[发明专利]一种高铁铝合金导体材料及其退火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种高铁铝合金导体材料及其退火工艺。

背景技术

在相同重量的前提下，铝的导电能力是铜的两倍 ；在相同导电流能力的前提下，铝的价格是铜的六分之一，铝芯电缆性价比远高于铜芯电缆，因此，铝芯电缆的应用越来越受到行业的重视。

与以往纯铝电缆相比，铝合金电缆一定程度上弥补了导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能和耐磨性能等方面的不足，能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定，特别是加入稀土元素后，可以细化金属导体中的晶体结构，从而大大提高导体的导电率、耐高温性同时解决了导体电化学腐蚀等问题。

但国内高强全铝合金的导电率较低，线损较大；而国内中强全铝合金导线导电率虽比高强全铝合金导线有所提升，但生产工艺复杂，成本高，产品综合性能与国外也存在较大差距。申请号为201210146914.X的中国专利文献报道了一种高电导率抗蠕变铝合金电缆线的热处理方法，将待热处理的铝合金铸锭经过 380~450℃微波均匀化 8~16h、510~550℃微波均匀化 12~24h，空冷，随后经过热挤压、冷拉丝制成铝合金线材，绞合后制成导电线芯，最 后 在 200~500 ℃ 无 氧 退 火 1~1200min，制 得了铝合金导线。可热处理的铝合金电缆为：Al-Fe-Cu-Zr-Ce-B 合 金、Al-Fe-Cu-Sc-Ce-B 合金、Al-Fe-Cu-Hf-Ce-B。申请号为201210453197.5的中国专利文献报道了一种电缆用铝及铝合金带、箔材的退火方法，其退火包括如下四个步骤 ：第一步，将箱式退火炉的炉温加热到 190-250℃，温度升高梯度为 2-3℃ / 小时，保温时间 60-250 分钟 ；第二步，将箱式退火炉的炉温加热到 380-435℃，温度升高梯度为 2-3℃ / 小时，保温时间 10-20小时 ；第三步，将箱式退火炉的炉温降低到340-370℃，温度降低梯度为 5-6℃ / 小时，保温时间 4-15 小时 ；第四步，将箱式退火炉的炉温降低到190-220℃，温度降低梯度为5-6℃/小时，保温时间1-4小时 ；冷却方式采用出炉空冷。但是，上述报道的铝合金材料的导电率较低，因此，开发具有较高导电率的铝合金导体材料线是目前国内全铝合金导线技术发展的趋势和亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高铁铝合金导体材料及其退火工艺，退火后的高铁铝合金导体材料的导电率为64%IACS，抗拉强度为266MPa。

有鉴于此，本发明提供了一种高铁铝合金导体材料，包括以下成分：

Fe   0.6-0.9wt％；

Mn   0.02-0.08wt％；

Ti   0.2-0.4 wt％；

Ce   0.01-0.05 wt％；

Pr   0.002-0.008 wt％；

余量是铝和不可避免的杂质。

优选的，包括以下成分：

Fe   0.65-0.8wt％；

Mn   0.03-0.07wt％；

Ti   0.25-0.35 wt％；

Ce   0.02-0.04 wt％；

Pr   0.004-0.007 wt％；

余量是铝和不可避免的杂质。

优选的，包括以下成分：

Fe   0.7-0.8wt％；

Mn   0.04-0.06wt％；

Ti   0.3-0.34 wt％；

Ce   0.02-0.03 wt％；

Pr   0.005-0.006 wt％；

余量是铝和不可避免的杂质。

相应的，本发明还提供一种上述技术方案所述的高铁铝合金导体材料的退火工艺，包括以下步骤：

步骤a）将上述技术方案所述的高铁铝合金导体材料放入退火炉中，升温至400~460℃保温30~60min；

步骤b）降温至350~380℃保温5~20min；

步骤c）降温至280~330℃保温10~20min；

步骤d）降温至240~270℃保温20~40min。

优选的，步骤a）的升温速度为1~3℃ /min。

优选的，步骤a）的保温温度为420~450℃。

优选的，步骤b）的降升温速度为1~3℃ /min。

优选的，步骤b）的保温温度为350~370℃。

优选的，步骤c）的保温温度为290~320℃。