[发明专利]铝合金基复合线材及其制造方法

说明书

本发明涉及铝合金基复合线材及其制造方法。本发明的铝合金基复合线材按重量百分比包含如下组分：硅0.2％‑0.55％，铁0.25％‑0.42％，铜0.75％‑1.0％，锆0.05％‑0.8％，镁0.58％‑0.95％，纳米氮化铌0.001％‑0.005％，纳米碳化镱0.001％‑0.01％，锂0.01％‑0.3％，锌0.85％‑1.5％，纳米硼化镁0.001％‑0.006％，钛0.05％‑0.09％，锶0.001％‑0.009％，余量为铝Al；所述铝合金基复合线材的直径为0.05mm‑5mm；所述铝合金基线材的强度≥585MPa，延伸率≥15％，导电率≥62.5％IACS。

技术领域

本发明涉及有色金属材料，具体涉及机械性能、导电性能、耐腐蚀性能、蠕变性能优异的铝合金基复合线材及其制造方法。

背景技术

一直以来，金属材料是科技应用和工业建设的重要材料，随着科技进步和应用领域的不断发展，对于金属材料的综合性能的要求不断提高。特别是近年来，航空航天、轨道交通、电气电子等领域轻量化要求越来越高，如何采用质轻、高性能的金属材料替代传统金属材料，具有重要意义。

铝合金材料具有质轻、储量大的优点。目前主要通过合金化和复合增强来提高铝合金的性能。采用合金化途径来提高性能的铝合金，强度、塑性、韧性、导电性能、耐腐蚀性能、蠕变性能水平有限，且最大的不足在于合金化途径只能提高铝合金的某一性能或某一方面的性能，如强度的提高必然引起塑性、韧性、导电性能等的下降，因此合金化处理的铝合金还不能满足目前具有高要求的轻量化应用领域，。

复合增强铝合金是近年来研究的热点，通常分为纳米碳材料复合增强、纤维增强、表面复合涂层三类。纳米碳材料复合增强铝合金材料的机理与实际效果仍待进一步研究，其主要技术瓶颈在于：1)如何对纳米碳材料进行分散；2)如何对纳米碳材料进行表面处理从而避免有害的界面反应；3)如何降低材料和制造成本；4)如何实现工业化规模生产。纤维增强的铝合金材料可以获得比合金化铝合金相对较高的强度，但其同样存在增强材料难以分散、界面有害反应的问题，其最大的技术瓶颈在于：纤维增强相的存在虽然提高了基体材料的强度，但其增强体偏析、团簇严重破坏了合金组织的致密度和均匀性，导致合金复合材料存在很大的应力腐蚀、裂纹倾向，且材料的韧性、塑形和导电性能显著降低，加工和应用都存在极大的局限，特别是尚无性能突出的线材能够第一规模生产和应用。

发明内容

本发明旨在提供同时具有优异机械性能、物理性能、导电性能的铝合金基复合线材，并提供铝合金基复合线材的制造方法。

根据本发明的一方面，一种铝合金基复合线材，按重量百分比包含如下组分：硅Si0.2％-0.55％，铁Fe 0.25％-0.42％，铜Cu 0.75％-1.0％，锆Zr 0.05％-0.8％，镁Mg0.58％-0.95％，纳米氮化铌NbN 0.001％-0.005％，纳米碳化镱YbC 0.001％-0.01％，锂Li0.01％-0.3％，锌Zn 0.85％-1.5％，纳米硼化镁MgB₂0.001％-0.006％，钛Ti 0.05％-0.09％，锶Sr 0.001％-0.009％，余量为铝Al；所述铝合金基复合线材的直径为0.05mm-5mm；所述铝合金基线材的强度≥585MPa，延伸率≥15％，导电率≥62.5％IACS。

根据本发明的另一方面，一种具有涂层的铝合金基复合线材，该具有涂层的铝合金基线材是在上述铝合金基复合线材的外层包覆一层或多层涂层，所述涂层为金属层、金属合金层、无机陶瓷层、复合相增强金属合金层中的一种或两种以上构成。

根据本发明的又一方面，一种铝合金基复合线材的制造方法，所述方法包括：