[发明专利]一种稀土铝镁硅合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土铝镁硅合金材料及其制备方法，该材料不仅可制备符合架空用的铝镁硅合金线的要求，而且可广泛应用于对强度与导电要求都较高的通讯信号线、屏蔽线领域等。

背景技术

能源、安全、环保是关系到人类生存和发展的三大关键问题，铝材具有密度小、比强度和比刚度高，耐腐蚀，美观耐用，以成形，可表面处理，可回收再生，可节能储能等一系列优良性能，推广应用铝材是缓解上述三大问题的重要途径。因此铝材越来越受到人们的青睐，其应用已经普及到国民经济各部门和人们生活各方面，在很多场合已经代替了钢材，铜材，木材和塑料，成为人类社会的一种重要基础材料。现有的铝合金管材由于在强度、耐腐蚀和生产工艺的不足，生产工艺过于复杂繁琐，生产成本过高，生产出来的管材各项性能不稳定，不全面，经常出现废品。因此，必须优化合金成分和生产工艺，降低成本，提高效率来获得高强度，高耐腐等综合性能良好的合金材料。

随着铝合金材料的发展，以铝合金材料作为导体材料和加强材料的导线在国内外业日趋应用广泛，其代表种类为全铝合金绞线、铝合金芯铝绞线，铝合金通讯信号线、铝合金屏蔽线等，传统的铝合金材料材料成分以及性能相对单一，生产工艺相对复杂繁琐，生产效率低，生产成本高，各项性能不够全面，有的以牺牲电阻追求强度，有的以牺牲加工性能追求强度，有的以牺牲强度追求电阻。近些年来铝合金材料经过成分改进和工艺的处理，使得铝合金性能和生产工艺得到了改善，但并未能使得这些性能达到最佳以及最优比配，有的只适合实验室，不能应用企业大批量生产；有的顾此失彼；有的不顾成本、不计效率；因此还需进一步改进，开发出一种性能更优异、更全面，成分配比最佳，工艺流程简单，操作简便，低成本，高效率的适用于企业大批量生产的经济实用的铝合金材料。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种高耐腐，高强度稀土铝镁硅合金材料。为了实现该技术目的采用如下技术方案：

一种稀土铝镁硅合金材料，其特征在于，该材料的化学成分及重量百分比为：

该材料的化学成分及重量百分比为：稀土元素RE 0.08～0.35％；Mg和Si的总量0.7～1.5％，Mg和Si的质量比为1.5～1.8：1，Cu：0～0.46％，Cr：0～0.4％，Cu与Cr总重量小于0.75％，其他单个杂质≤0.05％，杂质总和≤0.15％，余量为铝；其中所述稀土元素选自镧，铈，钇，镨，钕，铒中的一种或两种以上的混合。在铝合金中添加微量的稀土元素，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中气体和有害杂质，消除铸造疏松以及热裂纹等缺陷，从而提高合金的强度，改善加工性能，改善合金的耐热性，可塑性及抵抗变形力，提高硬度、耐腐蚀性能及着色，增加韧性，降低合金淬火敏感性，稀土在铝合金中的添加量不宜过高，太高起到相反作用，太低又达不到最佳效果，因此添加量在合金中质量百分比最佳选择：0.1～0.35％；铝稀土中间合金由内蒙古稀土研究院提供。

本发明的稀土铝镁硅合金材料具有如下特性：

抗拉强度大，延伸率好，退火后，合金材料常温、常压态下，合金材料经连铸连轧成直径9.5mm杆材时，测得抗拉强度150～220Mpa，延伸率大于10％(是否有个上限？)。在20℃下直流电阻率小于34.50nΩ.m(是否有个下限？)，拉制成圆铝线时：测得抗拉强度大于290Mpa(是否有个上限？)，延伸率大于3.5％(是否有个上限？)，在20℃下直流电阻率小于32.84nΩ.m

所述材料还包括如下重量百分比的化学成分：Cu：0.1～0.46％，Cr：0.02～0.4％，Cu与Cr总重量小于0.75％。

所述材料化学成分及重量百分比为：RE：0.1～0.35％；Si：0.3～0.9％，Mg：0.3～0.9％，其中镁和硅的总量0.7～1.5％，这是用于制备电线电缆的合金杆坯主要合金的化学成分及含量。所述材料化学成分及重量百分比为：RE：0.1～0.35％；Si：0.2～0.8％，Mg：0.35～1.2％，其中镁和硅的总量0.7～1.5％，这是挤压铝合金管的杆坯主要合金的化学成分及含量。

另一方面，本发明还提供了一种稀土铝镁硅合金材料的制备方法，其包括如下步骤：熔炼、合金液配制、精炼及浇铸；其中：

1)、熔炼：将铝锭熔炼为铝液，将铝液导入保温炉中，升温至740～760℃，保温并静置；