一种高导电率与高抗拉强度的铝合金及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及铝合金材料深加工【技术领域】，具体涉及一种高导电率与高抗拉强度的铝合金及其制备方法。一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，包括以下重量百分比的组分：硅0.3%～0.7%、铁0.4%～0.6%、铜0.05%～0.15%、镁0.35%～0.8%、锰0.02%～0.04%、锌0.05%～0.15%、硼0.04%~0.08%，其余为铝。本发明制得的高导电率与高抗拉强度的铝合金具有导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的优点，其中，导电率达到56.5%以上，硬度（HRF）达到45度以上，抗拉伸性能能够达到172.4MPa以上。
【专利说明】一种高导电率与高抗拉强度的铝合金及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金材料深加工【技术领域】，具体涉及一种高导电率与高抗拉强度的铝合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，由于铜供不应求，考虑到铝的比重只有铜的30%，在希望减轻重量的架空高压输电线路中曾采取以铝代铜的措施。目前从环境保护考虑，空中输电线将转为铺设地下电缆。在这种情况下，铝与铜相比，就有明显的生产成本的优势。在07年国家的电网基本建设完成投资1605.93亿元，电网建设新增220千伏及以上变电容量12079万千伏安、线路长度19873公里。因此，从电网的基本建设就可以看到铝代铜的用量。
[0003]在电力输送中需要有大量的配件，例如，动力连接板、线电缆夹、汇流排、变压器、开关、接插元件和联接器等均是铝合金制品。然而，现有技术中，动力连接板、线电缆夹、汇流排、变压器、开关、接插元件和联接器等铝合金制品存在导电率偏低，且其硬度和抗拉伸性能不好的缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的高导电率与高抗拉强度的铝合金。
[0005]本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法。
[0006]为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案:
提供一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，它包括以下重量百分比的组分:
娃0.3% ?0.7%
铁0.4% ?0.6%
铜0.05% ?0.15%
镁0.35% ?0.8%
猛0.02% ?0.04%
锌0.05% ?0.15%
硼0.04%~0.08%
其余为铝。
优选的，一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，它包括以下重量百分比的组分:
硅0.5%
铁0.5%
铜0.1%
镁0.6%
猛0.03% 锌0.1%
硼0.06%
其余为铝。
[0007]为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案:
提供一种高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法，它包括以下步骤:
步骤一，熔铝和硅:往高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；
步骤二，熔融混合:往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼:往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，同时投入配方量的硼，得到精炼熔融混合液；
步骤四，均质:对步骤三得到的精炼熔融混合液进行均质，得到均质熔融液；
步骤五，固熔处理:对步骤四得到的均质熔融液在一定温度下进行固熔处理，得到过饱和固熔体；
步骤六，挤压和时效处理:对步骤五得到的过饱和固熔体进行挤压，挤压后再进行时效处理，得到高导电率与高抗拉强度的铝合金。
[0008]上述技术方案中，所述步骤一中，所述高温烘炉的温度为500°C ~650°C。
[0009]上述技术方案中，所述步骤五中，对步骤四得到的均质熔融液在650 °C ~850°C下进行固熔处理，得到过饱和固熔体。
[0010]本发明与现有技术相比较，有益效果在于:
(I)本发明提供的一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，具有导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的优点，其中，导电率达到56.5%以上，硬度(HRF)达到45度以上，抗拉伸性能能够达到172.4MPa以上。
[0011](3)本发明提供的一种高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法，具有方法简单，生产成本低，能够适用于大规模生产。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0013]实施例1。
[0014]一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，它包括以下重量的组分:
娃 0.5 kg、铁 0.5 kg、铜 0.1 kg、镁 0.6 kg、猛 0.03 kg、锌 0.1 kg、硼 0.06 kg、其余为销O
[0015]上述高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法如下:
步骤一，熔铝和硅:往温度为600°C的高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；步骤二，熔融混合:往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼:往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，同时投入配方量的硼，得到精炼熔融混合液； 步骤四，均质:对步骤三得到的精炼熔融混合液进行均质，得到均质熔融液；
步骤五，固熔处理:对步骤四得到的均质熔融液在780°C下进行固熔处理，得到过饱和固熔体；
步骤六，挤压和时效处理:对步骤五得到的过饱和固熔体进行挤压，挤压后再进行时效处理，得到高导电率与高抗拉强度的铝合金。
[0016]本实施例制得的高导电率与高抗拉强度的铝合金具有导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的优点，其中，导电率达到56.5%，硬度(HRF)达到45度，抗拉伸性能能够达到172.4MPa0
[0017]实施例2。
[0018]硅0.3 kg、#0.4 kg』0.05 kg、镁0.35 kg、锰0.02 1^、锌0.05 kgj0.04 kg、
其余为铝。
[0019]上述高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法如下:
步骤一，熔铝和硅:往温度为500°C的高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；步骤二，熔融混合:往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼:往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，同时投入配方量的硼，得到精炼熔融混合液；
步骤四，均质:对步骤三得到的精炼熔融混合液进行均质，得到均质熔融液；
步骤五，固熔处理:对步骤四得到的均质熔融液在650°C下进行固熔处理，得到过饱和固熔体；
步骤六，挤压和时效处理:对步骤五得到的过饱和固熔体进行挤压，挤压后再进行时效处理，得到高导电率与高抗拉强度的铝合金。
[0020]本实施例制得的高导电率与高抗拉强度的铝合金具有导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的优点，其中，导电率达到58%，硬度(HRF)达到51度，抗拉伸性能能够达到175MPa。
[0021]实施例3。
[0022]硅0.7 kg、#0.6 kg』0.15 1^、镁0.8 kg、M0.04 1^、锌0.15 kgj0.08 kg、
其余为铝。
[0023]上述高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法如下:
步骤一，熔铝和硅:往温度为650°C的高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液；步骤二，熔融混合:往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液；
步骤三，氮气精炼:往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，同时投入配方量的硼，得到精炼熔融混合液；
步骤四，均质:对步骤三得到的精炼熔融混合液进行均质，得到均质熔融液；
步骤五，固熔处理:对步骤四得到的均质熔融液在850°C下进行固熔处理，得到过饱和固熔体；
步骤六，挤压和时效处理:对步骤五得到的过饱和固熔体进行挤压，挤压后再进行时效处理，得到高导电率与高抗拉强度的铝合金。
[0024]本实施例制得的高导电率与高抗拉强度的铝合金具有导电率高，且硬度和抗拉伸性能好的优点，其中，导电率达到59%，硬度(HRF)达到60度，抗拉伸性能能够达到198MPa。
[0025] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，其特征在于:它包括以下重量百分比的组分: 娃0.3% ?0.7% 铁0.4% ?0.6% 铜0.05% ?0.15% 镁(λ 35% ?0.8% 猛0.02% ?0.04% 锌0.05% ?0.15% 硼0.04%~0.08% 其余为铝。
2.根据权利要求1所述的一种高导电率与高抗拉强度的铝合金，其特征在于:它包括以下重量百分比的组分: 硅0.5% 铁0.5% 铜0.1% 镁0.6% 猛0.03% 锌0.1% 硼0.06% 其余为铝。
3.权利要求1至2任意一项所述的一种高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法，其特征在于:它包括以下步骤: 步骤一，熔铝和硅:往高温烘炉中投入铝和硅，进行熔融为铝硅液； 步骤二，熔融混合:往步骤一烘炉的铝硅液中投入配方量的铁、铜、镁、锰和锌，高温熔融后得到熔融混合液； 步骤三，氮气精炼:往步骤二得到的熔融混合液中通入氮气进行精炼除气，同时投入配方量的硼，得到精炼熔融混合液； 步骤四，均质:对步骤三得到的精炼熔融混合液进行均质，得到均质熔融液； 步骤五，固熔处理:对步骤四得到的均质熔融液在一定温度下进行固熔处理，得到过饱和固熔体； 步骤六，挤压和时效处理:对步骤五得到的过饱和固熔体进行挤压，挤压后再进行时效处理，得到高导电率与高抗拉强度的铝合金。
4.根据权利要求3所述的一种高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法，其特征在于:所述步骤一中，所述高温烘炉的温度为500°C ~650°C。
5.根据权利要求3所述的一种高导电率与高抗拉强度的铝合金的制备方法，其特征在于:所述步骤五中，对步骤四得到的均质熔融液在650°C ~850°C下进行固熔处理，得到过饱和固熔体。
【文档编号】C22F1/047GK104451288SQ201410846580
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】何旭坤 申请人:东莞市东兴铝业有限公司