[发明专利]一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种2A90铝合金提高抗拉强度后的处理工艺，属于合金性能技术领域。

背景技术

电工圆杆是目前电线电缆的重要基础材料之一，其质量好坏直接影响到整个工程或成套产品的优劣。在实际生产中，电工圆铝杆的抗拉强度、导电率和伸长率之间往往是矛盾的，提高了铝杆的抗拉强度，导电率和伸长率会下降，而当导电率与伸长率提高时，强度又会降低。怎样提高电阻率，并合理协调抗拉强度与伸长率的关系是一个尚待解决的难题。

2A90铝合金产品的主要质量指标是电导率和抗拉强度。但由于这两项性能指标相互矛盾，往往难以同时满足，所以要保持材料较高的导电性和延伸率的话，其强度往往不足，然而要提高材料强度往往在很大程度上会降低其导电性能。因此研究较高的电导率和优良的力学性能的良好轧制工艺是其主要关键技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种2A90铝合金提高抗拉强度后的处理工艺，能够在小部分降低2A90铝合金电工圆杆电阻率的情况下，提高电工圆杆的电学性能和力学性能，用以解决2A90铝合金提高抗拉强度后导电率急剧下降难题。

本发明的技术方案：

一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺，所述2A90铝合金以质量分数计的成分为：0.2%的稀土元素Ce，1.9%的合金元素Cu，其余为纯铝锭，其中纯铝锭中以质量分数计的成分为：Al为99.29%，B为0.004%，Si为0.167%，Fe为0.271%，Mg为0.055%，Cr为0.041%，Ni为0.027%，Ti为0.033%，剩余为杂质，处理时先把合金原料浇铸成制圆棒，再经轧制机轧制，最后进行低温形变时效处理即可。

上述的轧制处理次数为8～10次。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明通过调整轧制道次来改变材料的微观组织，能够有效改善材料的力学性能和导电率，在轧制处理次数为8至10次时效果较为明显，尤其是在轧制10道次时，其导电率达到49.96（IACS）%，抗拉强度达到238MPa，很好的兼顾了2A90铝合金力学性能和导电率的平衡。

具体实施方式：

实施例：

一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺，所述2A90铝合金以质量分数计的成分为：0.2%的稀土元素Ce，1.9%的合金元素Cu，其余为纯铝锭，其中纯铝锭中以质量分数计的成分为：Al为99.29%，B为0.004%，Si为0.167%，Fe为0.271%，Mg为0.055%，Cr为0.041%，Ni为0.027%，Ti为0.033%，剩余为杂质。

由于稀土元素非常的活泼，直接加入容易烧损，造成浪费，增加成本，所以必须配制成中间合金，这样可以减少合金元素烧损，确保合金成分的稳定。中间合金的制备方法为：纯铝放入刚玉坩埚中，用井式电阻炉加热熔化，待纯铝完全的熔化后，将要加入合金金属(Ce和Cu)破碎，烘干并用铝箔包好，750℃时加入铝液中，然后不断的搅拌，直至稀土金属碎块完全熔入，然后在800℃±10℃保温2h左右，最后浇入模具备用。稀土元素烧损要控制在1~3%左右，因而实验中的加入量可以看作为实际的含量，最终分别制备成质量分数w（Ce）=7.5%的Al-Ce中间合金和质量分数w（Cu）=15%的Al-Cu中间合金。

然后进行浇铸，具体浇铸工艺为：把计算好比例的铝锭原料加入坩埚中放进井式电阻炉加热升温到780℃~800℃，待完全熔化后，去除铝液表面的渣子，再加热到780℃~800℃后，把用铝薄包裹的称量好的中间合金添加到铝液中，加入后用钛合金棒搅拌均匀，搅拌时间为3min~5min；搅拌使其完全熔化并且混合均匀后将井式电阻炉盖盖好，使温度回升到熔炼温度800℃左右，保温几分钟后去除表面浮杂物，最后浇铸成直径Φ为12mm和直径Φ为17mm、长度L为120mm的圆柱试样。在保温的同时，需要将模具在400℃左右进行预热。预热主要是为了减少铝液和模具壁的温差，从而提高铝液的充型能力^[9]。预热完成后取出模具马上进行浇铸，浇铸时要有一定的浇铸速度和浇铸温度，保证铝液具有良好的流动性和充型能力。浇铸时还要注意引流，防止铝液从坩埚里涌出，未浇铸到模具里，这样既可以避免铝液的浪费还可以保证安全。