一种耐热高电导率的铝合金线材及其制备方法、用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝合金线材领域，涉及一种铝合金线材及其制备方法、用途，尤其是涉 及一种耐热高电导率的铝合金线材及其制备方法、用途。
【背景技术】
[0002] 在电力输送中，电力损耗主要在电阻上。在高压输电时，架空导线是架空电力线路 的主要组成部件，其作用是传输电流，输送电功率。由于架设在杆塔上面，导线要承受自重 及风、雪、冰等外加荷载，同时还会受到周围空气所含化学物质的侵蚀。因此，不仅要求导 线有良好的电气性能、足够的机械强度及抗腐蚀能力，还要求尽可能质轻且价廉。其中，被 广泛应用的导线材料多为铜和铝，因为二者的电阻率比较小，制成的导线在相同的长度和 横截面积的情况下，电阻比钢铁要小很多。而银材料虽然导电性能最好，但它的价格非常昂 贵，因此限制了银的大量使用。专利授权公告号为CN2011100502625的发明专利公开了一 种高强度高导耐热铝合金导线及其制备方法。该铝合金导线中含有Al、La、Ce、Sc、Fe、Si、 Ti、V、Mn、Cr。但是其电导率、拉伸强度、和耐热强度还有待进一步提高。
【发明内容】
[0003] 要解决的技术问题：目前铝合金导线在我国的使用的空间非常大，常规的铝合金 导线的电导率和耐热性能较差，并且其拉伸强度也较低，在使用中会降低导线的传输效率， 并且导致了导线质量的不稳定，本发明的目的是提供一种新型的具有较高的电导率和较好 的耐热强度、较高的机械强度的铝合金线材及其制备方法。
[0004] 技术方案：本发明公开了一种耐热高电导率的铝合金线材及其制备方法、用途，所 述的耐热高电导率的铝合金线材由以下成分组成：
[0005] Mn为 1. 2wt% ~1. 9wt%、
[0006] Ta为 0? 2wt% ~0? 7wt%、
[0007] Cr为 2. 2wt% ~2. 9wt%、
[0008] Ga为 0? 3wt% ~0? 7wt%、
[0009] Ba为 0? 2wt% ~0? 8wt%、
[0010] Eu为 0? 3wt% ~0? 6wt%、
[0011] Dy为 0?lwt% ~0? 4wt%、
[0012] 余量为Al。
[0013] 进一步的，所述的一种耐热高电导率的铝合金线材，由以下成分组成：
[0014] Mn为 1. 4wt% ~1. 7wt%、
[0015] Ta为 0? 3wt% ~0? 6wt%、
[0016] Cr为 2. 4wt% ~2. 6wt%、
[0017] Ga为 0? 4wt% ~0? 6wt%、
[0018] Ba为 0? 3wt% ~0? 6wt%、
[0019]Eu 为 0? 4wt% ~0? 5wt%、
[0020] Dy 为 0? 2wt% ~0? 3wt%、
[0021] 余量为Al。
[0022] 更进一步的，所述的一种耐热高电导率的铝合金线材，由以下成分组成：
[0023] Mn为 1. 6wt%、
[0024] Ta 为 0.5wt%、
[0025] Cr 为 2.5wt%、
[0026] Ga 为 0.5wt%、
[0027] Ba 为 0.4wt%、
[0028]Eu 为 0? 5wt %、
[0029]Dy 为 0? 3wt %、
[0030] 余量为Al。
[0031] 一种耐热高电导率的铝合金线材的制备方法，包括以下步骤：
[0032] (1)按重量比取下述成分的单质或氧化物，重量百分比分别为Mn为1.2wt %~ 1. 9wt%、Ta 为 0? 2wt% ~0? 7wt%、Cr 为 2. 2wt% ~2. 9wt%、Ga 为 0? 3wt% ~0? 7wt%、Ba 为 0? 2wt % ~0? 8wt %、Eu 为 0? 3wt % ~0? 6wt %、Dy 为 0? lwt % ~0? 4wt %、余量为 A1 ;
[0033] (2)当熔炼炉内温度为725~765°C时，投入步骤（1)的混合成分，保持温度不变 熔炼，熔炼时间为3h ;
[0034](3)降低熔炼炉内温度为630~660°C，降温速率为40°C /min，温度保持稳定后， 再熔炼2h ;
[0035] (4)降低熔炼炉内温度为225~245 °C后，在此温度下保温2h ;
[0036] (5)将铝合金材料再拉伸为铝合金杆，再拉制为拉合金线材。
[0037] 所述的一种耐热高电导率的铝合金线材的制备方法，包括以下步骤：
[0038] (1)按重量比取下述成分的单质或氧化物，重量百分比分别为Mn为1.4wt%~ 1. 7wt%、Ta为 0? 3wt% ~0? 6wt%、Cr为 2. 4wt% ~2. 6wt%、Ga为 0? 4wt% ~0? 6wt%、Ba 为 0? 3wt% ~0? 6wt%、Eu为 0? 4wt% ~0? 5wt%、Dy为 0? 2wt% ~0? 3wt%、余量为A1 ;
[0039] (2)当熔炼炉内温度为725~765°C时，投入步骤（1)的混合成分，保持温度不变 熔炼，熔炼时间为3h ;
[0040] (3)降低熔炼炉内温度为630~660°C，降温速率为40°C /min，温度保持稳定后， 再熔炼2h ;
[0041] (4)降低熔炼炉内温度为225~245 °C后，在此温度下保温2h ;
[0042] (5)将铝合金材料再拉伸为铝合金杆，再拉制为拉合金线材。
[0043] 所述的一种耐热高电导率的铝合金线材的制备方法，包括以下步骤：
[0044] (1)按重量比取下述成分的单质或氧化物，重量百分比分别为Mn为1.6wt%、Ta为 0? 5wt %、Cr 为 2. 5wt %、Ga 为 0? 5wt %、Ba 为 0? 4wt %、Eu 为 0? 5wt %、Dy 为 0? 3wt %、余量 为A1 ;
[0045] (2)当熔炼炉内温度为725~765°C时，投入步骤（1)的混合成分，保持温度不变 熔炼，熔炼时间为3h ;
[0046](3)降低熔炼炉内温度为630~660°C，降温速率为40°C /min，温度保持稳定后， 再熔炼2h ;
[0047] (4)降低熔炼炉内温度为225~245 °C后，在此温度下保温2h ;
[0048] (5)将铝合金材料再拉伸为铝合金杆，再拉制为拉合金线材。
[0049] 以上任一所述的耐热高电导率的铝合金线材在导线中的用途。
[0050] 有益效果：本发明的铝合金线材的制备工艺中使用的成分包括Mn、Ta、Cr、Ga、Ba、 Eu、Dy、A1。尤其是加入Eu和Dy后，显著的提高了铝合金线材的耐热效果、电导率和拉伸 强度。本发明的铝合金线材的电导率在64% IACS以上，拉伸强度在322MPa以上，220°C下 24h铝合金线材的强度残存率在86%以上。
【具体实施方式】
[0051] 实施例1
[0052] (1)按重量比取下述成分的单质或氧化物，重量百分比分别为Mn为1.9wt%、Ta为 0? 2wt %、Cr 为 2. 9wt %、Ga 为 0? 7wt%、Ba 为 0? 8wt %、Eu 为 0? 6wt %、Dy 为 0? 4wt %、余量 为A1 ; (2)当熔炼炉内温度为765°C时，投入步骤（1)的混合成分，保持温度不变熔炼，熔炼 时间为3h ; (3)降低熔炼炉内温度为660°C，降温速率为40°C /min，温度保持稳定后，再熔 炼2h ; (4)降低熔炼炉内温度为245°C后，在此温度下保温2h ; (5)将铝合金材料再拉伸为 错合金杆，再拉制为拉合金线材。
[0053] 实施例2
[0054] (1)按重量比取下述成分的单质或氧化物，重量百分比分别为Mn为1. 2wt%、Ta为 0? 7wt %、Cr 为 2. 2wt %、Ga 为 0? 3wt %、Ba 为 0? 2wt %、Eu 为 0? 3wt %、Dy 为 0? lwt %、余量 为A1 ; (2)当熔炼炉内温度为725°C时，投入步骤（1)的混合成分，保持温度不变熔炼，熔炼 时间为3h ; (3)降低熔炼炉内温度为630°C，降温速率为40°C /min，温度保持稳定后，再熔 炼2h ; (4)降低熔炼炉内温度为225°C后，在此温度下保温2h ; (5)将铝合金材料再拉伸为 错合金杆，再拉制为拉合金线材。
[0055] 实施例3
[0056] (1)按重量比取下述成分的单质或氧化物，重量百分比分别为Mn为1. 7wt%、Ta为 0? 6wt %、Cr 为 2. 4wt %、Ga 为 0? 6wt %、Ba 为 0? 3wt %、Eu 为 0? 5wt %、Dy 为 0? 2wt %、余量 为A1 ; (2)当熔炼炉内温度为765°C时，投入步骤（1)的混合成分，保持温度不变熔炼，熔炼 时间为3h ; (3)降低熔炼炉内温度为660°C，降温速率为40°C /min，温度保持稳定后，再熔 炼2h ; (4)降低熔炼炉内温度为245°C后，在此温度下保温2h ; (5)将铝合金材料再拉伸为 错合金杆，再拉制为拉合金线材。
[0057] 实施