CN113604715A - 一种高导电率高硬度导电管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高导电率高硬度导电管，属于导电管技术领域，其质量百分比组成如下：Si：0.38‑0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.06‑0.09%，Mn：0.03‑0.06%，Mg：0.50‑0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480‑500℃、420‑440℃和500‑520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0‑3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。本发明在6063铝合金的基础上通过调整合金成分配、挤压工艺和时效工艺获得导电率高于51%IACS和硬度高于70HB的导电管，满足导电性和力学性能的要求。

Description

一种高导电率高硬度导电管
技术领域
本发明涉及导电管技术领域，具体涉及一种高导电率高硬度导电管。
背景技术
铝具有优良的导电和导热性，其导电性仅次于银和铜，其电导率约为铜的62%。为了节约铜的用量，目前在电力、电气工业领域中，以铝代铜制作电线、电缆、电导元件等产品成为发展趋势。铝合金导电管的主要材料为Al-Mg-Si合金，6000系铝合金由于其适中的强度、较好的塑性、耐蚀性及优秀的导电性被广泛地应用于汽车、电力和电器行业。其中，6063铝合金可在导电管生产中作为主要材料而广泛应用。6063铝合金是可热处理强化铝合金，挤压后经过固溶淬火和时效处理，能够显著提高其强度，并获得优异的组织与性能。
然而，由于采用目前的6063铝合金制备的导电管均存在导电性或力学性能一方偏低的问题。因此，研发一种满足导电性和力学性能的导电管。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高导电率高硬度导电管，在6063铝合金的基础上通过调整合金成分配、挤压工艺和时效工艺获得导电率高于51%IACS和硬度高于70HB的导电管，满足导电性和力学性能的要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.38-0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.06-0.09%，Mn：0.03-0.06%，Mg：0.50-0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0-3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的导电率≥51%IACS。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的抗拉强度≥215MPa。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的屈服强度≥170MPa。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的延伸率≥8%。
进一步地，在进行时效前还需进行拉伸矫直，且拉伸矫直的拉伸率为0.5％-2.0％。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明针对目前的6063铝合金制备的导电管均存在导电性或力学性能一方偏低的问题，提供一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.38-0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.06-0.09%，Mn：0.03-0.06%，Mg：0.50-0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0-3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。采用上述成分及工艺制成的高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB，导电率≥51%IACS，抗拉强度≥215MPa，屈服强度≥170MPa，延伸率≥8%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.38%，Fe：0.20%，Cu：0.06%，Mn：0.03%，Mg：0.50%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480℃、420℃和500℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=78HB，导电率=51.6%IACS，抗拉强度=245MPa，屈服强度=180MPa，延伸率=10.5%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例二：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.40%，Fe：0.20%，Cu：0.07%，Mn：0.04%，Mg：0.60%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为490℃、430℃和510℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.5mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=80HB，导电率=52.2%IACS，抗拉强度=242MPa，屈服强度=196MPa，延伸率=11%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例三：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.09%，Mn： 0.06%，Mg： 0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为500℃、440℃和520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=82HB，导电率=52.9%IACS，抗拉强度=235MPa，屈服强度=194MPa，延伸率=9.5%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例四：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.44%，Fe：0.20%，Cu：0.08%，Mn： 0.05%，Mg：0.55%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为500℃、430℃和510℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.5mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=83HB，导电率=53.1%IACS，抗拉强度=239MPa，屈服强度=191MPa，延伸率=9.3%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
综上所述，采用上述成分及工艺制成的高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB，导电率≥51%IACS，抗拉强度≥215MPa，屈服强度≥170MPa，延伸率≥8%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高导电率高硬度导电管，其特征在于，其质量百分比组成如下：Si：0.38-0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.06-0.09%，Mn：0.03-0.06%，Mg：0.50-0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0-3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
2.如权利要求1所述的高导电率高硬度导电管，其特征在于，所述高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB。
3.如权利要求2所述的高导电率高硬度导电管，其特征在于，所述高导电率高硬度导电管的导电率≥51%IACS。
4.如权利要求3所述的高导电率高硬度导电管，其特征在于，所述高导电率高硬度导电管的抗拉强度≥215MPa。
5.如权利要求4所述的高导电率高硬度导电管，其特征在于，所述高导电率高硬度导电管的屈服强度≥170MPa。
6.如权利要求5所述的高导电率高硬度导电管，其特征在于，所述高导电率高硬度导电管的延伸率≥8%。
7.如权利要求1至6任一项所述的高导电率高硬度导电管，其特征在于，在进行时效前还需进行拉伸矫直，且拉伸矫直的拉伸率为0.5％-2.0％。
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