專利名稱：一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電工材料技術領域，具體涉及一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。
背景技術：
IEC62004標準中規(guī)定的高強度耐熱鋁合金導線AT2的性能指標為電導率^ 55%IACS，抗拉強度> 225MPa。由于電導率較低，使其在用作增容導線時線損較大，限制了其應用。鋁合金導體材料的抗拉強度和電導率是一對矛盾體。提高鋁合金導體材料的合金元素含量或提高鋁合金導體材料的冷加工變形量，可提高鋁合金導體材料的抗拉強度，但卻使其電導率下降。通常在高強耐熱鋁合金導體材料中含有鋯、鎂和硅。鋯以Al3Zr質點彌 散分布，提高變形鋁晶粒發(fā)生回復和再結晶的溫度，從而提高耐熱性，鎂、硅以Mg2Si質點彌散析出提高鋁合金的強度。但要使合金中的Al3Zr和Mg2Si質點彌散析出，需要較高溫度、較長時間的人工時效，這不僅切斷了連續(xù)生產(chǎn)流程，降低了生產(chǎn)效率，而且增加了能量消耗。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有耐熱鋁合金導體材料加工工序的不足，提供一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料,該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各種元素含量為=Mg為O. 2(Γ0. 30wt%，Cu為 O. 15 O. 30wt %，Er 為 O. 01 O. 2wt%, Zr 為 O. 005 O. 03wt% ;雜質元素總量小于 O. 3wt%,雜質元素中Cr、Mn、V和Ti的總量彡O. 012wt%，余量為Al。本發(fā)明的有益效果通過Mg、Cu、Er和Zr的復合微合金化方法，得到具有較高強度、較高電導率和較高耐熱性的鋁合金導體材料，取消了高強度耐熱鋁合金的時效處理工序，提高了高強耐熱鋁合金導線的生產(chǎn)效率。該鋁合金導體材料的電導率> 57. 5%IACS，抗拉強度> 225MPa，延伸率> 2. 0%，耐熱溫度為150°C。使用本發(fā)明高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料制造全鋁合金絞線，可免除熱處理工序，降低制造成本，提高制造效率，并顯著節(jié)約能源。
具體實施例方式實施例I一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料,該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各種元素的含量為=Mg為O. 25wt% ；Cu為
O.20wt% ；Er為O. 05wt% ；Zr為0. 01wt%,雜質元素總量小于O. 3wt%,雜質元素中Cr+Mn+V+Ti為O. 011wt%,余量為招。該高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進行爐前分析，雜質元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. Ollwt%，然后在保溫爐鋁液溫度為770°C時添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質量的O. 25%,O. 20%,O. 05%和O. 01%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。
所制的高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料電導率58. 0%IACS,抗拉強度228MPa,延伸率2. 2%,耐熱性93. 0%。實施例2一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料，該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各種元素的含量為Mg為O. 20wt% ；Cu為O. 25wt% ；Er為O. 10wt% ；Zr為O. 005wt%,雜質元素總量小于O. 3wt%，雜質元素中Cr+Mn+V+Ti 為 O. 012wt%，余量為鋁。該高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進行爐前分析，雜質元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. 012 wt%，然后在保溫爐鋁液溫度為770°C時添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質量的O. 20%,O. 25%,O. 10%和O. 005%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。所制的高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料電導率58. 5%IACS，抗拉強度225MPa,延伸率2. 1%，耐熱性92. 5%。實施例3一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料,該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各種元素的含量為=Mg為O. 30wt% ；Cu為
O.26 wt % ;Er為O. 18 wt % ;Zr為O. 03 wt %,雜質元素總量小于O. 3 wt%,雜質元素中Cr+Mn+V+Ti % O. Oil wt %，余量為鋁。該高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進行爐前分析，雜質元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. Oil wt %，然后在保溫爐鋁液溫度為780°C時添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質量的O. 30%,O. 26%,O. 18%和O. 03%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。所制的高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料電導率5 7. 5% I ACS，抗拉強度231MPa,延伸率2. 0%,耐熱性94. 0%。實施例4一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料,該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各種元素的含量為=Mg為O. 25wt% ；Cu為
O.25 wt % ;Er為O. 15 wt % ;Zr為O. 02 wt %,雜質元素總量小于O. 3 wt %,雜質元素中Cr+Mn+V+Ti % O. Oil wt %，余量為鋁。該高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料可采用如下工藝制備先將純度為99. 7%的鋁錠放在熔鋁爐中熔化，鋁液溫度為720°C，進行爐前分析，雜質元素鉻、錳、釩、鈦之和(Cr+Mn+V+Ti)為O. 011，然后在保溫爐鋁液溫度為780°C時添加鋁銅、鋁鉺、鋁鋯中間合金和純鎂使合金元素鎂、銅、鉺和鋯分別占熔體總質量的O. 25%,O. 25%,O. 15%和O. 02%。中間合金和鎂熔化后攪拌、精煉，再保溫30min，然后澆鑄、軋制和冷拔，制成高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。 所制的高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料電導率58. 3%IACS，抗拉強度230MPa,延伸率2. 1%，耐熱性93. 5%。
權利要求
1.一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料，其特征在于，該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各種元素含量為=Mg為.0.20 0. 30wt%，Cu 為 0. 15 0. 30wt %, Er 為 0. 01 0. 2wt%, Zr 為 0. 005 0. 03wt% ;雜質元素總量小于0. 3wt%，雜質元素中Cr、Mn、V和Ti的總量彡0. 012wt%，余量為Al。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電工材料技術領域的一種非熱處理型高電導率高強度耐熱鋁合金導體材料。該鋁合金導體材料主要由鋁、鎂、銅、鉺和鋯及不可避免的雜質元素組成，各元素含量為Mg為0.20~0.30wt% ，Cu為0.15~0.30wt %，Er為0.01~0.2wt%，Zr 為0.005~0.03wt%；雜質元素總量小于0.3wt%，雜質元素中Cr、Mn、V和Ti的總量≤0.012wt%，余量為Al。本發(fā)明的鋁合金導體材料的電導率≥57.5%IACS，抗拉強度≥225MPa，延伸率≥2.0%，耐熱溫度為150℃，使用本發(fā)明的鋁合金導體材料制造全鋁合金絞線，可免除熱處理工序，降低制造成本，提高制造效率，并顯著節(jié)約能源。
文檔編號C22C21/06GK102816960SQ20121029266
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權日2012年8月16日
發(fā)明者劉東雨, 張靜, 高倩, 劉靜靜, 侯世香 申請人:華北電力大學