[发明专利]具有改进的抗蠕变性的铝导体合金

说明书

本公开涉及具有提高的抗蠕变性的铝导体合金，包含所述铝导体合金的铝产品以及其使用方法。在一些实施方案中，所述铝导体合金包含，以重量百分比计：至多约0.10Si；至多约0.5Fe；至多约0.30Cu；约0.02与约0.1之间的Mg；至多约0.04B；并且余量是铝和不可避免的杂质。

相关申请和文件的交叉引用

本申请要求2016年7月21日提交且整体并入本文的美国临时专利申请62/365,020的优先权。

技术领域

本公开涉及可用作电导体材料的铝合金。

背景技术

随着经济在过去几十年发展，对电导体材料的需求已显著增加。8xxx铝导体合金提供显著优点，如低密度、高电导率与重量比以及铜导体的低成本。它们在架空输电和配电中逐步取代铜导体合金。对于铝导体的广泛应用，它们必须满足电气工业中的性质的总体要求，特别是电导率、拉伸强度和抗蠕变性。因此，已经投入了相当大的努力来开发具有高综合性质的铝导体合金。

商业纯铝合金的合金化可产生固溶体或单独相，所述固溶体或单独相由于固溶强化和沉淀强化而大大改进拉伸强度。然而，由于溶质原子和沉淀物处的自由电子的增强的散射，电导率可能下降。对于电气应用，在合金设计和开发中发现高电导率与增强的机械性质的有利组合是一项挑战。

此外，蠕变性质是铝导体合金中所需的最重要的性质之一。由于焦耳效应，需要铝导体的温度升高和抗蠕变性以避免长期变形。

将希望获得在相对低的温度下具有改进的抗蠕变性而基本上不降低其电导率的铝导体合金。可替代地或组合，还将希望获得具有改进的铸造性质的铝导体合金。

发明内容

本公开涉及铝导体合金，所述铝导体合金当与具有少于0.1Mg(以重量百分比计)的相应铝导体合金相比时，一旦铸造，就具有改进的抗蠕变性。

在第一方面，本公开涉及具有增加的抗蠕变性的铝导体合金。所述铝导体合金包含，以重量百分比计：

至多约0.10Si；

至多约0.5Fe；

至多约0.30Cu；

约0.02与约0.1之间的Mg；

至多约0.04B；

并且余量是铝和不可避免的杂质。

在一个实施方案中，所述铝导体合金包含至多约0.05Si。在另一个实施方案中，所述铝导体合金包含约0.3与约0.5之间的Fe。在仍然另一个实施方案中，所述铝导体合金包含约0.15与约0.30之间的Cu，例如至多约0.18Cu。在又一个实施方案中，所述铝导体合金包含至多约0.052Mg或至多约0.025Mg。在又一个实施方案中，所述铝合金包含约0.001与约0.04之间的B。在另一实施方案中，当在100℃下在69MPa负载下测量时，所述铝合金具有1x10^-8s^-1或更低的二次蠕变速率。

在第二方面，本公开涉及一种包含本文所述的铝导体合金的棒。

在第三方面，本公开涉及一种包含本文所述的铝导体合金的铝铸造产品。所述铝铸造产品可以是例如线材。

在第四方面，本公开涉及一种用于改进包含改性的铝导体合金的铝产品的抗蠕变性的方法，所述改进是与包含第一铝导体合金的相应铝产品相比。概括地说，所述方法包括将Mg与所述第一铝导体合金组合以提供所述改性的铝导体合金。所述第一铝导体合金包含，以重量百分比计：

至多约0.10Si；

至多约0.5Fe；

至多约0.30Cu；

至多约0.04B；