[发明专利]一种高强度高电导率的铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度高电导率的铝合金及其制备方法，所述铝合金由以下组分按重量百分比(wt％)组成：Mg：0.5～0.54、Mn≤0.01、Zn≤0.01、Si：0.41～0.45、Fe：0.09～0.18、Cu≤0.01、混合稀土Re：0.31～0.5，余量为Al及不可避免的杂质。本发明提供的铝合金及制备方法相对现有技术有以下优点：通过在制备过程中加入适量的稀土元素Re，能够在铝合金的固液过程中减小枝晶间距，细化晶粒，加上通过控制Mg和Si的含量比，提高铝合金的强度，同时稀土元素与有害杂质形成多元化合物，可有效减小其不利影响，提高铝合金的电导率。

技术领域

本发明涉及铝合金加工领域，特别是涉及一种高强度高电导率的铝合金及其制备方法。

背景技术

自然界存在的金属中，银的电阻率最低，其次是铜，再次是金和铝。在输电线路材料的选择中，金和铝的电阻率非常接近，所以不考虑使用金，银的使用一般也仅限于高端精密设备中。目前国内大范围使用的输电线路材料为铜，但是铜的储量也有限，而且价格也不低，国外已经开始大规模使用铝合金导线替代铜导线，有些国家替代率甚至已经超过了50％。但是铝的电导率相对较低，强度也不高，而且铝合金的强度和电导率是相互制约的，强度大的电导率低，电导率高的强度低，因此我们有必要研发高强度高电导率的铝合金材料，提高铝合金材料的强度和电导率，使铝合金材料能够起到对铜合金材料的一般替代作用。

中国专利：一种高电导率、高强度铝合金及其制备方法(授权公告号CN104152760B)公开了一种铝合金及其制备方法，从性能测定结果上看，虽然提高了电导率，但强度却没有明显改善。

发明内容

为了提高铝合金产品的性能，在提高电导率的同时提高铝合金的强度，本发明提供了一种高强度高导电率的铝合金及其制备方法，具体技术方案如下：

一种高强度高电导率铝合金，其特征在于，由以下组分按重量百分比(wt％)组成：Mg：0.5～0.54、Mn≤0.01、Zn≤0.01、Si：0.41～0.45、Fe：0.09～0.18、Cu≤0.01、混合稀土Re：0.31～0.5，余量为Al及不可避免的杂质。

进一步地，所述铝合金由以下组分按重量百分比(wt％)组成：Mg：0.52～0.53、Mn≤0.009、Zn≤0.009、Si：0.43～0.44、Fe：0.11～0.13、Cu≤0.009、混合稀土Re：0.34～0.45，余量为Al及不可避免的杂质。

更进一步地，所述铝合金由以下组分按重量百分比(wt％)组成：Mg：0.523、Mn：0.0018、Zn：0.0048、Si：0.436、Fe：0.116、Cu：0.0027、混合稀土Re：0.4，余量为Al及不可避免的杂质。

制备以上所述的高强度高电导率铝合金的方法，包括以下步骤：

熔炼，熔炼温度为700℃～755℃，往熔炼炉中加入铝锭、硅锭、镁锭、铁添加剂、混和稀土以及微量的Zn、Cu、Mn，经15～20分钟搅拌后再用氩气精炼15～20分钟，经在线除气再扒去表面灰渣，铝液静置15～20分钟；

浇铸，铸造温度为690℃～730℃，铸造速度为60～95mm/min，铸造水压为0.05～0.15MPa，然后对铸锭进行均匀化处理，处理温度为560±5℃，时间为8小时，处理结束后水淬，均匀化处理后的合金材料进行热挤压；

人工时效热处理，时效热处理温度为200±5℃，时间3～4小时，热处理后即可得成品铝合金材料。

进一步地，所述熔炼温度为735℃～745℃。

更进一步地，所述熔炼温度为740℃。

进一步地，所述铸造温度为695℃～715℃。

更进一步地，所述铸造温度为705℃。