CN104388778A - 一种导线用铝合金及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导线用铝合金及制备方法，其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。通过本技术方案，在提高铝合金导线强度的同时，对导线的导电率影响很小，并且提高了铝合金导线的韧性。

Description

一种导线用铝合金及制备方法
技术领域
本发明属于铝合金领域，特别是指一种用作电线的铝合金及制备方法。
背景技术
一般情况下，除了室外的传输电线外，其它设备中的导线均以铜或铜合金导线为主，这主要是因为在相同直径的导线中，铜或铜合金的导线导电率远高于其它金属。随着电器设备的增加，作为导线的铜或铜合金的用量也越来越大，而铜一方面为贵重金属，另一方面也其密度较大，增加了导线的重量，这与降低移动设备的能耗相矛盾。因此，导电率也比较高而且密度小的铝来制造导线，已经得到了广泛的关注。
但是纯铝的强度、抗疲劳性能、韧性等均较铜低，因此纯铝不能满足做为导线使用，特别是在要求导线的截面较小的领域内。现已经有技术提出，使用铝合金来制造导线，这是由于铝合金具有较高的强度的同时也具有较高的抗疲劳性能能够满足导线中强度的要求。这些技术的铝合金普遍包括有铁、镁、硅、锰、铬等元素，并且为了提高铝合金的强度，加入钛、镍、铜等元素，而这些元素的添加虽然能够提高铝合金的强度或韧性，但对铝合金的导电率有很大的降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种导线用铝合金及制造方法，通过本技术方案，能够在提高铝合金导线强度的同时，相应的保证了铝合金导线的韧性和导电率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种导线用铝合金，其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
一种导线用铝合金制备方法，
配料；
熔炼，将上述材料进行熔炼，熔炼成液体并孕育0.5-1小时，然后将液体降温120-150℃后恒温20-40分钟后，再升温至孕育温度，保温0.5-1小时后进行恒温浇铸；在浇铸后降温保持30-50℃/秒速度降温到110-130℃；
淬火软化处理，将铝合金锭在450-500℃情况下于惰性气体氛围下保温1-2小时后进行匀速降温处理，所述降温速度为15-20℃/秒。
所述的惰性气体是指氮气。
所述配料为，其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
其中的钛、钒、钨、铁元素分别是以钛铝合金、钒铝合金、钨铝合金和铁铝合金的方式加入。
本发明同现有技术相比的有益效果是：
通过本技术方案，在提高铝合金导线强度的同时，对导线的导电率影响很小，并且提高了铝合金导线的韧性。
通过在熔炼过程中的温度设计，使得铝合金的组织内晶体的排列均匀且方向基本相同，这主要是因为在熔炼后，铝合金的组织内的晶粒的生长速度并不相同，有些元素的晶粒生长会加速，导致铝合金的晶粒并不均匀，这样导致电阻的增加，而本申请通过在熔炼后，浇铸前的降温技术，使得铝合金组织内的晶粒的生长会受到抑制，特别是生长速度快的晶粒，而其余的晶粒的生长受到的影响较小，这样，会导致晶粒的生长速度趋于均匀，组织内的晶粒排列更规律。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用来解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。
一种导线用铝合金，其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
一种导线用铝合金制备方法，
配料；其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质；其中的钛、钒、钨、铁元素分别是以钛铝合金、钒铝合金、钨铝合金和铁铝合金的方式加入。
熔炼，将上述材料进行熔炼，熔炼成液体并孕育0.5-1小时，然后将液体降温120-150℃后恒温20-40分钟后，再升温至孕育温度，保温0.5-1小时后进行恒温浇铸；在浇铸后降温保持30-50℃/秒速度降温到110-130℃；
淬火软化处理，将铝合金锭在450-500℃情况下于氮气氛围下保温1-2小时后进行匀速降温处理，所述降温速度为15-20℃/秒。
在本申请的以下实施方式中，仅铝合金的组成不同，其余的制造步骤相同，因此不进行重复的说明，仅对铝合金的组成进行说明。
实施例1
一种导线用铝合金，其组成按重量百分比为，1.0％的铜、0.03％的铁、0.003％的银、0.003％的钕、0.001％的碲、0.001％的铟、0.001％的碳、0.003％的钛、0.003％的钒、0.1％的镍、0.01％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
实施例2
一种导线用铝合金，其组成按重量百分比为，1.1％的铜、0.05％的铁、0.005％的银、0.005％的钕、0.003％的碲、0.003％的铟、0.0015％的碳、0.005％的钛、0.005％的钒、0.3％的镍、0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
实施例3
一种导线用铝合金，其组成按重量百分比为，1.05％的铜、0.035％的铁、0.004％的银、0.004％的钕、0.002％的碲、0.0015％的铟、0.0013％的碳、0.0035％的钛、0.0042％的钒、0.25％的镍、0.016％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。

Claims (5)

1.一种导线用铝合金，其特征在于：其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
2.一种导线用铝合金制备方法，其特征在于：
配料；
熔炼，将上述材料进行熔炼，熔炼成液体并孕育0.5-1小时，然后将液体降温120-150℃后恒温20-40分钟后，再升温至孕育温度，保温0.5-1小时后进行恒温浇铸；在浇铸后降温保持30-50℃/秒速度降温到110-130℃；
淬火软化处理，将铝合金锭在450-500℃情况下于惰性气体氛围下保温1-2小时后进行匀速降温处理，所述降温速度为15-20℃/秒。
3.根据权利要求2所述的导线用铝合金制备方法，其特征在于：所述的惰性气体是指氮气。
4.根据权利要求2所述的导线用铝合金制备方法，其特征在于：所述配料为，其组成按重量百分比为，1.0-1.1％的铜、0.03-0.05％的铁、0.003-0.005％的银、0.003-0.005％的钕、0.001-0.003％的碲、0.001-0.003％的铟、0.001-0.0015％的碳、0.003-0.005％的钛、0.003-0.005％的钒、0.1-0.3％的镍、0.01-0.03％的钨，余量为铝及不可避免的杂质。
5.根据权利要求2所述的导线用铝合金制备方法，其特征在于：其中的钛、钒、钨、铁元素分别是以钛铝合金、钒铝合金、钨铝合金和铁铝合金的方式加入。
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