CN102268578A - 感应电机转子导条的铝合金型材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种感应电机转子导条的铝合金型材及其制备方法，其特征在于：用于转子导条6101铝合金材料的成分有Mg、Si、Fe、V、Cu、Mn、Cr、Zn和Al，挤压型材在线固溶和淬火处理出模孔温度不小于510℃，在线淬火区内最小冷却速率85℃/分—在线拉伸矫直处理材料发生1%拉伸冷变形量—双级人工时效处理将型材装炉80分内升温至180℃，保温8小时，然后，在30分再升温至230℃，保温3小时，高温短时时效处理，出炉冷却至室温，获得高电导率及高强度合金材料。通过挤压方法获得的合金成分“有序化”设计的挤压型材，在保持中强铝合金强度有所提高基础上，提高了合金电导率，扩大了中强铝合金应用范围，方法简单便于操作，无需添加新设备，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金材料及制备方法，特别是涉及一种通过挤压方法提高合金电导率的感应电机转子导条的铝合金型材及其制备方法。
背景技术
感应电机铝合金转子导条为特定几何形状挤压构件，对其材料力学性能和物理性能提出特殊要求，如对感应电机铝合金转子导条的材料要求：抗拉强度Rm≥215 Mpa；非比例延伸强度Rp0.2≥160 Mpa以及材料电导率（20℃）≥57%IACS；对于中等强度6000系铝合金，随着Mg、Si等合金化元素含量的提高，其峰值时效强度上升而电导率下降，限制了该合金在电导材料领域的进一步应用；改善铝合金导电性能可以通过控制冶金质量，降低Mg、Si、Fe等元素含量，以及采用过时效处理，例如T7状态的方式出现。但对同时要求较高特定力学性能水平及电导率的6000系铝合金，只有通过克服合金“无序化”造成的电场不对称性下降，微量元素合金化，以及改善热加工历史的方式加以实现；对于一定成分范围的析出强化型铝合金，源于合金成分设计以及热加工历史中形成的析出相及偏聚相数量、组态对合金电导率具有重要影响，其中强化相的固溶效应及析出相的数量、尺度和分布状态是控制合金强度的主要因素，它们对位错运动形成的交割、障碍及阻滞作用，有利于合金获得较高强度；与此同时，随着析出项体积分数增加及弥散分布，致使自由电子运动空隙或平均自由程逐渐变小，合金电导率下降。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种通过挤压方法获得挤压型材，在保持或高于T6热处理状态标准规定的力学性能基础上，提高合金电导率的感应电机转子导条的铝合金型材及其制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种感应电机转子导条的铝合金型材，其特征在于：用于该构件的6101铝合金材料，由下列成分组成（质量百分数）：
Mg：0.60～0.65； Si：0.35～0.40； Fe：0.30～0.40；
V：0.01～0.03； Cu：≤0.10； Mn：≤0.03；
Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al。
本发明还可以采用以下技术方案：
所述的铝合金型材由下列成分组成（质量百分数）：
Mg：0.65； Si：0.40； Fe：0.35； V：0.03； Cu：≤0.10；
Mn：≤0.03； Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al。
一种感应电机转子导条的铝合金型材的制备方法，其特征在于：由下列成分按质量百分数组成的铝合金材料：
Mg：0.60～0.65； Si：0.35～0.40； Fe：0.30～0.40；
V：0.01～0.03； Cu：≤0.10； Mn：≤0.03；
Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al；
其制备方法按以下工艺步骤进行：
①.挤压型材在线固溶热处理：挤压圆铸锭在加热炉中加热温度480～500℃；在挤压变形过程中Mg2Si强化相多数被溶解，可产生溶质原子和空位双重过饱和固溶体；在线固溶处理工艺为挤压型材出模孔温度不小于510℃；
②.挤压型材在线淬火处理：将挤压在线固溶处理时形成的平衡溶质原子和空位，通过挤压型材出模孔后水冷以过饱和形式保留至室温，在线淬火区内最小冷却速率85℃/分；
③.挤压型材在线拉伸矫直处理：将“固溶—淬火”处理后挤压型材实施在线拉伸矫直处理；材料将发生1%拉伸冷变形量并引入新的位错密度；
④.双级人工时效处理：型材装炉80分钟之内升温至180℃，保温8小时，然后，在30分钟内再升温至230℃，持续保温3小时，进行高温短时时效处理后，最后，出炉冷却至室温。
本发明具有的优点和积极效果是：通过挤压方法获得的合金成分“有序化”设计挤压型材，在保持中强铝合金强度有所提高基础上，进一步提高了合金电导率，从而扩大了中强铝合金应用范围，方法简单便于操作，无需添加新设备，成本低。
具体实施方式
在合金“有序化”热力学过程可对材料电导率作出贡献同时，俘获合金“有序化”设计以及热处理历史对该过程依赖关系，及其形成的冶金组织特征和力学性能水平，同时满足高电导率及高强度的系统要求；
实施例1
其挤压圆铸锭化学成分按质量百分数组成的铝合金材料：
Mg：0.60～0.65； Si：0.35～0.40； Fe：0.30～0.40；
V：0.01～0.03； Cu：≤0.10； Mn：≤0.03；
Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al；
其制备方法按以下工艺步骤进行：
①.挤压型材在线固溶热处理：挤压圆铸锭在加热炉中加热温度480℃～500℃；铸锭从加热炉出料至装入挤压筒中转移时间，应保持挤压生产线连续性；在挤压变形过程中Mg2Si强化相多数被溶解，可产生溶质原子和空位双重过饱和固溶体；在线固溶处理工艺为挤压型材出模孔温度不小于510℃，可通过挤压柱塞速度的变化控制实现；
②.挤压型材在线淬火处理：挤压型材从挤压模具出口进入淬火区时间间隔在45秒以内；挤压型材进入淬火区的最低温度不小于460℃；在线淬火介质为冷却水（或气/水混合物），45℃以下；通过挤压型材出模孔后水冷以过饱和形式保留至室温，在线淬火区内最小冷却速率85℃/分；
③.挤压型材在线拉伸矫直处理：将“固溶—淬火”处理后挤压型材实施在线拉伸矫直处理；材料因发生1%拉伸冷变形量引入新的位错密度，可激活人工时效动力；
④.双级人工时效处理：将“固溶—淬火”处理后挤压型材24小时之内置于时效热处理炉，型材装炉80分钟之内升温至180℃，保温8小时，在该过程中过饱和固溶体溶质原子以GP区形式形核并析出，随着析出相体积分数不断增大，以及在晶界沉淀了一定数量含 Fe偏聚相的附加贡献可获得峰值强度；然后，在30分钟内再升温至230℃，持续保温3小时，进行高温短时时效处理，使得GP区继续长大，同时晶界偏聚相发生粗化并呈非连续分布，从而在保持峰值强度或略有降低基础上显著改善合金电导率，再出炉冷却至室温，最后，可得到电导率58%IACS及抗拉强度220Mpa的感应电机转子导条产品。
其优点是：通过挤压方法获得的合金成分“有序化”设计挤压型材，在保持中强铝合金强度有所提高基础上，进一步提高了合金电导率，从而扩大了中强铝合金应用范围，方法简单便于操作，无需添加新设备，成本低。
实施例2
其挤压圆铸锭化学成分按质量百分数组成的铝合金材料：
Mg：0.65； Si：0.40； Fe：0.35； V：0.03； Cu：≤0.10；
Mn：≤0.03； Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al；
其制备方法按以下工艺步骤进行：
①.挤压型材在线固溶热处理：挤压圆铸锭在加热炉中加热温度480℃～500℃；铸锭从加热炉出料至装入挤压筒中转移时间，应保持挤压生产线连续性；在挤压变形过程中Mg2Si强化相多数被溶解，可产生溶质原子和空位双重过饱和固溶体；在线固溶处理工艺为挤压型材出模孔温度不小于510℃，可通过挤压柱塞速度的变化控制实现；
②.挤压型材在线淬火处理：挤压型材从挤压模具出口进入淬火区时间间隔在45秒以内；挤压型材进入淬火区的最低温度不小于460℃；在线淬火介质为冷却水（或气/水混合物），45℃以下；通过挤压型材出模孔后水冷以过饱和形式保留至室温，在线淬火区内最小冷却速率85℃/分；
③.挤压型材在线拉伸矫直处理：将“固溶—淬火”处理后挤压型材实施在线拉伸矫直处理；材料因发生1%拉伸冷变形量引入新的位错密度，可激活人工时效动力；
④.双级人工时效处理：将“固溶—淬火”处理后挤压型材24小时之内置于时效热处理炉，型材装炉80分钟之内升温至180℃，保温8小时，在该过程中过饱和固溶体溶质原子以GP区形式形核并析出，随着析出相体积分数不断增大，以及在晶界沉淀了一定数量含 Fe偏聚相的附加贡献可获得峰值强度；然后，在30分钟内再升温至230℃，持续保温3小时，进行高温短时时效处理，使得GP区继续长大，同时晶界偏聚相发生粗化并呈非连续分布，从而在保持峰值强度或略有降低基础上显著改善合金电导率，再出炉冷却至室温，最后，可得到电导率58%IACS及抗拉强度220Mpa的感应电机转子导条产品。
其优点是：通过挤压方法获得的合金成分“有序化”设计挤压型材，在保持中强铝合金强度有所提高基础上，进一步提高了合金电导率，从而扩大了中强铝合金应用范围，方法简单便于操作，无需添加新设备，成本低。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种感应电机转子导条的铝合金型材，其特征在于：用于该构件的6101铝合金材料，由下列成分组成（质量百分数）：
Mg：0.60～0.65； Si：0.35～0.40； Fe：0.30～0.40；
V：0.01～0.03； Cu：≤0.10； Mn：≤0.03；
Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al。
2.根据权利要求1所述的感应电机转子导条的铝合金型材，其特征在于：所述的，铝合金型材由下列成分组成（质量百分数）：
Mg：0.65； Si：0.40； Fe：0.35； V：0.03； Cu：≤0.10；
Mn：≤0.03； Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al。
3.一种感应电机转子导条的铝合金型材的制备方法，其特征在于：由下列成分按质量百分数组成的铝合金材料：
Mg：0.60～0.65； Si：0.35～0.40； Fe：0.30～0.40；
V：0.01～0.03； Cu：≤0.10； Mn：≤0.03；
Cr：≤0.03； Zn：≤0.10； 其余为Al；
其制备方法按以下工艺步骤进行：
①.挤压型材在线固溶热处理：挤压圆铸锭在加热炉中加热温度480～500℃；在挤压变形过程中Mg2Si强化相多数被溶解，可产生溶质原子和空位双重过饱和固溶体；在线固溶处理工艺为挤压型材出模孔温度不小于510℃；
②.挤压型材在线淬火处理：将挤压在线固溶处理时形成的平衡溶质原子和空位，通过挤压型材出模孔后水冷以过饱和形式保留至室温，在线淬火区内最小冷却速率85℃/分；
③.挤压型材在线拉伸矫直处理：将“固溶—淬火”处理后挤压型材实施在线拉伸矫直处理；材料将发生1%拉伸冷变形量并引入新的位错密度；
④.双级人工时效处理：型材装炉80分钟之内升温至180℃，保温8小时，然后，在30分钟内再升温至230℃，持续保温3小时，进行高温短时时效处理后，出炉冷却至室温。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103042064A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 娄底市文昌科技有限公司 | 一种生产车用空调转子零件的挤压模具及生产工艺 |
| CN103225049A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-07-31 | 天津锐新昌轻合金股份有限公司 | 一种改善中强铝合金导电率的处理工艺 |
| CN103556016A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-05 | 沈阳工业大学 | 一种中强度高导电率电工铝导线材料及其制备方法 |
| CN105648284A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-08 | 山东创新金属科技股份有限公司 | 一种铝代铜高导合金材料 |
| CN106926906A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-07 | 南南铝业股份有限公司 | 一种全铝厢式车的加肋地板及其制造和安装方法 |
| CN108866463A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 福建祥鑫股份有限公司 | 一种低合金化Al-Mg-Si合金的热处理工艺 |
| CN114635066A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-17 | 山东博源精密机械有限公司 | 一种Al-Si-Fe系电机转子合金及其制备方法和应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030143102A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-07-31 | Showa Denko K.K. | Aluminum alloy excellent in cutting ability, aluminum alloy materials and manufacturing method thereof |
| CN1933928A (zh) * | 2004-02-12 | 2007-03-21 | 昭和电工株式会社 | 复层材料，用于制造所述复层材料的方法以及用于制造所述复层材料的装置 |
| CN101437677A (zh) * | 2006-05-02 | 2009-05-20 | 阿莱利斯铝业迪弗尔私人有限公司 | 包覆薄板产品 |
| CN101514421A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-08-26 | 天津锐新电子热传技术股份有限公司 | 电工金具的铝合金材料及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030143102A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-07-31 | Showa Denko K.K. | Aluminum alloy excellent in cutting ability, aluminum alloy materials and manufacturing method thereof |
| CN1933928A (zh) * | 2004-02-12 | 2007-03-21 | 昭和电工株式会社 | 复层材料，用于制造所述复层材料的方法以及用于制造所述复层材料的装置 |
| CN101437677A (zh) * | 2006-05-02 | 2009-05-20 | 阿莱利斯铝业迪弗尔私人有限公司 | 包覆薄板产品 |
| CN101514421A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-08-26 | 天津锐新电子热传技术股份有限公司 | 电工金具的铝合金材料及其制备方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103042064A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 娄底市文昌科技有限公司 | 一种生产车用空调转子零件的挤压模具及生产工艺 |
| CN103225049A (zh) * | 2013-04-23 | 2013-07-31 | 天津锐新昌轻合金股份有限公司 | 一种改善中强铝合金导电率的处理工艺 |
| CN103556016A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-05 | 沈阳工业大学 | 一种中强度高导电率电工铝导线材料及其制备方法 |
| CN105648284A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-08 | 山东创新金属科技股份有限公司 | 一种铝代铜高导合金材料 |
| CN106926906A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-07-07 | 南南铝业股份有限公司 | 一种全铝厢式车的加肋地板及其制造和安装方法 |
| CN108866463A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 福建祥鑫股份有限公司 | 一种低合金化Al-Mg-Si合金的热处理工艺 |
| CN114635066A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-17 | 山东博源精密机械有限公司 | 一种Al-Si-Fe系电机转子合金及其制备方法和应用 |
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