CN107641745A - 一种应用于电缆的铝镁合金线材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于电缆的铝镁合金线材，将稀土元素La加入到铝镁合金中，从而显著的降低合金的热裂倾向，提高了合金的综合机械性能，合金的抗拉强度、伸长率均有显著提升，去除体系内的Si等无机元素并加入少量金属Ce，可进一步提高合金的抗拉强度、伸长率；加工成Φ3.0mm 的铝镁合金线材，抗拉强度可达到380MPa，伸长率可达到22%。同时，考虑到应用成本，添加稀土La元素量较小，成本较为经济，该合金在实际的工业生产中具有广泛的前景。
Description
技术领域
本发明涉及金属合金材料制备领域，涉及一种应用于电缆的铝镁合金线材及其制备方法。
背景技术
我国是电子通信材料的生产和出口大国，长时期以来电子线缆行业所生产的终端产品使用的几乎是纯铜线，为此需要耗用大量的铜资源，而我国铜资源紧缺，铜材料价格也较贵，导致生产成本和终端消费成本增加。而铝镁合金线作为一种新型的可替代纯铜圆线的屏蔽功能材料，是一种新型通信材料，用于同轴电缆等信号传输线的外导体编织线，可广泛应用于信息传输领域，为新兴行业宽带传输网络和通讯网络配套，并应用于军工业和航空航天领域。
铝镁合金线通常采用主要的铝锭、镁锭、铬锭等原料进行混合，然后经反射熔炼炉熔炼，平引铸杆，然后采用拉拔—退火—拉拔—退火反复使用的方法拉制各种规格的线材。为提高铝镁合金的机械性能，本发明提供了一种应用于电缆的铝镁合金线材及其制备方法。
发明内容
本发明目的在于通过添加稀土元素La提升合金的综合机械性能。
一种应用于电缆的铝镁合金线材，其中各合金组分及其重量百分比为：Cu含量为2.0-3.5％，Mg含量为4.8-8.0％，Ce含量为0.08-0.2％，稀土La含量为0.5-1％，余量为Al。
优选的，所述的稀土La的重量百分比优选为0.6-0.8％。
优选的，所述的铝镁合金中，除以上金属元素外，其它杂质的含量低于0.1％。
优选的，所述的铝镁合金中Si含量低于0.02％。
一种应用于电缆的铝镁合金线材的制备方法，包括以下步骤：
A、将坩埚加热到820-850℃的熔炼炉中，加入高纯Al合金；
B、待合金全部融化后，将炉温下降到750-780℃，加入Al-Cu、Al-Ce和Al-La中间合金；
C、待合金全部融化后，将炉温下降到700-720℃，加入工业纯镁；
D、待合金全部融化后，轻轻搅拌1-2min，使合金液充分混合；
E、后经除气、精炼、清渣、轧制得到铝镁合金杆；
F、出炉后快速冷却并以200-300rpm的速度进行拉拔，将Φ12.0mm的线材冷拉制Φ4.0mm线材。
优选的，所述的步骤F中，出炉后快速冷却至300-350℃。
本发明的优点和积极效果是：
本发明将稀土元素La加入到铝镁合金中，从而显著的降低合金的热裂倾向，提高了合金的综合机械性能，合金的抗拉强度、伸长率均有显著提升，去除体系内的Si等无机元素并加入少量金属Ce，可进一步提高合金的抗拉强度、伸长率；加工成Φ3.0mm的铝镁合金线材，抗拉强度可达到380MPa，伸长率可达到22％。同时，考虑到应用成本，添加稀土La元素量较小，成本较为经济，该合金在实际的工业生产中具有广泛的前景。
具体实施方式
实施例1
一种应用于电缆的铝镁合金线材，其中各合金组分及其重量百分比为：Cu含量为3.2％，Mg含量为5.5％，Ce含量为0.15％，稀土La含量为0.7％，余量为Al。
所述的铝镁合金中，除以上金属元素外，其它杂质的含量低于0.1％。
所述的铝镁合金中Si含量低于0.02％。
一种应用于电缆的铝镁合金线材的制备方法，包括以下步骤：
A、将坩埚加热到830℃的熔炼炉中，加入高纯Al合金；
B、待合金全部融化后，将炉温下降到760℃，加入Al-Cu、Al-Ce和Al-La中间合金；
C、待合金全部融化后，将炉温下降到710℃，加入工业纯镁；
D、待合金全部融化后，轻轻搅拌1.5min，使合金液充分混合；
E、后经除气、精炼、清渣、轧制得到Φ10.5mm的铝镁合金杆；
F、出炉后快速冷却至320℃，然后以260rpm的速度进行拉拔，将Φ10.5mm的线材冷拉制Φ3.0mm线材。
实施例2
一种应用于电缆的铝镁合金线材，其中各合金组分及其重量百分比为：Cu含量为2.0％，Mg含量为8.0％，Ce含量为0.08％，稀土La含量为0.8％，余量为Al。
所述的铝镁合金中，除以上金属元素外，其它杂质的含量低于0.1％。
所述的铝镁合金中Si含量低于0.02％。
一种应用于电缆的铝镁合金线材的制备方法，包括以下步骤：
A、将坩埚加热到850℃的熔炼炉中，加入高纯Al合金；
B、待合金全部融化后，将炉温下降到750℃，加入Al-Cu、Al-Ce和Al-La中间合金；
C、待合金全部融化后，将炉温下降到720℃，加入工业纯镁；
D、待合金全部融化后，轻轻搅拌1min，使合金液充分混合；
E、后经除气、精炼、清渣、轧制得到Φ12.0mm的铝镁合金杆；
F、出炉后快速冷却至350℃，然后以300rpm的速度进行拉拔，将Φ12.0mm的线材冷拉制Φ4.0mm线材。
实施例3
一种应用于电缆的铝镁合金线材，其中各合金组分及其重量百分比为：Cu含量为3.5％，Mg含量为4.8％，Ce含量为0.2％，稀土La含量为0.6％，余量为Al。
所述的铝镁合金中，除以上金属元素外，其它杂质的含量低于0.1％。
所述的铝镁合金中Si含量低于0.02％。
一种应用于电缆的铝镁合金线材的制备方法，包括以下步骤：
A、将坩埚加热到820-850℃的熔炼炉中，加入高纯Al合金；
B、待合金全部融化后，将炉温下降到780℃，加入Al-Cu、Al-Ce和Al-La中间合金；
C、待合金全部融化后，将炉温下降到700℃，加入工业纯镁；
D、待合金全部融化后，轻轻搅拌2min，使合金液充分混合；
E、后经除气、精炼、清渣、轧制得到Φ10.0mm的铝镁合金杆；
F、出炉后快速冷却至300℃，然后以200rpm的速度进行拉拔，将Φ10.0mm的线材冷拉制Φ2.5mm线材。
对比例1
本发明中对Si的含量做了具体的限制，以下对实施例1中的合金进行Si含量对比测试，从而对Si含量的影响进行说明。
对比例1-1：Si含量0.1％；
对比例1-2：Si含量0.2％；
对比例1-3：Si含量0.5％；
对比例1-4：Si含量1％。
将实施例1-3和对比例1的样品加工成Φ3.0mm的铝镁合金线材，测试其机械性能，得到如下数据。
| 抗拉强度MPa | 延伸率％ | |
| 实施例1 | 385 | 22.8 |
| 实施例2 | 428 | 23.4 |
| 实施例3 | 339 | 21.8 |
| 对比例1-1 | 326 | 21.3 |
| 对比例1-2 | 282 | 21.1 |
| 对比例1-3 | 275 | 19.3 |
| 对比例1-4 | 271 | 18.9 |
由以上测试数据可以知道，本发明的合金中即使含有少量的Si元素，对合金的机械性能均有较大影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种应用于电缆的铝镁合金线材，其特征在于，其中各合金组分及其重量百分比为：Cu含量为2.0-3.5%，Mg含量为4.8-8.0%，Ce含量为0.08-0.2%，稀土La含量为0.5-1%，余量为Al。
2.如权利要求1所述的应用于电缆的铝镁合金线材，其特征在于，所述的稀土La的重量百分比优选为0.6-0.8%。
3.如权利要求1所述的应用于电缆的铝镁合金线材，其特征在于，所述的铝镁合金中，除以上金属元素外，其它杂质的含量低于0.1%。
4.如权利要求3所述的应用于电缆的铝镁合金线材，其特征在于，所述的铝镁合金中Si含量低于0.02%。
5.一种应用于电缆的铝镁合金线材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将坩埚加热到820-850℃的熔炼炉中，加入高纯Al合金；
B、待合金全部融化后，将炉温下降到750-780℃，加入Al-Cu、Al-Ce和Al-La中间合金；
C、待合金全部融化后，将炉温下降到700-720℃，加入工业纯镁；
D、待合金全部融化后，轻轻搅拌1-2min，使合金液充分混合；
E、后经除气、精炼、清渣、轧制得到铝镁合金杆，所述的铝镁合金杆的规格为Φ10.0-12.0mm；
F、出炉后快速冷却并以200-300rpm的速度进行拉拔，制成铝镁合金线材Φ2.5-4.0mm的线材。
6.如权利要求5所述的应用于电缆的铝镁合金线材的制备方法，其特征在于，出炉后快速冷却至300-350℃。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109652690A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 东风线缆集团股份有限公司 | 一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102373353A (zh) * | 2010-08-05 | 2012-03-14 | 株式会社神户制钢所 | 成形性优异的铝合金板 |
| CN106086548A (zh) * | 2016-07-30 | 2016-11-09 | 陈子伟 | 包含镁和铜的可热处理铝合金及其制备方法 |
| CN106119611A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-16 | 浙江华仁科技有限公司 | 一种复合抗菌铝合金及制造方法 |
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- 2017-08-28 CN CN201710750760.8A patent/CN107641745A/zh active Pending
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| CN109652690A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 东风线缆集团股份有限公司 | 一种用于高压电力电缆桥架的铝镁合金线材及其制备方法 |
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