CN117488142A - Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金及其制备方法、耐热电缆 - Google Patents

Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金及其制备方法、耐热电缆 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种Al‑Fe‑Mg‑Cu‑RE系稀土铝合金，含有Al，还含有质量百分比含量为0.1‑1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01‑0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01‑0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001‑0.2％的RE、质量百分比含量为0‑0.4％的Sb、质量百分比含量为0‑0.2％的Sn、质量百分比含量为0‑0.15％的Si、质量百分比含量为0‑0.15％的B、质量百分比含量为0‑0.3％的Cd、及质量百分比含量为0‑0.4％的Zn。本发明还提供一种Al‑Fe‑Mg‑Cu‑RE系稀土铝合金的制备方法和耐热电缆。

Description

Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金及其制备方法、耐热电缆
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金、该Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法、及应用该Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的耐热电缆。
背景技术
随着铜资源的日益匮乏，以铝代替铜受到了研究者的关注。Al-Fe系铝合金为高导电铝合金导体材料，电导率一般都可达到国标规定值(不小于61％IACS)，可用于制作电缆。然而，现有的Al-Fe系铝合金的力学性能和耐热性能有待提高。
因此，急需一种综合性能尤其是导电性能、力学性能和耐热性能均优异的可用于电缆的Al-Fe系铝合金。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，旨在提供一种综合性能尤其是导电性能、力学性能和耐热性能均优异的耐热电缆用Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金。
本发明提供一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
Fe与Mg的质量比为1-20：1；
Fe与Cu的质量比为1-25：1；
Fe与Si的质量比为1.5-40：1；
Fe与RE的质量比为1.5-100：1；
Fe与B的质量比为2-100：1；
Fe与Sb的质量比为1-100：1；
Fe与Sn的质量比为4-200：1；
Fe与Cd的质量比为1-200：1；
Fe与Zn的质量比为1.5-55：1；
Mg与Cd的质量比为1-150：1；
Cu与Cd的质量比为1-120：1；
Mg与Sb的质量比为1-120：1；
RE、B、及Cd的质量比为0.4-50：0.2-40：1；
Mg、Cd、及Si的质量比为1-6：0.01-4：1；
Mg、Sn、及Si的质量比为1-6：0.01-3：1；
Fe、Mg、Cu、及B的质量比为5-25：1-10：1-10：1。
进一步地，RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种，其中，RE为Ce、Sm、及Er时，Ce、Sm、及Er的质量比为1-2：0.5-1.5：1；
RE为La、Y、及Er时，La、Y、及Er的质量比为0.5-3：0.5-2：1；
RE为Pr、Nd、及Gd时，Pr、Nd、及Gd的质量比为1-2：0.1-2.5：1；
RE为La、Ce时，La、Ce的质量比为0.5-2：1。
进一步地，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1.5％的Fe、质量百分比含量为0.1-0.5％的Mg、质量百分比含量为0.1-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.15％的RE、质量百分比含量为0.001-0.25％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.15％的Sn、质量百分比含量为0.001-0.08％的Si、质量百分比含量为0.001-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、及质量百分比含量为0.001-0.3％的Zn。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Mo；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Nb；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的In；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Ni；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Ag。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Mo时，Mg与Mo的质量比为1-200：1，Cu与Mo的质量比为1-200：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Nb时，Fe与Nb的质量比为1.5-500：1，Cu与Nb的质量比为0.5-400：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有In时，Mg与In的质量比为0.3-300：1，Cu和In的质量比为0.2-250：1，In和B的质量比为0.1-40：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Ni时，Fe与Ni的质量比为1-200：1，Mg与Ni的质量比为0.5-150：1，Cu与Ni的质量比为0.3-120：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Ag时，Mg与Ag的质量比为2-200：1，Cu与Ag的质量比为2-150：1。
进一步地，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1.5％的Fe、质量百分比含量为0.1-0.5％的Mg、质量百分比含量为0.1-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.15％的RE、质量百分比含量为0.001-0.25％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.15％的Sn、质量百分比含量为0.001-0.08％的Si、质量百分比含量为0.001-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、质量百分比含量为0.001-0.3％的Zn、质量百分比含量为0.001-0.2％的Mo、质量百分比含量为0.001-0.1％的Nb、质量百分比含量为0.001-0.1％的In、质量百分比含量为0.001-0.2％的Ni、及质量百分比含量为0.001-0.1％的Ag。
本发明还提供一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，包括以下步骤：
对铝源进行第一次加热处理，得到铝液；
向所述铝液中加入Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn，进行第二次加热处理，获得合金液；
对所述合金液进行精炼处理和扒渣处理，进行成分及含量检测；
成分及含量检测合格后，对经所述精炼处理和扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理和拉拔处理，得到铝合金线；及
对所述铝合金线进行时效处理，得到Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入Mo、Nb、In、Ni、及Ag中至少一种的步骤；
所述时效处理为间断时效工艺，所述间断时效工艺包括以下步骤：进行一级高温时效处理，温度为160-250℃，时间为0.1-5h；进行二级低温时效处理，温度为20-60℃，时间为10-24h；进行三级高温时效处理，温度为160-350℃，时间为0.1-150h。
本发明还提供一种耐热电缆，其包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金。
本发明技术方案中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。在上述质量百分比含量下的元素可提高铝合金的性能，具体的，Fe可提高铝合金的力学性能和耐热性能；Mg可提高铝合金的力学性能、导电性能、耐热性能和抗疲劳性能；Cu可提高铝合金的力学性能、耐热性能、延伸率和抗疲劳性能；RE可提高铝合金的延伸率、力学性能、导电性能和耐热性能；Sb可提高铝合金的力学性能、导电性能、及抗腐蚀性能；Sn可提高铝合金的力学性能、导电性能、及抗腐蚀性能；Si可提高铝合金的力学性能和导电性能；B可提高铝合金的延伸率、力学性能和导电性能；Cd可提高铝合金的延伸率和力学性能；Zn可提高铝合金的延伸率和力学性能。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝合金的性能如导电性能和力学性能等的提高有限，具体而言，上述元素单独添加且含量较小时难有效地提高铝合金的性能；上述元素单独添加且含量较高时可能会对铝合金的某些性能有负面影响。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，各元素相互配合来提高铝合金的综合性能，即使其中某一或某些元素的含量较低或较高，仍可大幅提高铝合金的综合性能。第一方面，将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn一并加入至铝基体中时，Fe可与Al、RE、Si、Mg、B、Cu、Cd反应生成Al3Fe、AlFeRE、AlFeSi、AlFeMgSi、AlFeSiB、AlFeSiCu、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)等第二相；Mg可与Al、Fe、Si、Cu、Zn、Sb、Sn、RE、Cd反应生成AlFeMgSi、(CuMg)Al2、Mg2Si、Mg2Zn、Mg2Sb、Mg2Sn、Mg2(SiCdREFe)、Mg3(SbCd)2、Mg2(SnCd)等第二相；Cu可与Al、Fe、Si、Mg、Cd反应生成CuAl2、AlFeSiCu、(CuMg)Al2、(CuCd)Al2等第二相；Sn可与Al、Mg、Cd反应生成Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Mg2Sn、Mg2(SnCd)等第二相；Cd可与Al、Cu、Mg、RE、Fe、Si、Sn、Sb反应生成Al3Cd、Al2Cd3、(CuCd)Al2、REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(SbCd)2等第二相；上述元素一并加入至铝基体中时，这些元素相互反应来降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，进而降低某些元素对铝合金性能尤其是导电性能的不利影响；上述元素中的至少一种元素的含量可大于现有技术中的含量，如Fe的加入量(可达到1.6％)可大于现有技术中Fe的加入量(不大于1％)，Mg的加入量(可达到0.6％)可大于现有技术中Mg的加入量(不大于0.3％)，Cu的加入量(可达到0.5％)可大于现有技术中Cu的加入量(通常为0.18-0.25％)，Sb的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Sb的加入量(不大于0.08％)，Sn的加入量(可达到0.2％)可大于现有技术中Sn的加入量(不大于0.08％)，Si的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中Si的加入量(不大于0.08％)，B的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中B的加入量(不大于0.08％)，Cd的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Cd的加入量(不大于0.1％)，Zn的加入量(可达到0.4％)可大于现有技术中Zn的加入量(不大于0.04％)，由于Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn之间可相互反应相互作用促进元素的脱溶及析出，以降低彼此在铝基体中的固溶度，促进析出相的体积分数，来提升铝合金的综合性能(如力学性能、导电性能、和耐热性能)，较粗大的第二相在大变形应力和特殊热处理工艺的共同作用下，在基体内细化，进而降低这些元素在含量较高时对铝合金性能的不利影响，此外，合金元素的相互溶入适当的第二相中，同样提高铝合金的综合性能，如此，可将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn中至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，一方面利用这些元素对铝合金的性能进行提升，还可使这些元素尤其是含量较高元素尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免这些元素尤其是含量较高元素过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响。第二方面，Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn中至少部分元素的作用相重合，如这些元素基本上都可提高铝合金的力学性能，大部分元素(如Sn、RE、B、Sb等)都可提高铝合金的导电性能，某些元素(如B、RE、Zn、Cd、Cu等)可提高铝合金的延伸率，某些元素(如Fe、RE、Mg、Cu等)可提高铝合金的耐热性能，即使上述元素中的某一或某些元素的含量较低时，也无需担心较少含量的添加难以对铝合金性能进行有效地提升。第三方面，上述元素中的某些元素可消除其他元素的不利影响，如B可与过渡金属杂质发生硼化反应来降低过渡金属杂质对铝合金性能(如导电性能)的不利影响；RE可变质单质Si，B和Zn可消除单质Si，即，RE、B、及Zn可共同降低或消除Si和杂质元素对铝合金的性能(如导电性能)不利影响；RE可将长条状β-Fe相转化为圆球状α-Fe相，B可将针片状的Fe相转化为小短片状、多面体状或汉字状的Fe相，即，RE、B可共同降低或消除Fe对铝合金性能(如导电性能和延伸率)不利影响。第四方面，Sn可促进Mg2Si相的析出，还可以析出Mg2Sn相，RE可促进CuAl2、(CuMg)Al2相的析出，Cd可促进并加快Mg2Si和CuAl2等相的析出，Zn也可促进Mg2Si、Al2Cu等相的析出，即，Sn、RE、Cd、及Zn均可促进第二相的析出，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。第五方面，Si、RE、B、Cd还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。综上，本发明将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn一并加入至铝基体中，这些元素作为一个整体相互作用相互影响，即使某一或某些元素的含量较低或较高，也可大幅提高铝合金的综合性能。具体地，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于国标中硬态Al-Fe系铝合金的抗拉强度，延伸率大于软态Al-Fe系铝合金的延伸率，且导电性能大于61％IACS。如此，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能，可防止在铝基体加入过多过杂元素而带来的成本增加、工艺复杂、及性能调节盲目等缺陷。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、质量百分比含量为0-0.4％的Zn、及Al和不可避免的杂质。
在一实施例中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1.5％的Fe、质量百分比含量为0.1-0.5％的Mg、质量百分比含量为0.1-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.15％的RE、质量百分比含量为0.001-0.25％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.15％的Sn、质量百分比含量为0.001-0.08％的Si、质量百分比含量为0.001-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、及质量百分比含量为0.001-0.3％的Zn。
在一实施例中，Fe的质量百分比含量具体可为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、或1.6％。
在一实施例中，Mg的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、或0.6％。
在一实施例中，Cu的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.4％、0.45％、或0.5％。
在一实施例中，RE的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％。
在一实施例中，Sb的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％、或0.4％。
在一实施例中，Sn的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％。
在一实施例中，Si的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、或0.15％。
在一实施例中，B的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、或0.15％。
在一实施例中，Cd的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、或0.3％。
在一实施例中，Zn的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％、或0.4％。
Fe与Mg的质量比为1-20：1，优选为5-15：1，更加优选为5-10：1。随着Fe/Mg质量比的增加，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Fe与Mg的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、或20：1。
Fe与Cu的质量比为1-25：1，优选为2-20：1，更加优选为2-15：1，进一步优选为2-5：1。随着Fe/Cu质量比的增加，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Fe与Cu的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、或25：1。
Fe与Si的质量比为1.5-40：1，优选为3-25：1，更加优选为5-20：1，进一步优选为8-15：1。随着Fe/Si质量比的增加，铝合金的抗拉性能及耐热性能逐渐提升。具体的，Fe与Si的质量比为1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、或40：1。
Fe与RE的质量比为1.5-100：1，优选为5-100：1，更加优选为10-80：1，进一步优选为50-60：1。随着Fe/RE质量比的增加，铝合金的抗拉强度、延伸率、导电性能及耐热性能逐渐提升。具体的，Fe与RE的质量比为1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、51：1、52：1、53：1、54：1、55：1、56：1、57：1、58：1、59：1、60：1、61：1、62：1、63：1、64：1、65：1、66：1、67：1、68：1、69：1、70：1、71：1、72：1、73：1、74：1、75：1、76：1、77：1、78：1、79：1、80：1、81：1、82：1、83：1、84：1、85：1、86：1、87：1、88：1、89：1、90：1、91：1、92：1、93：1、94：1、95：1、96：1、97：1、98：1、99：1、或100：1。
Fe与B的质量比为2-100：1，优选为5-100：1，更加优选为10-80：1，进一步优选为50-70：1。随着Fe/B质量比的增加，铝合金的导电性能和延伸率逐渐提升。具体的，Fe与B的质量比为2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、51：1、52：1、53：1、54：1、55：1、56：1、57：1、58：1、59：1、60：1、61：1、62：1、63：1、64：1、65：1、66：1、67：1、68：1、69：1、70：1、71：1、72：1、73：1、74：1、75：1、76：1、77：1、78：1、79：1、80：1、81：1、82：1、83：1、84：1、85：1、86：1、87：1、88：1、89：1、90：1、91：1、92：1、93：1、94：1、95：1、96：1、97：1、98：1、99：1、或100：1。
Fe与Sb的质量比为1-100：1，优选为5-80：1，更加优选为10-60：1，进一步优选为20-30：1。随着Fe/Sb质量比的增加，铝合金的抗拉强度、导电性能、及延伸率性能逐渐提升。具体的，Fe与Sb的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、51：1、52：1、53：1、54：1、55：1、56：1、57：1、58：1、59：1、60：1、61：1、62：1、63：1、64：1、65：1、66：1、67：1、68：1、69：1、70：1、71：1、72：1、73：1、74：1、75：1、76：1、77：1、78：1、79：1、80：1、81：1、82：1、83：1、84：1、85：1、86：1、87：1、88：1、89：1、90：1、91：1、92：1、93：1、94：1、95：1、96：1、97：1、98：1、99：1、或100：1。
Fe与Sn的质量比为4-200：1，优选为10-150：1，更加优选为20-100：1，进一步优选为30-80：1。随着Fe/Sn质量比的增加，铝合金的抗拉强度、导电性能、及延伸率性能逐渐提升。具体的，Fe与Sn的质量比为4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、51：1、52：1、53：1、54：1、55：1、56：1、57：1、58：1、59：1、60：1、61：1、62：1、63：1、64：1、65：1、66：1、67：1、68：1、69：1、70：1、71：1、72：1、73：1、74：1、75：1、76：1、77：1、78：1、79：1、80：1、81：1、82：1、83：1、84：1、85：1、86：1、87：1、88：1、89：1、90：1、91：1、92：1、93：1、94：1、95：1、96：1、97：1、98：1、99：1、100：1、120：
1、140：1、160：1、180：1、或200：1。
Fe与Cd的质量比为1-200：1，优选为10-150：1，更加优选为20-100：1，进一步优选为50-70：1。随着Fe/Cd质量比的增加，铝合金的抗拉强度、导电性能及延伸率逐渐提升。具体的，Fe与Cd的质量比为1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、50：1、100：1、120：1、140：1、160：1、180：
1、或200：1。
Fe与Zn的质量比为1.5-55：1，优选为5-50：1，更加优选为5-40：1，进一步优选为10-30：1。随着Fe/Zn质量比的增加，铝合金的抗拉强度和延伸率逐渐提升。具体的，Fe与Zn的质量比为1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、51：1、52：1、53：1、54：1、或55：1。
Mg与Cd的质量比为1-150：1，优选为10-120：1，更加优选为30-100：1，进一步优选为50-60：1。随着Mg/Cd质量比的增加，铝合金的导电性能和延伸率逐渐提升。具体的，Mg与Cd的质量比为1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、35：1、40：1、45：1、50：1、55：1、60：1、65：1、70：1、75：1、80：1、85：1、90：1、95：1、100：1、110：1、120：1、130：1、140：
1、或150：1。
Cu与Cd的质量比为1-120：1，优选为10-100：1，更加优选为10-80：1，进一步优选为15-50：1。随着Cu/Cd质量比的增加，铝合金的抗拉强度和延伸率逐渐提升。具体的，Cu与Cd的质量比为1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、35：1、40：1、45：1、50：1、55：1、60：1、65：1、70：1、75：1、80：1、85：1、90：1、95：1、100：1、110：1、或120：1。
Mg与Sb的质量比为1-120：1，优选为10-100：1，更加优选为20-60：1，进一步优选为20-40：1。随着Mg/Sb质量比的增加，铝合金的抗拉强度和导电性能逐渐提升。具体的，Mg与Sb的质量比为1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：
1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、35：1、40：1、45：1、50：1、55：1、60：1、65：1、70：1、75：1、80：1、85：1、90：1、95：1、100：1、110：1、或120：1。
RE、B、及Cd的质量比为0.4-50：0.2-40：1，优选为0.5-40：0.5-30：1，更加优选为1-20：1-20：1，进一步优选为5-10：1-5：1。随着RE、B、及Cd的质量比的增加，铝合金的抗拉强度和延伸率逐渐提升。具体的，RE、B、及Cd的质量比为0.4：0.2：1、0.4：1：1、0.4：10：1、0.4：20：1、0.4：30：1、0.4：40：1、1：0.2：1、1：1：1、1：10：1、1：20：1、1：30：1、1：40：1、10：0.2：1、10：1：1、10：10：1、10：20：1、10：30：1、10：40：1、20：0.2：1、20：1：1、20：10：1、20：20：1、20：30：1、20：40：1、30：0.2：1、30：1：1、30：10：1、30：20：1、30：30：1、30：40：1、40：0.2：1、40：1：1、40：10：1、40：20：1、40：30：1、40：40：1、50：0.2：1、50：1：1、50：10：1、50：20：1、50：30：1、或50：40：1。
Mg、Cd、及Si的质量比为1-6：0.01-4：1，优选为1-5：0.1-3：1，更加优选为1-4：1-2：1，进一步优选为1-3：1-2：1。随着Mg、Cd、及Si的质量比的增加，铝合金的抗拉强度和延伸率逐渐提升。具体的，Mg、Cd、及Si的质量比为1：0.01：1、1：0.1：1、1：0.5：1、1：1：1、1：2：1、1：3：1、1：4：1、2：0.01：1、2：0.1：1、2：0.5：1、2：1：1、2：2：1、2：3：1、2：4：1、3：0.01：1、3：0.1：1、3：0.5：1、3：1：1、3：2：1、3：3：1、3：4：1、4：0.01：1、4：0.1：1、4：0.5：1、4：1：1、4：2：1、4：3：1、4：4：1、5：0.01：1、5：0.1：1、5：0.5：1、5：1：1、5：2：1、5：3：1、5：4：1、6：0.01：1、6：0.1：1、6：0.5：1、6：1：1、6：2：1、6：3：1、或6：4：1。
Mg、Sn、及Si的质量比为1-6：0.01-3：1，优选为1-5：0.1-3：1，更加优选为3-5：0.5-1：1。具体的，Mg、Sn、及Si的质量比为1：0.01：1、1：0.1：1、1：0.1：1、1：0.5：1、1：1：1、1：1.5：1、1：2：1、1：2.5：1、1：3：1、2：0.01：1、2：0.1：1、2：0.1：1、2：0.5：1、2：1：1、2：1.5：1、2：2：1、2：2.5：1、2：3：1、3：0.01：1、3：0.1：1、3：0.1：1、3：0.5：1、3：1：1、3：1.5：1、3：2：1、3：2.5：1、3：3：1、4：0.01：1、4：0.1：1、4：0.1：1、4：0.5：1、4：1：1、4：1.5：1、4：2：1、4：2.5：1、4：3：1、5：0.01：1、5：0.1：1、5：0.1：1、5：0.5：1、5：1：1、5：1.5：1、5：2：1、5：2.5：1、5：3：1、6：0.01：1、6：0.1：1、6：0.1：1、6：0.5：1、6：1：1、6：1.5：1、6：2：1、6：
2.5：1、或6：3：1。
Fe、Mg、Cu、及B的质量比为5-25：1-10：1-10：1，优选为8-25：2-10：1-8：1，更加优选为10-20：5-10：2-5：1，进一步优选为15-20：5-8：2-4：1。随着Fe、Mg、Cu、及B的质量比的增加，铝合金的抗拉强度和耐热性能性能逐渐提升。具体的，Fe、Mg、Cu、及B的质量比为5：1：1：1、10：1：1：1、15：1：1：1、20：1：1：1、25：1：1：1、5：5：1：1、10：5：1：1、15：5：1：1、20：5：1：1、25：5：1：1、5：10：1：1、10：10：1：1、15：10：1：1、20：10：1：1、25：10：1：1、5：1：5：1、10：1：5：1、15：1：5：1、20：1：5：1、25：1：5：1、5：5：10：1、10：5：10：1、15：5：10：1、20：5：10：1、或25：5：10：1。
RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种。
RE为Ce、Sm、及Er时，Ce、Sm、及Er的质量比为1-2：0.5-1.5：1，优选为1-2：1-1.5：1，具体可为1：0.5：1、1：1：1、1：1.5：1、1.5：0.5：1、1.5：1：1、1.5：1.5：1、2：0.5：1、2：1：1、或2：1.5：1。此时，相比单独添加La时，Ce、Sm、及Er的混合物提高铝合金的导电性能的效果提高了1个IACS值。
RE为La、Y、及Er时，La、Y、及Er的质量比为0.5-3：0.5-2：1，优选为1-2：1-2：1，具体可为0.5：0.5：1、0.5：1：1、0.5：1.5：1、0.5：2：1、1：0.5：1、1：1：1、1：1.5：1、1：2：1、1.5：0.5：1、1.5：1：1、1.5：1.5：1、1.5：2：1、2：0.5：1、2：1：1、2：1.5：1、2：2：1、2.5：0.5：1、2.5：1：1、2.5：1.5：1、2.5：2：1、3：0.5：1、3：1：1、3：1.5：1、或3：2：1。此时，相比单独添加La时，La、Y、及Er的混合物提高铝合金的导电性能的效果提高了1.5个IACS值。
RE为Pr、Nd、及Gd时，Pr、Nd、及Gd的质量比为1-2：0.1-2.5：1，优选为1-2：1-2：1，具体可为1：0.1：1、1：0.5：1、1：1：1、1：1.5：1、1：2：1、1：2.5：1、1.5：0.1：1、1.5：0.5：1、1.5：1：1、1.5：1.5：1、1.5：2：1、1.5：2.5：1、2：0.1：1、2：0.5：1、2：1：1、2：1.5：1、2：2：1、或2：2.5：1。此时，相比单独添加La时，Pr、Nd、及Gd的混合物提高铝合金的导电性能的效果提高了1.2个IACS值。
RE为La和Ce时，La和Ce的质量比为0.5-2：1，优选为1-2：1，具体可为0.5：1、1：1、1.5：1、或2：1。此时，相比单独添加La时，La和Ce的混合物提高铝合金的导电性能的效果提高了1.1个IACS值。
杂质的质量百分比含量为不大于0.15％，其中，单种杂质的质量百分比含量小于0.05％。
本发明技术方案中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。在上述质量百分比含量下的元素可提高铝合金的性能，具体的，Fe可提高铝合金的力学性能和耐热性能；Mg可提高铝合金的力学性能、导电性能、耐热性能和抗疲劳性能；Cu可提高铝合金的力学性能、耐热性能、延伸率和抗疲劳性能；RE可提高铝合金的延伸率、力学性能、导电性能和耐热性能；Sb可提高铝合金的力学性能、导电性能、及抗腐蚀性能；Sn可提高铝合金的力学性能、导电性能、及抗腐蚀性能；Si可提高铝合金的力学性能和导电性能；B可提高铝合金的延伸率、力学性能和导电性能；Cd可提高铝合金的延伸率和力学性能；Zn可提高铝合金的延伸率和力学性能。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝合金的性能如导电性能和力学性能等的提高有限，具体而言，上述元素单独添加且含量较小时难有效地提高铝合金的性能；上述元素单独添加且含量较高时可能会对铝合金的某些性能有负面影响。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，各元素相互配合来提高铝合金的综合性能，即使其中某一或某些元素的含量较低或较高，仍可大幅提高铝合金的综合性能。第一方面，将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn一并加入至铝基体中时，Fe可与Al、RE、Si、Mg、B、Cu、Cd反应生成Al3Fe、AlFeRE、AlFeSi、AlFeMgSi、AlFeSiB、AlFeSiCu、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)等第二相；Mg可与Al、Fe、Si、Cu、Zn、Sb、Sn、RE、Cd反应生成AlFeMgSi、(CuMg)Al2、Mg2Si、Mg2Zn、Mg2Sb、Mg2Sn、Mg2(SiCdREFe)、Mg3(SbCd)2、Mg2(SnCd)等第二相；Cu可与Al、Fe、Si、Mg、Cd反应生成CuAl2、AlFeSiCu、(CuMg)Al2、(CuCd)Al2等第二相；Sn可与Al、Mg、Cd反应生成Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Mg2Sn、Mg2(SnCd)等第二相；Cd可与Al、Cu、Mg、RE、Fe、Si、Sn、Sb反应生成Al3Cd、Al2Cd3、(CuCd)Al2、REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(SbCd)2等第二相；上述元素一并加入至铝基体中时，这些元素相互反应来降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，进而降低某些元素对铝合金性能尤其是导电性能的不利影响；上述元素中的至少一种元素的含量可大于现有技术中的含量，如Fe的加入量(可达到1.6％)可大于现有技术中Fe的加入量(不大于1％)，Mg的加入量(可达到0.6％)可大于现有技术中Mg的加入量(不大于0.3％)，Cu的加入量(可达到0.5％)可大于现有技术中Cu的加入量(通常为0.18-0.25％)，Sb的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Sb的加入量(不大于0.08％)，Sn的加入量(可达到0.2％)可大于现有技术中Sn的加入量(不大于0.08％)，Si的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中Si的加入量(不大于0.08％)，B的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中B的加入量(不大于0.08％)，Cd的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Cd的加入量(不大于0.1％)，Zn的加入量(可达到0.4％)可大于现有技术中Zn的加入量(不大于0.04％)，由于Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn之间可相互反应相互作用促进元素的脱溶及析出，以降低彼此在铝基体中的固溶度，促进析出相的体积分数，来提升铝合金的综合性能(如力学性能、导电性能、和耐热性能)，较粗大的第二相在大变形应力和特殊热处理工艺的共同作用下，在基体内细化，进而降低这些元素在含量较高时对铝合金性能的不利影响，此外，合金元素的相互溶入适当的第二相中，同样提高铝合金的综合性能，如此，可将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn中至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，一方面利用这些元素对铝合金的性能进行提升，还可使这些元素尤其是含量较高元素尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免这些元素尤其是含量较高元素过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响。第二方面，Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn中至少部分元素的作用相重合，如这些元素基本上都可提高铝合金的力学性能，大部分元素(如Sn、RE、B、Sb等)都可提高铝合金的导电性能，某些元素(如B、RE、Zn、Cd、Cu等)可提高铝合金的延伸率，某些元素(如Fe、RE、Mg、Cu等)可提高铝合金的耐热性能，即使上述元素中的某一或某些元素的含量较低时，也无需担心较少含量的添加难以对铝合金性能进行有效地提升。第三方面，上述元素中的某些元素可消除其他元素的不利影响，如B可与过渡金属杂质发生硼化反应来降低过渡金属杂质对铝合金性能(如导电性能)的不利影响；RE可变质单质Si，B和Zn可消除单质Si，即，RE、B、及Zn可共同降低或消除Si和杂质元素对铝合金的性能(如导电性能)不利影响；RE可将长条状β-Fe相转化为圆球状α-Fe相，B可将针片状的Fe相转化为小短片状、多面体状或汉字状的Fe相，即，RE、B可共同降低或消除Fe对铝合金性能(如导电性能和延伸率)不利影响。第四方面，Sn可促进Mg2Si相的析出，还可以析出Mg2Sn相，RE可促进CuAl2、(CuMg)Al2相的析出，Cd可促进并加快Mg2Si和CuAl2等相的析出，Zn也可促进Mg2Si、Al2Cu等相的析出，即，Sn、RE、Cd、及Zn均可促进第二相的析出，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。第五方面，Si、RE、B、Cd还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。综上，本发明将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn一并加入至铝基体中，这些元素作为一个整体相互作用相互影响，即使某一或某些元素的含量较低或较高，也可大幅提高铝合金的综合性能。具体地，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于国标中硬态Al-Fe系铝合金的抗拉强度，延伸率大于软态Al-Fe系铝合金的延伸率，且导电性能大于61％IACS。如此，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能，可防止在铝基体加入过多过杂元素而带来的成本增加、工艺复杂、及性能调节盲目等缺陷。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还可含有质量百分比含量为0-0.3％的Mo、质量百分比含量为0-0.2％的Nb、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.3％的Ni、及质量百分比含量为0-0.2％的Ag。
在一实施例中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1.5％的Fe、质量百分比含量为0.1-0.5％的Mg、质量百分比含量为0.1-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.15％的RE、质量百分比含量为0.001-0.25％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.15％的Sn、质量百分比含量为0.001-0.08％的Si、质量百分比含量为0.001-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、质量百分比含量为0.001-0.3％的Zn、质量百分比含量为0.001-0.2％的Mo、质量百分比含量为0.001-0.1％的Nb、质量百分比含量为0.001-0.1％的In、质量百分比含量为0.001-0.2％的Ni、及质量百分比含量为0.001-0.1％的Ag。
在一实施例中，Mo的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、或0.3％。
在一实施例中，Nb的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％。
在一实施例中，In的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％。
在一实施例中，Ni的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、或0.3％。
在一实施例中，Ag的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％。
Mg与Mo的质量比为1-200：1，优选为5-150：1，更加优选为5-100：1，进一步优选为10-60：1。具体的，Mg与Mo的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、30：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、110：1、120：1、130：1、140：1、150：1、160：1、170：1、180：
1、190：1、或200：1。在该质量比的范围内，随Mg/Mo的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与Mo的质量比可为1-200：1，优选为1-150：1，更加优选为5-100：1，进一步优选为10-50：1。具体的，Cu与Mo的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、110：1、120：1、130：1、140：1、150：1、160：1、170：1、180：1、190：1、或200：1。在该质量比的范围内，随Cu/Mo的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
Fe与Nb的质量比为1.5-500：1，优选为5-400：1，更加优选为10-300：1，进一步优选为20-80：1。具体的可为1.5：1、5：1、10：1、20：1、30：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、150：1、200：1、250：1、300：1、350：1、400：1、450：1、或500：1。
Cu与Nb的质量比为0.5-400：1，优选为1-300：1，更加优选为5-200：1，进一步优选为10-60：1。具体的可为0.5：1、1：1、5：1、10：1、20：1、30：1、40：
1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、150：1、200：1、250：1、300：1、350：1、或400：1。在该质量比的范围内，随Cu/Nb的质量比的增大，抗拉强度和导电性能逐渐增加。
Mg与In的质量比为0.3-300：1，优选为1-200：1，更加优选为5-150：1，进一步优选为10-50：1。具体的，Mg与In的质量比为0.3：1、0.5：1、1：1、2：1、3：
1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、150：1、200：1、250：1、或300：1。在该质量比的范围内，随Mg/In的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与In的质量比为0.2-250：1，优选为1-200：1，更加优选为5-150：1，进一步优选为10-40：1。具体的，Cu与In的质量比为0.3：1、0.3：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、150：1、200：1、或250：1。在该质量比的范围内，随Cu/In的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
In和B的质量比为0.1-40：1，优选为1-30：1，更加优选为2-30：1，进一步优选为3-15：1。具体的，In和B的质量比为0.1：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、或40：1。
Fe与Ni的质量比为1-200：1，优选为5-150：1，更加优选为10-100：1，进一步优选为10-50：1。具体可为1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：
1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、150：1、或200：1。
Mg与Ni的质量比为0.5-150：1，优选为1-120：1，更加优选为5-100：1，进一步优选为10-30：1。具体可为0.5：1、1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、或150：1。
Cu与Ni的质量比为0.3-120：1，优选为1-100：1，更加优选为5-80：1，进一步优选为10-25：1。具体可为0.3：1、0.5：1、1：1、1.5：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、110：
1、或120：1。
Mg与Ag的质量比为2-200：1，优选为5-150：1，更加优选为10-100：1，进一步优选为20-40：1。具体可为2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、110：1、120：1、130：1、140：1、150：1、160：1、170：1、180：1、190：1、或200：1。
Cu与Ag的质量比为2-150：1，优选为5-100：1，更加优选为10-40：1，进一步优选为20-30：1。具体可为2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、21：1、22：1、23：1、24：1、25：1、26：1、27：1、28：1、29：1、30：1、31：1、32：1、33：1、34：1、35：1、36：1、37：1、38：1、39：1、40：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、100：1、110：1、120：1、130：1、140：1、或150：1。
本发明技术方案中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Mo、质量百分比含量为0-0.2％的Nb、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.3％的Ni、及质量百分比含量为0-0.2％的Ag。在上述质量百分比含量下的元素可提高铝合金的性能，具体的，Mo可提高铝合金的力学性能和防腐蚀性能；In可提高铝合金的力学性能；Nb和Ni均可提高铝合金的力学性能和耐热性能；Ag可提高铝合金的力学性能。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝合金的性能如导电性能和力学性能等的提高有限，具体而言，上述元素单独添加且含量较小时难有效地提高铝合金的性能；上述元素单独添加且含量较高时可能会对铝合金的某些性能有负面影响。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，各元素相互配合来提高铝合金的综合性能，即使其中某一或某些元素的含量较低或较高，仍可大幅提高铝合金的综合性能。第一方面，将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、Zn、Mo、Nb、In、Ni、及Ag一并加入至铝基体中时，Fe可与Al、RE、Si、Mg、B、Cu、Cd、Ni反应生成Al3Fe、AlFeRE、AlFeSi、AlFeMgSi、AlFeSiB、AlFeSiCu、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)、FeNiAl9、AlFeSiNi、AlFeMgSiNi等第二相；Mg可与Al、Fe、Si、Cu、Zn、Sb、Sn、RE、Cd、Ni反应生成AlFeMgSi、(CuMg)Al2、Mg2Si、Mg2Zn、Mg2Sb、Mg2Sn、Mg2(SiCdREFe)、Mg3(SbCd)2、Mg2(SnCd)、AlFeMgSiNi等第二相；Cu可与Al、Fe、Si、Mg、Cd、In反应生成CuAl2、AlFeSiCu、(CuMg)Al2、(CuCd)Al2、CuIn等第二相；Sn可与Al、Mg、Cd反应生成Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Mg2Sn、Mg2(SnCd)等第二相；Cd可与Al、Cu、Mg、RE、Fe、Si、Sn、Sb反应生成Al3Cd、Al2Cd3、(CuCd)Al2、REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(SbCd)2等第二相；Mo可与Al和Si反应生成AlMo和Mo(AlSi)2第二相；Nb可与Al和Ni反应生成AlNb3、AlNb、Al3Nb、Ni3Nb等第二相；In可与Al和Cu反应生成AlIn和CuIn等第二相；Ni可与Al、Fe、Si、Mg反应生成FeNiAl9、AlFeSiNi、AlFeMgSiNi等第二相；上述元素一并加入至铝基体中时，这些元素相互反应来降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，进而降低某些元素对铝合金性能尤其是导电性能的不利影响；上述元素中的至少一种元素的含量可大于现有技术中的含量，如Fe的加入量(可达到1.6％)可大于现有技术中Fe的加入量(不大于1％)，Mg的加入量(可达到0.6％)可大于现有技术中Mg的加入量(不大于0.3％)，Cu的加入量(可达到0.5％)可大于现有技术中Cu的加入量(通常为0.18-0.25％)，Sb的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Sb的加入量(不大于0.08％)，Sn的加入量(可达到0.2％)可大于现有技术中Sn的加入量(不大于0.08％)，Si的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中Si的加入量(不大于0.08％)，B的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中B的加入量(不大于0.08％)，Cd的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Cd的加入量(不大于0.1％)，Zn的加入量(可达到0.4％)可大于现有技术中Zn的加入量(不大于0.04％)，Mo的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Mo的加入量(不大于0.1％)，Nb的加入量(可达到0.2％)可大于现有技术中Nb的加入量(不大于0.1％)，In的加入量(可达到0.2％)可大于现有技术中In的加入量(不大于0.1％)，Ni的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Ni的加入量(不大于0.1％)，由于Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、Zn、Mo、Nb、In、及Ni之间可相互反应相互作用促进元素的脱溶及析出，以降低彼此在铝基体中的固溶度，促进析出相的体积分数，来提升铝合金的综合性能(如力学性能、导电性能、和耐热性能)，较粗大的第二相在大变形应力和特殊热处理工艺的共同作用下，在基体内细化，进而降低这些元素在含量较高时对铝合金性能的不利影响，此外，合金元素的相互溶入适当的第二相中，同样提高铝合金的综合性能，如此，可将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、Zn、Mo、Nb、In、及Ni中至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，一方面利用这些元素对铝合金的性能进行提升，还可使这些元素尤其是含量较高元素尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免这些元素尤其是含量较高元素过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响。第二方面，Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、Zn、Mo、Nb、In、Ni、及Ag中至少部分元素的作用相重合，如这些元素基本上都可提高铝合金的力学性能，大部分元素(如Sn、RE、B、Sb等)都可提高铝合金的导电性能，某些元素(如B、RE、Zn、Cd、Cu等)可提高铝合金的延伸率，某些元素(如Fe、RE、Mg、Nb、Ni、Cu等)可提高铝合金的耐热性能，即使上述元素中的某一或某些元素的含量较低时，也无需担心较少含量的添加难以对铝合金性能进行有效地提升。第三方面，上述元素中的某些元素可消除其他元素的不利影响，如B可与过渡金属杂质发生硼化反应来降低过渡金属杂质对铝合金性能(如导电性能)的不利影响；RE可变质单质Si，B和Zn可消除单质Si，即，RE、B、及Zn可共同降低或消除Si和杂质元素对铝合金的性能(如导电性能)不利影响；RE可将长条状β-Fe相转化为圆球状α-Fe相，B可将针片状的Fe相转化为小短片状、多面体状或汉字状的Fe相，即，RE、B可共同降低或消除Fe对铝合金性能(如导电性能和延伸率)不利影响。第四方面，Sn可促进Mg2Si相的析出，还可以析出Mg2Sn相，RE可促进CuAl2、(CuMg)Al2相的析出，Cd可促进并加快Mg2Si和CuAl2等相的析出，Zn也可促进Mg2Si、Al2Cu等相的析出，Ag可促进Al2Cu、Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2等相的析出，Ni可促进CuAl2和(CuMg)Al2等相的析出，即，Sn、RE、Cd、Ag、Ni、及Zn均可促进第二相的析出，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。第五方面，Si、RE、B、Cd、Mo、Nb、In、Ni、及Ag还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。综上，本发明将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、Zn、Mo、Nb、In、Ni、及Ag一并加入至铝基体中，这些元素作为一个整体相互作用相互影响，即使某一或某些元素的含量较低或较高，也可大幅提高铝合金的综合性能。具体地，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于国标中硬态Al-Fe系铝合金的抗拉强度，延伸率大于软态Al-Fe系铝合金的延伸率，且导电性能大于61％IACS。如此，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能，可防止在铝基体加入过多过杂元素而带来的成本增加、工艺复杂、及性能调节盲目等缺陷。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的C。C的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。C作为高效变质剂，可与Fe、Cu、Mg等反应生成碳化物，来提高铝合金的力学性能，C还可作为细化剂来提高铝合金的延伸率。C、Fe、Cu、及Mg的质量比为1：1-500：0.5-300：0.5-400，优选为1：300-400：100-200：100-300。在该比值范围内，C可有效提高铝合金的力学性能和延伸率。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Na。Na的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Na可与Al和Si反应生成Al2Na3、AlNa2、AlNa5、NaAlSi等化合物，还会与Fe、Mg、RE反应生成NaRE、NaMgFeRE等化合物，上述化合物弥散分布于铝合金中，Na还能够细化晶粒，从而提高铝合金的力学性能、抗疲劳性能及延伸率。Na、Fe、Mg、及RE的质量比为1：1-600：0.5-500：0.5-300，优选为1：100-400：100-300：100-200。在该比值范围内，可有效提高铝合金的力学性能、抗疲劳性能及延伸率。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的K。K的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。K可与Al反应生成Al5K7、Al3K4、Al2K3、AlK2等高温强化相，可提高铝合金的耐热性能及力学性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Hf。Hf的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Hf可与Fe、Cu、Al等反应生成多种第二相，可提高铝合金的抗疲劳性能、耐热性能、耐磨性能、及力学性能。Hf、Fe、及Cu的质量比为1：1-400：0.5-300，优选为1：200-300：100-200。在该比值范围内，可有效提高铝合金的抗疲劳性能、耐热性能、耐磨性能、及力学性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Ir。Ir的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Ir可与Fe和Al反应生成Al5Ir3、Al3Ir2、AlIr2、Al4(IrFe)等强化相，可提高铝合金的抗疲劳性能和耐热性能。Ir与Fe的质量比为1：5-420，优选为1：100-300。在该比值范围内，可有效提高铝合金的抗疲劳性能和耐热性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Rh。Rh的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Rh可与Fe和Al反应生成Al5Rh2、Al3Rh2、AlRh2、Al4(RhFe)等强化相，可提高铝合金的抗疲劳性能和耐热性能。Rh与Fe的质量比为1：1-450，优选为1：200-300。在该比值范围内，可有效提高铝合金的抗疲劳性能和耐热性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Ru。Ru的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Ru可与Al反应生成RuAl4高温强化相，可提高铝合金的力学性能和耐热性能，Ru还可抑制再结晶粗化的作用，促进第二相的固溶强化，进一步提高铝合金的力学性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Rb。Rb的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Rb可与Al反应生成Al7Rb9、Al5Rb3、AlRb2、AlRb4等强化相，可提高铝合金的抗拉强度。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Pd。Pd的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Pd可与Al反应生成AlPd2、Al3Pd、Al2Pd等高温强化相，还可使细化Fe相，来提高铝合金的力学性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Au。Au的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。铝合金中加入少量Au后，可促进时效过渡相的形成，有利于过渡相的稳定性提高，改善合金的时效硬化特性，使合金力学性能得到较大提高。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Ba。Ba的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Ba可与Al反应生成Al14Ba13、Al10Ba12、Al7Ba8、AlBa5等多种高温强化相，可提高铝合金的力学性能和耐热性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Li。Li的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Li可与Al反应生成Al2Li3、AlLi2和AlLi5等高温强化相，可提高铝合金的力学性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Pt。Pt的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Pt可与Al反应生成AlPt2、Al3Pt2、Al5Pt3等多种高温强化相，可提高铝合金的力学性能。
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Ta。Ta的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。Ta在铝合金中形成Al7Ta9、Al7Ta5、Al3Ta4、Al2Ta3、AlTa2等高温强化相，来提高铝合金的力学性能。
本发明还提供一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，包括以下步骤：
熔炼：将铝源(如铝锭)加热至720-780℃，得到铝液，向铝液中加入Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn进行加热熔炼，搅拌均匀后，精炼，除气扒渣，在700-750℃静置保温10-30min后，得到合金液后，保温静置，进行成分及含量检测；
连铸连轧：成分及含量检测合格后，对经除气扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理，得到铝合金杆；
拉拔处理：对所述铝合金杆进行拉拔处理，得到铝合金线；
绞合处理：将铝合金线与高弹丝绞合，形成铝合金导体；及
时效处理：对铝合金导体进行时效处理，冷却，得到所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金。Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、质量百分比含量为0-0.4％的Zn、及Al和不可避免的杂质。
可以理解的，当所述经除气扒渣处理后的合金液中的各组分的含量检测达标时，再进行连铸连轧等后续处理。其中，所述铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、质量百分比含量为0-0.4％的Zn、及Al和不可避免的杂质。杂质的质量百分比含量为不大于0.15％，其中，单种杂质的质量百分比含量小于0.05％。当成分及含量检测不合格时，可加入相应的元素进行调节直至成分及含量检测合格。
在一实施例中，还可向铝液中加Mo、Nb、In、Ni、Ag、C、Na、K、Hf、Ir、Rh、Ru、Rb、Pd、Au、Ba、Li、Pt、Ta中的至少一种。
在一实施例中，Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、Zn、Mo、Nb、In、Ni、Ag、C、Na、K、Hf、Ir、Rh、Ru、Rb、Pd、Au、Ba、Li、Pt、Ta以单质和/或铝中间合金的形式加入。
在一实施例中，铸造温度为680-750℃，轧制温度为450-550℃。
在一实施例中，所述拉拔处理可为冷拉拔。冷拉拔时，铝合金杆被拉成预定直径范围内的铝合金线，控制每道冷拉拔延伸系数为0.5-2，每次冷拉拔后升温至250-350℃，保温5-20h，进行二级热处理，得到铝合金线。
在一实施例中，所述时效处理为间断时效工艺，所述间断时效工艺包括以下步骤：先进行一级高温时效处理，温度为160-250℃，时间为0.1-5h；再进行二级低温时效处理，温度为20-60℃(温度为室温时，可称为自然时效处理)，时间为10-24h；最后进行三级高温时效处理，温度为160-350℃，时间为0.1-150h。在进行一级高温时效处理时，一级高温时效处理与铝合金的内应力共同作用(即，内应力和热应力共同作用)，显著地提高GP区的形成；在进行二级低温时效处理时，铝合金仍处于高度过饱和状态，这种高度过饱和状态会导致铝合金在二级低温时效处理时继续形成大量的GP区，由于温度较低，铝合金在一级高温时效处理时中形成的GP区的尺寸不会有明显变化且无法转变为β″相，铝合金在一级高温时效处理和二级低温时效处理过程中的两个GP区形核(可以理解的，两个GP区形核可连接为一体，也可间隔设置)会导致铝合金的GP区密度明显增加，为三级高温时效处理时β″相的析出提供了众多形核场所。因此，间断时效工艺不仅可大幅度提高合金的力学性能，还可大幅度提高合金的可大幅提高铝合金的导电性能、延伸率和耐热性能。
所述一级高温时效处理的温度可为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、或250℃，时间可为0.1h、0.2h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、或5h。
所述二级低温时效处理的温度可为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、或60℃，时间可为10h、15h、20h、25h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、或60h。
所述三级高温时效处理的温度可为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、或350℃，时间可为0.1h、0.5h、1h、5h、10h、15h、20h、25h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、60h、65h、70h、75h、80h、85h、90h、95h、100h、105h、110h、115h、120h、125h、130h、135h、140h、145h、或150h。所述一级高温时效处理温度与三级高温时效处理温度的比值可为1.2-3：1，优选为1.5-2：1。
在一实施例中，所述精炼处理的温度为690-750℃，时间为10-20分钟。所述精炼处理的精炼剂可包括以下重量份的原料：KF 60-70份、NaC1 50-60份、LiCl 40-60份、冰晶石20-25份、AIF3 10-25份、CaF2 10-15份、轻质碳酸钙5-10份、石墨粉15-20份、滑石粉10-20份、MgCl2 20-30份、稀土酸盐10-30份。所述稀土酸盐可为轻稀土的氯化物、氟化物、硝酸化合物中的一种及其以上复配。所述稀土酸盐可为重稀土的氯化物、氟化物、硝酸化合物中的一种及其以上复配。所述精炼剂与合金液的质量比为0.0013-0.0018：1。
本发明技术方案中，向铝液中加入Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn，加热熔炼后，再进行连铸连轧、拉拔处理、绞合处理、及时效处理，得到Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金。所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。在上述质量百分比含量下的元素可提高铝合金的性能，具体的，Fe可提高铝合金的力学性能和耐热性能；Mg可提高铝合金的力学性能、导电性能、耐热性能和抗疲劳性能；Cu可提高铝合金的力学性能、耐热性能、延伸率和抗疲劳性能；RE可提高铝合金的延伸率、力学性能、导电性能和耐热性能；Sb可提高铝合金的力学性能、导电性能、及抗腐蚀性能；Sn可提高铝合金的力学性能、导电性能、及抗腐蚀性能；Si可提高铝合金的力学性能和导电性能；B可提高铝合金的延伸率、力学性能和导电性能；Cd可提高铝合金的延伸率和力学性能；Zn可提高铝合金的延伸率和力学性能。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝合金的性能如导电性能和力学性能等的提高有限，具体而言，上述元素单独添加且含量较小时难有效地提高铝合金的性能；上述元素单独添加且含量较高时可能会对铝合金的某些性能有负面影响。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，各元素相互配合来提高铝合金的综合性能，即使其中某一或某些元素的含量较低或较高，仍可大幅提高铝合金的综合性能。第一方面，将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn一并加入至铝基体中时，Fe可与Al、RE、Si、Mg、B、Cu、Cd反应生成Al3Fe、AlFeRE、AlFeSi、AlFeMgSi、AlFeSiB、AlFeSiCu、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)等第二相；Mg可与Al、Fe、Si、Cu、Zn、Sb、Sn、RE、Cd反应生成AlFeMgSi、(CuMg)Al2、Mg2Si、Mg2Zn、Mg2Sb、Mg2Sn、Mg2(SiCdREFe)、Mg3(SbCd)2、Mg2(SnCd)等第二相；Cu可与Al、Fe、Si、Mg、Cd反应生成CuAl2、AlFeSiCu、(CuMg)Al2、(CuCd)Al2等第二相；Sn可与Al、Mg、Cd反应生成Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Mg2Sn、Mg2(SnCd)等第二相；Cd可与Al、Cu、Mg、RE、Fe、Si、Sn、Sb反应生成Al3Cd、Al2Cd3、(CuCd)Al2、REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(SbCd)2等第二相；上述元素一并加入至铝基体中时，这些元素相互反应来降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，进而降低某些元素对铝合金性能尤其是导电性能的不利影响；上述元素中的至少一种元素的含量可大于现有技术中的含量，如Fe的加入量(可达到1.6％)可大于现有技术中Fe的加入量(不大于1％)，Mg的加入量(可达到0.6％)可大于现有技术中Mg的加入量(不大于0.3％)，Cu的加入量(可达到0.5％)可大于现有技术中Cu的加入量(通常为0.18-0.25％)，Sb的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Sb的加入量(不大于0.08％)，Sn的加入量(可达到0.2％)可大于现有技术中Sn的加入量(不大于0.08％)，Si的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中Si的加入量(不大于0.08％)，B的加入量(可达到0.15％)可大于现有技术中B的加入量(不大于0.08％)，Cd的加入量(可达到0.3％)可大于现有技术中Cd的加入量(不大于0.1％)，Zn的加入量(可达到0.4％)可大于现有技术中Zn的加入量(不大于0.04％)，由于Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn之间可相互反应相互作用促进元素的脱溶及析出，以降低彼此在铝基体中的固溶度，促进析出相的体积分数，来提升铝合金的综合性能(如力学性能、导电性能、和耐热性能)，较粗大的第二相在大变形应力和特殊热处理工艺的共同作用下，在基体内细化，进而降低这些元素在含量较高时对铝合金性能的不利影响，此外，合金元素的相互溶入适当的第二相中，同样提高铝合金的综合性能，如此，可将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn中至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，一方面利用这些元素对铝合金的性能进行提升，还可使这些元素尤其是含量较高元素尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免这些元素尤其是含量较高元素过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响。第二方面，Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn中至少部分元素的作用相重合，如这些元素基本上都可提高铝合金的力学性能，大部分元素(如Sn、RE、B、Sb等)都可提高铝合金的导电性能，某些元素(如B、RE、Zn、Cd、Cu等)可提高铝合金的延伸率，某些元素(如Fe、RE、Mg、Cu等)可提高铝合金的耐热性能，即使上述元素中的某一或某些元素的含量较低时，也无需担心较少含量的添加难以对铝合金性能进行有效地提升。第三方面，上述元素中的某些元素可消除其他元素的不利影响，如B可与过渡金属杂质发生硼化反应来降低过渡金属杂质对铝合金性能(如导电性能)的不利影响；RE可变质单质Si，B和Zn可消除单质Si，即，RE、B、及Zn可共同降低或消除Si和杂质元素对铝合金的性能(如导电性能)不利影响；RE可将长条状β-Fe相转化为圆球状α-Fe相，B可将针片状的Fe相转化为小短片状、多面体状或汉字状的Fe相，即，RE、B可共同降低或消除Fe对铝合金性能(如导电性能和延伸率)不利影响。第四方面，Sn可促进Mg2Si相的析出，还可以析出Mg2Sn相，RE可促进CuAl2、(CuMg)Al2相的析出，Cd可促进并加快Mg2Si和CuAl2等相的析出，Zn也可促进Mg2Si、Al2Cu等相的析出，即，Sn、RE、Cd、及Zn均可促进第二相的析出，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。第五方面，Si、RE、B、Cd还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。综上，本发明将Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn一并加入至铝基体中，这些元素作为一个整体相互作用相互影响，即使某一或某些元素的含量较低或较高，也可大幅提高铝合金的综合性能。具体地，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于国标中硬态Al-Fe系铝合金的抗拉强度，延伸率大于软态Al-Fe系铝合金的延伸率，且导电性能大于61％IACS。如此，本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能，可防止在铝基体加入过多过杂元素而带来的成本增加、工艺复杂、及性能调节盲目等缺陷。
本发明还一种耐热电缆，其包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为上所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金。所述耐热电缆还可包括其他元件，在一实施例中，所述耐热电缆还可包括设于线芯和绝缘层之间的内屏蔽层、包覆绝缘层的外屏蔽层、及包覆线芯和外屏蔽层的保护层等。
由于该耐热电缆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
实施例及对比例
实施例一至七和对比例一至四的铝合金的组分及含量请参表1，性能测试结果请参表2。
表1实施例一至七和对比例一至四的铝合金的组分及含量
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为简化表述，对比例及实施例未示出杂质等微量元素的含量。
采用上海征原电气科技有限公司生产的型号为QJ57的数字式直流电桥仪对实施例一至七和对比例一至四的铝合金的导电性能进行测试。试样规格为Φ2.5mm×1000mm，测试过程中，温度控制在20±0.1℃，在同一状态下测试三根试样，取平均值。
在室温下，按照GB4909《裸电线拉力试验》测试要求，采用国产CSS-44100型电子万能拉伸机对实施例一至七和对比例一至四的铝合金的力学性能进行测试。其中，电子万能拉伸机的拉伸力为2kN，拉伸速度为2mm/min，在同一状态下测试三根试样，取平均值。
采用温度波动度为±1℃的国产的JCT-1型电热高温干燥箱对实施例一至七和对比例一至四的铝合金的耐热性能(强度残存率)进行测试。其中，退火温度为230℃，保温时间为1h，在同一状态下测试三根试样，取平均值。
表2实施例一至七和对比例一至四的铝合金的性能测试结果
实施例一至七的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度、伸长率、电导率及耐热性能均显著大于对比例一至四的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度、伸长率、电导率及耐热性能。表明：本发明的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的各项性能均较佳。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，含有Al，其特征在于：所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。
2.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
Fe与Mg的质量比为1-20：1；
Fe与Cu的质量比为1-25：1；
Fe与Si的质量比为1.5-40：1；
Fe与RE的质量比为1.5-100：1；
Fe与B的质量比为2-100：1；
Fe与Sb的质量比为1-100：1；
Fe与Sn的质量比为4-200：1；
Fe与Cd的质量比为1-200：1；
Fe与Zn的质量比为1.5-55：1；
Mg与Cd的质量比为1-150：1；
Cu与Cd的质量比为1-120：1；
Mg与Sb的质量比为1-120：1；
RE、B、及Cd的质量比为0.4-50：0.2-40：1；
Mg、Cd、及Si的质量比为1-6：0.01-4：1；
Mg、Sn、及Si的质量比为1-6：0.01-3：1；
Fe、Mg、Cu、及B的质量比为5-25：1-10：1-10：1。
3.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种，其中，
RE为Ce、Sm、及Er时，Ce、Sm、及Er的质量比为1-2：0.5-1.5：1；
RE为La、Y、及Er时，La、Y、及Er的质量比为0.5-3：0.5-2：1；
RE为Pr、Nd、及Gd时，Pr、Nd、及Gd的质量比为1-2：0.1-2.5：1；
RE为La、Ce时，La、Ce的质量比为0.5-2：1。
4.根据权利要求1所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1.5％的Fe、质量百分比含量为0.1-0.5％的Mg、质量百分比含量为0.1-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.15％的RE、质量百分比含量为0.001-0.25％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.15％的Sn、质量百分比含量为0.001-0.08％的Si、质量百分比含量为0.001-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、及质量百分比含量为0.001-0.3％的Zn。
5.根据权利要求1-4任一项所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Mo；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Nb；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的In；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Ni；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Ag。
6.根据权利要求5所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Mo时，Mg与Mo的质量比为1-200：1，Cu与Mo的质量比为1-200：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Nb时，Fe与Nb的质量比为1.5-500：1，Cu与Nb的质量比为0.5-400：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有In时，Mg与In的质量比为0.3-300：1，Cu和In的质量比为0.2-250：1，In和B的质量比为0.1-40：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Ni时，Fe与Ni的质量比为1-200：1，Mg与Ni的质量比为0.5-150：1，Cu与Ni的质量比为0.3-120：1；
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Ag时，Mg与Ag的质量比为2-200：1，Cu与Ag的质量比为2-150：1。
7.根据权利要求5所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1.5％的Fe、质量百分比含量为0.1-0.5％的Mg、质量百分比含量为0.1-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.15％的RE、质量百分比含量为0.001-0.25％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.15％的Sn、质量百分比含量为0.001-0.08％的Si、质量百分比含量为0.001-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、质量百分比含量为0.001-0.3％的Zn、质量百分比含量为0.001-0.2％的Mo、质量百分比含量为0.001-0.1％的Nb、质量百分比含量为0.001-0.1％的In、质量百分比含量为0.001-0.2％的Ni、及质量百分比含量为0.001-0.1％的Ag。
8.一种适用于权利要求1-7任一项所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，包括以下步骤：
对铝源进行第一次加热处理，得到铝液；
向所述铝液中加入Fe、Mg、Cu、RE、Sb、Sn、Si、B、Cd、及Zn，进行第二次加热处理，获得合金液；
对所述合金液进行精炼处理和扒渣处理，进行成分及含量检测；
成分及含量检测合格后，对经所述精炼处理和扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理和拉拔处理，得到铝合金线；及
对所述铝合金线进行时效处理，得到Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.6％的Fe、质量百分比含量为0.01-0.6％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.5％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.4％的Sb、质量百分比含量为0-0.2％的Sn、质量百分比含量为0-0.15％的Si、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、及质量百分比含量为0-0.4％的Zn。
9.根据权利要求8所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
所述Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入Mo、Nb、In、Ni、及Ag中至少一种的步骤；
所述时效处理为间断时效工艺，所述间断时效工艺包括以下步骤：进行一级高温时效处理，温度为160-250℃，时间为0.1-5h；进行二级低温时效处理，温度为20-60℃，时间为10-24h；进行三级高温时效处理，温度为160-350℃，时间为0.1-150h。
10.一种耐热电缆，其特征在于：包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为如权利要求1-7任一项所述的Al-Fe-Mg-Cu-RE系稀土铝合金。
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