[发明专利]一种铝铒合金导线的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝铒合金导线的制备工艺，属于金属合金技术领域。

背景技术

铝合金导线是一种在不影响其导电性、耐腐蚀性的前提下，通过添加有效的合金元素而开发出的具有好的耐热性、较高强度的导电材料。这种铝合金导线用作输电线，除有较高的强度外，还能显著扩大导线的容量，在输电线路上应用铝合金系列导线具有显著的社会、经济效益。

现在的铝合金导线中添加的合金元素主要是Zr，，通过适当的热处理使Zr以Al₃Zr的形式从基体当中大量弥散析出，成为主要的强化相，从而提高铝合金的强度。但Zr对导电性能的影响很大。

经过研究我们发现Er对铝合金导电性能的影响相对较小，通过适当的热处理Er以Al₃Er的形式析出，其作用机理和锆是相同的，使其也可以成为一种有效的强化相，也可以提高铝合金的强度，同时对导电性能的影响相对较小。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝铒合金导线的加工、热处理工艺，使生产的导线在提高材料抗拉强度的同时，不会引起导电性能的大幅的下降。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

1)合金配置，在熔化的铝液(＞99.9％)中添加铒元素，以中间合金的方式加入，按重量百分比铒在0.07wt％～0.27wt％之间，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟；

2)将上述的铝液浇铸成铸锭，然后再热挤为圆铝杆；

3)对杆材进行固溶处理，温度为640℃，时间为10小时，然后室温水淬淬火；

4)将淬火的杆材在275℃～300℃之间保温4～10小时后拉拔或者将淬火的杆材拉拔然后在275℃～300℃之间保温4～10小时。

因为常温下铒元素在铝基体中的固溶度很低，所以要对杆材进行固溶处理，使铒元素在铝基体中形成过饱和固溶体，这样才可以使Er在随后时效过程中以Al₃Er的形式析出。

本发明具有以下积极作用：

经过固溶处理后，铒在铝基体当中过饱和固溶，经过本发明的热处理工艺处理后可以使Er以Al₃Er的形式弥散析出，通过实验我们发现Al₃Er稳定性很好，可以作为有效的强化相。本发明制备的导线，保持了较高的强度，良好的延伸率，又保持良好的导电性能。

具体实施方式

对比例1：

将铝含量大于99.9％的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将铝锭在780℃～800℃熔化，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在720℃铁模浇注。铸锭大小Φ110×330mm。在300℃保温4小时，热挤为Φ10的杆材，杆材在510℃保温10小时后空冷，然后冷拔为Φ3的导线。抗拉强度：114MPa；屈服强度：108MPa；延伸率17.1％；电导率64.3％IACS。

对比例2：

将铝含量大于99.9％的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将铝锭在780℃～800℃熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt％铒)，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在720℃铁模浇注。铸锭大小Φ110×330mm。熔炼铒含量为0.07wt％的合金。在300℃保温4小时，热挤为Φ10的杆材，然后冷拔为Φ3的导线。导线抗拉强度：127MPa；屈服强度：118MPa；延伸率4.2％；电导率62.9％IACS。

对比例3：

将铝含量大于99.9％的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将铝锭在780℃～800℃熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt％铒)，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在720℃铁模浇注。铸锭大小Φ110×330mm。熔炼铒含量为0.27wt％的合金。在300℃保温4小时，热挤为Φ10的杆材，然后冷拔为Φ3的导线。抗拉强度：137MPa；屈服强度：128MPa；延伸率4.7％；电导率62.5％IACS。

实例1：