[发明专利]高强高导抗晶间腐蚀铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强高导抗晶间腐蚀铝合金，包含如下的组分：Si 0.50～0.55wt％，Fe0.24～0.26wt％，Mn 0.00001～0.001wt％，Mg 0.62～0.66wt％，Cr≤0.001wt％，V≤0.001wt％，Ti 0.008～0.015wt％，Be 0.008～0.01wt％，Y 0.01～0.02wt％，以及余量的Al。本发明还公开了所述高强高导抗晶间腐蚀铝合金的制备方法。本发明的高强高导抗晶间腐蚀铝合金，抗拉强度可达320‑350MPa，导电率能够达到55IACS。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体涉及一种高强高导抗晶间腐蚀铝合金及其制备方法。

背景技术

目前架空导线用铝合金主要使用6XXX系Al-Mg-Si系铝合金材料，该系铝合金是可热处理型铝合金，具有比强度高、密度低、导电性能好等优点。铝合金导线的性能主要受合金元素、加工工艺及其热处理工艺等方面影响。由于材料配方及制造工艺及后续加工方式的不同，目前用于架空导线的6201铝合金材料的抗拉强度偏低，抗拉强度在320MPa以下，导电率在52.5IACS以下，在使用过程中发生的晶间腐蚀使得导线的使用寿命受限。因此，有必要提供一种抗拉强度高、导电率好，同时抗晶间腐蚀性能好的铝合金。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高6系铝合金抗拉强度、电导率以及抗晶间腐蚀性能的高强高导抗晶间腐蚀铝合金。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种高强高导抗晶间腐蚀铝合金，包含如下的组分：Si 0.50～0.55wt％，Fe 0.24～0.26wt％，Mn 0.00001～0.001wt％，Mg 0.62～0.66wt％，Cr≤0.001wt％，V≤0.001wt％，Ti 0.008～0.015wt％，Be 0.008～0.01wt％，Y 0.01～0.02wt％，以及余量的Al。

发明人经过研究发现，向铝合金中加入金属钇(Y)，Y会与铝合金中的硅元素能够形成YSi、YSi₂等金属间化合物，改善铝基体中过剩硅的固溶分布，从而提高了铝合金的导电率。但是，钇与铝之间也能够形成金属间化合物Y₂Al，这种Y₂Al会降低铝基体的导电率。为了解决这一问题，发明人向铝合金中添加了铍(Be)元素，Be可以提高铝合金表面抗氧化和抗腐蚀的性能，并且能够使得脆性的铁形成金属间化合物的针状晶粒结构转变为等轴晶粒；同时Be能够降低钇与铝基体的反应，从而使得在提高导电率的同时提升材料的抗晶间腐蚀性能。因此，本发明通过向铝合金中添加适量的Be元素和Y元素，可以起到提高导电率，使晶粒细化及提高抗腐蚀性能的作用。

本发明中，所述铝合金中的镁/硅比优选为1.20-1.24。铝合金中的镁/硅比处于这一范围，在制备过程中能够形成大量的Mg₂Si质点以及过剩Si细化的Mg₂Si质点，从而有利于提高材料的抗拉强度。

本发明还提供了所述的高强高导抗晶间腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：

S1.将配方量的铝源投入熔化炉中熔化，再添加铝硼合金以除去铝液中的钒；接着，对铝液进行精炼、静置；

S2.将静置后的铝液转入保温炉中，向保温炉中加入配方量的中间合金，搅拌，形成均一的铝液；接着，对铝液进行取样检测，确认各元素含量是否达到目标值；若铝液成分未达到目标值，对铝液进行调整，再取样分析；若达到目标值时，对铝液再次进行精炼，接着静置后进行扒渣，再继续静置；

S3.将静置后的铝液进行连续浇铸得到铸坯，浇铸温度控制在680-700℃；

S4.对浇铸得到的铸坯进行连续轧制得到铝杆，入轧的温度控制为480-570℃，且每炉次的进轧温度波动≤30℃；轧制结束后，进行淬火处理；

S5.将轧制的铝杆进行冷拉拔，得到单丝；