铝合金线的制作方法_3

文档序号:8300130阅读:来源:国知局
金线可具有各种不同的横截面形 状。典型的横截面形状为圆形。此外,横截面形状也可为椭圆形、多边形(例如,矩形和六 边形)等。横截面形状并不局限于特定的某一种形状。
[0047] [铝合金绞合线]
[0048] 本发明的上述A1合金线可为由多根线绞合在一起而制成的绞合线。即使线材的 直径较小,但这些线材可绞合在一起而构成高强度的线材(绞合线)。对绞合在一起的线材 的根数没有特别的限制。线材的根数的例子可为7、11、19和37根。此外,本发明的A1合 金绞合线也可以为压缩线,其中该压缩线是通过将线材绞合在一起、随后进行压缩成型而 形成的,这样,这种线材的直径小于仅将线材绞合在一起而形成的绞合线的直径。
[0049] [包覆电线]
[0050] 可将上面所述的本发明A1合金线、本发明A1合金绞合线及压缩线合适地用作电 线导体。根据预期的用途,可将其直接用作导体、或者用作包覆电线,该包覆电线包括由绝 缘材料形成的、位于导体外周的绝缘包覆层。可适当地选择绝缘材料。绝缘材料的例子可 包括聚氯乙烯(PVC)、无卤素树脂、具有优异阻燃性的材料等。可根据所需的绝缘强度来适 当地选择绝缘包覆层的厚度,而对绝缘层的厚度没有特别的限制。
[0051] [束线]
[0052] 上述包覆电线可适合用于束线。此时,将端子部连接在包覆电线的末端,从而可使 电线与目标物(例如,设备)相连接。端子部可为各种形式,例如公型、母型、压接型、焊接 型,对端子部的形式没有特别的限制。上述束线还可以包括一组电线,其中多根包覆电线共 用一个端子。此外,该束线中所包括的多根包覆电线可被捆绑工具等绑在一起,以便获得优 异的操作性。这种束线适用于要求轻量化的各种领域,特别是用于为了提高燃油经济性而 希望进一步减轻重量的机动车辆中。
[0053] [制备方法]
[0054] 〈〈铸造步骤〉〉
[0055] 根据本发明的制造方法,首先形成由上述具有特定组成的铝合金制成的铸造材 料。所用的铸造方法可为使用动模或框形定模的连续铸造、以及使用箱形定模的模具铸造 (以下称为方坯铸造)中的任意一者。连续铸造可将熔融金属快速固化,从而提供具有微 细晶体结构的铸造材料。此外,快速固化可使晶体析出物细化,由此使得在所提供的铸造材 料中,均匀分散有微细的晶体析出物。使用这样的铸造材料作为基材有利于制造出具有微 细晶体结构的A1合金线,并且能够通过晶体的微细化而提高强度,并且通过微细晶体析出 物的分散而提高韧性。可适当地选择冷却速度,冷却速度优选为1°C /秒或更高,更优选为 4°C /秒或更高。更优选的是,在固态和液态的溶融金属共存的温度范围(600°C至700°C ) 内,冷却速度为20°C /秒或更高。例如,可使用具有水冷铜模具和/或强制水冷却装置等 的连续铸造机,以实现上述冷却速度下的快速固化。对于连续铸造而言,可调节冷却速度 以提供快速固化从而降低铸造后所获得的铸造材料的枝晶间距(DAS)。DAS优选为不大于 50 y m,更优选为不大于40 y m。
[0056] 在加入Ti和/或B的情况下,优选在将溶融金属倾注到模具中之前立即加入Ti 和/或B,以避免(例如)Ti的局部分布,从而制备(例如)Ti均匀混合的铸造材料。
[0057] 〈〈轧制步骤〉〉
[0058] 接下来,上述铸造材料经过(热)轧制从而形成轧制材料。特别是,当使用方坯浇 铸材料时,优选的是,浇铸之后的材料可以进行均匀化处理。
[0059] 可连续地进行上述铸造步骤和轧制步骤,以通过利用铸造材料中累积的热量来促 进热轧,从而实现高能率,与间歇式铸造方法相比,这种方式的铸造轧制材料的生产性更优 异。
[0060] 〈〈拉丝步骤〉〉
[0061] 接下来,对上述乳制材料、或者经连续铸造及乳制的材料进行(冷)拉丝,以形成 拉丝材料。可根据所需的线直径来适当地选择材料被拉丝的程度。由此可制得所需数量的 拉丝材料、并将这些拉丝材料绞合在一起以形成绞合线。
[0062] 《软化处理(最终热处理)步骤》
[0063] 接下来,使上述拉丝材料或绞合线经过软化处理。在这样的条件下进行软化处理, 使得经过软化处理后的线材(单线或绞合线)的伸长率达到10%或更高。软化处理可在拉 丝后以及绞合后进行,以使得最终的绞合线的伸长率为10%以上。进行软化处理以使线材 软化,并在不过分降低线材强度的情况下提高线材的韧性,其中线材的强度已通过晶体结 构的细化和加工硬化而得以增强。
[0064] 关于软化处理,可使用连续处理或者分批处理。关于软化处理过程中的气氛,为了 避免因处理过程中的加热而在线材表面上形成氧化膜,所述气氛优选为空气或者氧含量较 低的气氛(例如,非氧化气氛)。非氧化气氛的例子可包括真空气氛(减压气氛)、惰性气 体气氛(例如氮气(N 2)或氩气(Ar))以及诸如含有氢气的气体(例如,纯氢气(H2),诸如 N2、Ar或氦气(He)之类的惰性气体与氢气(H2)的混合气体)、以及含有碳酸气的气体(例 如,一氧化碳(C0)和二氧化碳(C02)的混和气体)。
[0065] 〈分批处理〉
[0066] 分批处理(光软化处理)是指对位于加热容器(例如,气氛炉(如,箱形炉))中 的待加热工件进行加热的处理方法。尽管每次处理的生产量有限,但是这种处理方法易于 控制整体工件的加热状态。分批处理中可将加热温度设置为250°C或更高,以使得线材的 伸长率达到10%以上。优选的条件为:加热温度为大于或等于300°C且小于或等于500°C, 保持时间为大于或等于0.5小时且小于或等于6小时。当加热温度低于250°C时,则难以 提高韧性和导电率,而当加热温度高于500°C或保持时间超过6小时时,则强度会下降。另 夕卜,分批处理时,加热温度的降低速度(即,加热后的降温速度)优选为小于或等于50°C / 秒。降温速度可被设定得相对较低以实现慢速冷却,从而导致相对大量的微细析出物。可 通过将加热后的工件继续保持在炉中,而不是在加热工件后立即将工件从炉中取出,从而 满足上述降温速度。
[0067] 〈连续处理〉
[0068] 连续处理是指将待加热工件连续地送入加热容器中、并对该工件连续加热的处理 方法,其优点包括:1.线材可被连续加热,因此可加工性优异。2.线材在长度方向上受热均 匀,因此可避免线材在长度方向上的性能发生变化。特别是,在使尺寸较长的线材(例如, 用作电线导体的尺寸较长的线)进行软化处理的情况中,适合使用连续处理的方法。连续 处理的例子可包括:直接通电加热法,其通过电阻加热来对待加热的工件进行加热(利用 电能进行连续软化处理);间接通电加热法,其通过高频电磁感应来对待加热工件进行加 热(利用高频感应加热进行连续软化处理);以及炉式加热法,其将待加热的工件送入具有 加热气氛的加热容器(管道软化炉)中,并通过热传递对工件进行加热。可通过(例如)如 下方式的连续处理来获得伸长率为10%以上的线材。对样品进行软化处理,在该软化处理 过程中,适当改变可对所需特性(此处为伸长率)产生影响的控制参数,测量此时样品的特 性(伸长率),并得到参数值与测量值之间的相关数据。基于该相关数据对参数加以调整, 以获得所需特性(伸长率)。利用电能的方法的控制参数可包括:(例如)工件送入容器中 的速度(线材速度)、待加热工件的尺寸(线直径)以及电流值。炉式方法的控制参数可包 括(例如):工件送入容器中的速度(线材速度)、待加热工件的尺寸(线直径)以及炉子 的尺寸(管道软化炉的直径)。在将软化装置置于拉丝机排出拉丝材料这一侧时,可将线材 速度设置为数百米/分钟以上,例如设置为400m/min以上,以得到伸长率为10%以上的线 材。另外,对于连续处理,优选的是,加热处理后的降温速度大于或等于50°C/秒。相对较 低的降温速度可以抑制微细析出物的生成,
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