎo)線材料的耐腐蝕性和導(dǎo)電性，通過(guò)加入鈀、銅和錫能夠更進(jìn)一步的提高鋁合金導(dǎo)線材料的導(dǎo)電性能；

4、通過(guò)將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨、將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨和將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨能夠便于充分均勻的混合各原料，提高制備的鋁合金導(dǎo)線材料的質(zhì)量。

本發(fā)明具備優(yōu)異的導(dǎo)電性能、韌性、耐磨性能和硬度，適用范圍廣，且制備方法簡(jiǎn)單，制備效率高，制備成本低。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提出了一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料，包括以下重量份的原料：鋁20份，鐵21份，錳18份，鉻16份，碳化硅17份，石墨15份，氧化鈦14份，氧化鎂11份，鈷13份，銅12份，錫8份，鈣6份，鈀5份；

其制備方法包括以下步驟：

s1：將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨1h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，以12℃/min的速度升溫至800℃，高溫熔煉40min，制得混合a；

s2：將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨55min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，以5℃/min的速度升溫至860℃，以400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min，制得混合物c；

s3：將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨50min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，以4℃/min的速度降溫至830℃，以420r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持20min，制得混合物e；

s4：將混合物e倒入模具內(nèi)，冷卻至420℃，保持3h；

s5：將冷卻至420℃的混合物e進(jìn)行淬火，淬火溫度為100℃，淬火時(shí)間為1.2h，然后冷卻至室溫，制得高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提出了一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料，包括以下重量份的原料：鋁21份，鐵22份，錳19份，鉻17份，碳化硅18份，石墨16份，氧化鈦15份，氧化鎂12份，鈷14份，銅13份，錫9份，鈣7份，鈀6份；

其制備方法包括以下步驟：

s1：將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨2h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，以13℃/min的速度升溫至810℃，高溫熔煉41min，制得混合a；

s2：將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨56min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，以6℃/min的速度升溫至870℃，以410r/min的轉(zhuǎn)速攪拌31min，制得混合物c；

s3：將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨51min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，以5℃/min的速度降溫至840℃，以430r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持21min，制得混合物e；

s4：將混合物e倒入模具內(nèi)，冷卻至430℃，保持4h；

s5：將冷卻至430℃的混合物e進(jìn)行淬火，淬火溫度為110℃，淬火時(shí)間為1.3h，然后冷卻至室溫，制得高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

實(shí)施例三

本實(shí)施例提出了一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料，包括以下重量份的原料：鋁24份，鐵23份，錳21份，鉻18份，碳化硅19份，石墨17份，氧化鈦16份，氧化鎂13份，鈷15份，銅14份，錫11份，鈣8份，鈀7份；

其制備方法包括以下步驟：

s1：將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨2h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，以14℃/min的速度升溫至840℃，高溫熔煉44min，制得混合a；

s2：將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨59min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，以7℃/min的速度升溫至870℃，以440r/min的轉(zhuǎn)速攪拌34min，制得混合物c；

s3：將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨54min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，以6℃/min的速度降溫至850℃，以450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持24min，制得混合物e；

s4：將混合物e倒入模具內(nèi)，冷卻至440℃，保持5h；

s5：將冷卻至440℃的混合物e進(jìn)行淬火，淬火溫度為120℃，淬火時(shí)間為1.5h，然后冷卻至室溫，制得高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

實(shí)施例四

本實(shí)施例提出了一種高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料，包括以下重量份的原料：鋁25份，鐵24份，錳22份，鉻19份，碳化硅20份，石墨18份，氧化鈦17份，氧化鎂14份，鈷16份，銅15份，錫12份，鈣9份，鈀8份；

其制備方法包括以下步驟：

s1：將鋁、鐵、錳和鉻加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨3h，混合均勻，然后將混合物加入高溫熔煉爐內(nèi)，在高純氬氣保護(hù)的條件下，以15℃/min的速度升溫至850℃，高溫熔煉45min，制得混合a；

s2：將碳化硅、石墨、氧化鈦和氧化鎂加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨60min，混合均勻后，制得混合物b，然后將混合物b加入混合物a中，以8℃/min的速度升溫至880℃，以450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌35min，制得混合物c；

s3：將鈷、銅、錫、鈣和鈀加入球磨機(jī)內(nèi)，球磨55min，混合均勻后，制得混合物d，然后將混合物d加入混合物c中，以7℃/min的速度降溫至860℃，以460r/min的轉(zhuǎn)速攪拌直至混合物d和混合物c完全融化后，保持25min，制得混合物e；

s4：將混合物e倒入模具內(nèi)，冷卻至450℃，保持6h；

s5：將冷卻至450℃的混合物e進(jìn)行淬火，淬火溫度為130℃，淬火時(shí)間為1.6h，然后冷卻至室溫，制得高韌性高強(qiáng)度高導(dǎo)電性鋁合金導(dǎo)線材料。

對(duì)實(shí)施例一至實(shí)施例四制得的鋁合金導(dǎo)線材料與常規(guī)鋁合金導(dǎo)線材料進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：

將實(shí)施例一至實(shí)施例四制得的鋁合金導(dǎo)線材料與常規(guī)鋁合金導(dǎo)線材料彎折100次，測(cè)試實(shí)施例一至實(shí)施例四制得的鋁合金導(dǎo)線材料與常規(guī)鋁合金導(dǎo)線材料的斷裂伸長(zhǎng)率，測(cè)試結(jié)果如下：

對(duì)實(shí)施例一至實(shí)施例四制得的鋁合金導(dǎo)線材料與常規(guī)鋁合金導(dǎo)線材料的導(dǎo)電性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：

由上述表格可知，實(shí)施例一至實(shí)施例四制得的鋁合金導(dǎo)線材料比較常規(guī)鋁合金導(dǎo)線材料的性能均具有明顯提高，且實(shí)施例三為最佳實(shí)施例。

實(shí)施例一至實(shí)施例四制得的鋁合金導(dǎo)線材料比較常規(guī)鋁合金導(dǎo)線材料的耐腐蝕性能和耐磨性能的提高百分比分別為5.3-5.8％和6.2-6.4％。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。