专利名称：一种铝铒合金导线的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝铒合金导线的制备工艺，属于金属合金技术领域。
背景技术：
铝合金导线是一种在不影响其导电性、耐腐蚀性的前提下，通过添加有效的合金 元素而开发出的具有好的耐热性、较高强度的导电材料。这种铝合金导线用作输电线，除有 较高的强度外，还能显著扩大导线的容量，在输电线路上应用铝合金系列导线具有显著的 社会、经济效益。 现在的铝合金导线中添加的合金元素主要是Zr，，通过适当的热处理使Zr以 Al3Zr的形式从基体当中大量弥散析出，成为主要的强化相，从而提高铝合金的强度。但Zr 对导电性能的影响很大。 经过研究我们发现Er对铝合金导电性能的影响相对较小，通过适当的热处理Er 以Al^r的形式析出，其作用机理和锆是相同的，使其也可以成为一种有效的强化相，也可 以提高铝合金的强度，同时对导电性能的影响相对较小。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝铒合金导线的加工、热处理工艺，使生产的导线在提
高材料抗拉强度的同时，不会引起导电性能的大幅的下降。 为实现以上目的，本发明采用以下技术方案 1)合金配置，在熔化的铝液(> 99. 9% )中添加铒元素，以中间合金的方式加入， 按重量百分比铒在0. 07wt% 0. 27wt^之间，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置
30分钟; 2)将上述的铝液浇铸成铸锭，然后再热挤为圆铝杆； 3)对杆材进行固溶处理，温度为640°C，时间为10小时，然后室温水淬淬火；
4)将淬火的杆材在275°C 30(TC之间保温4 10小时后拉拔或者将淬火的杆材 拉拔然后在275°C 30(TC之间保温4 10小时。 因为常温下铒元素在铝基体中的固溶度很低，所以要对杆材进行固溶处理，使铒 元素在铝基体中形成过饱和固溶体，这样才可以使Er在随后时效过程中以Al3Er的形式析 出。 本发明具有以下积极作用 经过固溶处理后，铒在铝基体当中过饱和固溶，经过本发明的热处理工艺处理后 可以使Er以Al3Er的形式弥散析出，通过实验我们发现Al3Er稳定性很好，可以作为有效的 强化相。本发明制备的导线，保持了较高的强度，良好的延伸率，又保持良好的导电性能。
具体实施方式
对比例1 :
将铝含量大于99.9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁 模浇注。铸锭大小①110X330mm。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在510°C 保温10小时后空冷，然后冷拔为①3的导线。抗拉强度114MPa ;屈服强度108MPa ;延伸 率17. 1% ;电导率64. 3% IACS。
对比例2: 将铝含量大于99.9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 07wt^的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，然后冷拔为①3的导 线。导线抗拉强度127MPa ;屈服强度118MPa ;延伸率4. 2% ;电导率62. 9% IACS。
对比例3: 将铝含量大于99.9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 27wt^的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，然后冷拔为①3的导 线。抗拉强度137MPa ;屈服强度128MPa ;延伸率4. 7% ;电导率62. 5% IACS。
实例1 : 将铝含量大于99.9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 07wt^的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在64(TC保温10 小时后室温水淬，然后在30(TC保温4小时，然后冷拔为①3的导线。抗拉强度128MPa ;屈 服强度123MPa ;延伸率18. 7% ;电导率63. 1% IACS。
实例2 : 将铝含量大于99. 9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 07wt%的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在64(TC保温10 小时后室温水淬，然后冷拔为①3的导线，然后在30(TC保温4小时。抗拉强度134MPa ;屈 服强度125MPa;延伸率21.2X ;电导率64. 1% IACS。
实例3 : 将铝含量大于99. 9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 07wt%的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在64(TC保温10 小时后室温水淬，然后冷拔为①3的导线，然后在275t:保温10小时。抗拉强度137MPa ; 屈服强度129MPa;延伸率18.8% ;电导率63. 8% IACS。
实例4 :
将铝含量大于99. 9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 27wt%的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在64(TC保温10 小时后淬火(水淬)，然后在30(TC保温4小时，然后冷拔为①3的导线。抗拉强度142MPa; 屈服强度134MPa ;延伸率18. 5% ;电导率62. 2% IACS。
实例5 : 将铝含量大于99. 9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 27wt^的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在64(TC保温10 小时后淬火(水淬)，然后冷拔为①3的导线，然后在30(TC保温4小时。抗拉强度148MPa ; 屈服强度138MPa ;延伸率18. 2% ;电导率63. 2% IACS。
实例6 : 将铝含量大于99.9%的铝锭在电阻坩埚炉中进行熔炼，采用石墨粘土坩埚，先将 铝锭在780°C 80(TC熔化，熔化之后再加入铝铒中间合金(含6wt^铒)，冰晶石覆盖，六 氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟，在72(TC铁模浇注。铸锭大小①110X330mm。熔炼铒 含量为0. 27wt%的合金。在30(TC保温4小时，热挤为①10的杆材，杆材在64(TC保温10小 时后淬火(水淬)，然后冷拔为①3的导线，然后在275t:保温10小时。抗拉强度151MPa; 屈服强度140MPa ;延伸率19. 2% ;电导率63. 1% IACS。 结果评述相对于对比例，本制备工艺使导线的抗拉强度提高了大约30%，屈服 强度调高了大约20%，延伸率提高了 23%，电导率下降了大约1. 2%。
权利要求
一种铝铒合金导线的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤1)合金配置，在铝的重量百分含量＞99.9％的熔化铝液中添加铒元素，以中间合金的方式加入，按重量百分比铒在0.07wt％～0.27wt％之间，冰晶石覆盖，六氯乙烷除气，电磁搅拌，静置30分钟；2)将上述的铝液浇铸成铸锭，然后再热挤为圆铝杆；3)对杆材进行固溶处理，温度为640℃，时间为10小时，然后室温水淬淬火；4)将淬火的杆材在275℃～300℃之间保温4～10小时后拉拔或者将淬火的杆材拉拔然后在275℃～300℃之间保温4～10小时。
全文摘要
本发明公开了一种铝铒合金导线的制备工艺，包括以下步骤1)合金配置，在熔化的铝液(＞99.9％)中添加铒元素，以中间合金的方式加入，按重量百分比铒在0.07wt％～0.27wt％之间；2)将上述的铝液浇铸成铸锭，然后再热挤为圆铝杆；3)对杆材进行固溶处理，温度为640℃，时间为10小时，然后室温水淬淬火；4)将淬火的杆材在拉拔前或后在275℃～300℃之间保温4～10小时。本发明制备的导线，保持了较高的强度，良好的延伸率，又保持良好的导电性能。
文档编号C22F1/04GK101736174SQ201010034179
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者张义, 文胜平, 聂祚仁, 陈子勇, 黄晖 申请人:北京工业大学