CN117604343A - Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金及其制备方法、耐热电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的Al‑Mg‑Si‑Sb‑RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.1‑1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01‑0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1‑0.7％的Si、质量百分比含量为0.01‑0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001‑0.2％的RE、质量百分比含量为0‑0.2％的Zn、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0‑0.3％的Bi。本发明还提供铝合金的制备方法和耐热电缆。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金、该Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的制备方法、及应用该Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si系铝合金为中高强铝合金导体材料，具有较佳的力学性能，主要用于架空线，用以代替输电线损高、耐腐蚀性能差，载流量低钢芯铝绞线，如应用于长江、汉江等超高压大跨距输电线路中。然而，现有的Al-Mg-Si系铝合金的抗拉强度、伸长率、导电性能和耐热性限制了其应用范围，尤其是导电性能和伸长率有待进一步提高。
因此，急需一种综合性能尤其是力学性能、导电性能、和耐热性能均优异的可用于电缆的Al-Mg-Si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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，旨在提供一种综合性能尤其是力学性能、导电性质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb能、和耐热性能均优异的耐热电缆用Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金。
本发明提供一种Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
Mg、Si、及Cu的质量比为1-100：1-60：1；
Mg、Si、及Zn的质量比为1-100：1-40：1；
Mg、Si、及Sb的质量比为1-400：1-200：1；
Mg、Si、及Bi的质量比为1-400：1-250：1；
RE与Cd的质量比为0.1-25：1。
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和Ce时，La和Ce的质量比为0.5-2：1。
进一步地，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1％的Mg、质量百分比含量为0.05-0.1％的Cu、质量百分比含量为0.2-0.5％的Si、质量百分比含量为0.01-0.1％的Sb、质量百分比含量为0.01-0.1％的RE、质量百分比含量为0.001-0.1％的Zn、质量百分比含量为0.01-0.08％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0.001-0.1％的Bi。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Nb；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.15％的Be；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Ag；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Co；
所述Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Te；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Fe。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Nb时，Mg与Nb的质量比为1-500：1，Cu与Nb的质量比为1-100：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Te时，Te与Sb的质量比为0.01-10：1，Te与Si的质量比为0.001-1：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Ag时，Mg与Ag的质量比为2-500：1，Cu与Ag的质量比为1-80：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Be、Co和Fe时，RE、B、及Be的质量比为0.5-20：0.1-10：1，Fe、RE、及Cd的质量比为0.5-15：0.5-10：1，Fe、RE、及B的质量比为1-15：0.1-10：1，Be、Co、及Fe的质量比为0.5-20：0.5-10：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有In时，Mg与In的质量比为2-600：1，Cu和In的质量比为0.2-80：1，In和B的质量比为0.1-15：1。
进一步地，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1％的Mg、质量百分比含量为0.05-0.1％的Cu、质量百分比含量为0.2-0.5％的Si、质量百分比含量为0.01-0.1％的Sb、质量百分比含量为0.01-0.1％的RE、质量百分比含量为0.001-0.1％的Zn、质量百分比含量为0.01-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、质量百分比含量为0.001-0.1％的Bi、质量百分比含量为0.001-0.2％的Nb、质量百分比含量为0.001-0.08％的Be、质量百分比含量为0.001-0.1％的Ag、质量百分比含量为0.001-0.2％的Co、质量百分比含量为0.001-0.1％的In、质量百分比含量为0.001-0.1％的Te、及质量百分比含量为0.001-0.2％的Fe。
本发明还提供一种Al-Mg-Si-Sb-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Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、及Bi，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淬火处理，得到铝合金杆；
对所述经淬火处理的铝合金杆进行拉拔处理，得到直径小于5mm的铝合金线；
对所述铝合金线进行时效处理，得到Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。
进一步地，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入Nb、Be、Ag、Co、In、Te、及Fe中至少一种的步骤。
进一步地，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：进行一级低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-50h；进行二级自然时效处理，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；或
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：进行一级低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-50h；进行二级自然时效处理，温度为20-60℃，时间为10-24h；进行三级高温时效处理，温度为160-250℃，时间为0.1-100h；进行四级高温时效处理，温度为250-350℃，时间为0.1-50h。
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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金。
本发明技术方案中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。将上述元素单独添加至铝基体中时，对铝的导电性能和力学性能的提高有限，甚至对铝的导电性能和力学性能具有负面作用。而且当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。本发明将上述含量的元素一并加入至铝基体中，上述元素之间相互作用相互影响，可降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，来降低某些元素对电导率的不利影响并提高综合性能，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。具体的，可将上述元素中的至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，上述元素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，较粗大的第二相及析出相(如Al3RE、Al3Fe、Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)在大变形应力和特殊热处理工艺的共同作用下，在基体内及晶界处或晶界内得以细化，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，Mg2Si、Mg2Sb等多种析出相的析出会相互影响其析出动力学，导致其尺寸不易长大，体积分数提高，此外，合金元素还可相互溶入适当的第二相中，同样可提高铝合金的综合性能，如此，可将上述元素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，从而扩大原料的来源范围。再者，上述元素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，某些元素可提高铝合金的导电性能、伸长率、及耐热性能，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，而且多种同种作用的元素同时添加，可以极大的降低合金元素的使用量，并提升作用效果，即用少量多种元素代替大量单一元素，极大提升力学性能及导电性能。另外，可将价格低廉的元素的加入量设置的较大也无需担心过量的加入会给铝合金的性能带来不利影响，如，可将Si、Cu、Sb、Zn的加入量设置的较大也无需担心大量Si、Cu、Sb、Zn给铝合金的性能带来不利影响。本发明的铝合金可采用较高含量范围的Cu、Sb、Zn等，这使得本发明可采用价格低廉的普通铝锭或再生铝作为原料，进一步降低成本。综上，本发明将Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、及Bi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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于行标中牌号为LHA4的中强度铝合金的抗拉强度(LHA4的中强度铝合金的抗拉强度为255-290MPa)，伸长率和电导率大于行标中牌号为LHA3的中强度铝合金的伸长率和电导率(LHA3的中强度铝合金的伸长率大于3.5％，电导率为58.5％)。如此，本发明的Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、质量百分比含量为0-0.15％的B、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0-0.3％的Cd、质量百分比含量为0-0.3％的Bi、及Al和不可避免的杂质。
在一实施例中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1％的Mg、质量百分比含量为0.05-0.1％的Cu、质量百分比含量为0.2-0.5％的Si、质量百分比含量为0.01-0.1％的Sb、质量百分比含量为0.01-0.1％的RE、质量百分比含量为0.001-0.1％的Zn、质量百分比含量为0.01-0.08％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0.001-0.1％的Bi。
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还可含有质量百分比含量为0-0.3％的Nb、质量百分比含量为0-0.15％的Be、质量百分比含量为0-0.2％的Ag、质量百分比含量为0-0.3％的Co、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.2％的Te、质量百分比含量为0-0.3％的Fe。
在一实施例中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1％的Mg、质量百分比含量为0.05-0.1％的Cu、质量百分比含量为0.2-0.5％的Si、质量百分比含量为0.01-0.1％的Sb、质量百分比含量为0.01-0.1％的RE、质量百分比含量为0.001-0.1％的Zn、质量百分比含量为0.01-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、质量百分比含量为0.001-0.1％的Bi、质量百分比含量为0.001-0.2％的Nb、质量百分比含量为0.001-0.08％的Be、质量百分比含量为0.001-0.1％的Ag、质量百分比含量为0.001-0.2％的Co、质量百分比含量为0.001-0.1％的In、质量百分比含量为0.001-0.1％的Te、及质量百分比含量为0.001-0.2％的Fe。
在一实施例中，Mg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％、或1.3％。Mg的质量百分比含量为0.1-1.3％时，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；Mg可与Al、Fe、Si、Cu、Zn、Sb、Bi、RE、Zn、Cd等反应生成AlFeMgSi、(CuMg)Al2、Mg2Si、Mg2Zn、Mg3Sb2、Mg3Bi2、Mg2(SiCdREFe)、Mg3(SbCd)2、Mg2SiZn、Mg3(BiCd)2等第二相，其中，Mg固溶于CuAl2相和AlFeSi相中，形成(CuMg)Al2相和AlFeSiMg相，因此可将Mg的含量设置为大于现有技术中Mg的含量(不大于1％)，一方面利用Mg对铝合金的性能进行提升，另一方面使Mg尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Mg过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Mg的作用与其他元素的作用有所重合，即使Mg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。
在一实施例中，Cu的质量百分比含量具体可为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％。Cu的质量百分比含量为0.01-0.2％时，可提高铝合金的力学性能、耐热性能、伸长率和抗疲劳性能；Cu可与Al、Fe、Si、Mg、Zn、In、Cd等反应生成CuAl2、CuIn、AlFeSiCu、(CuCd)Al2、Al2CuZn、(CuMg)Al2等第二相，因此可将Cu的含量设置为大于现有技术中Cu的含量(不大于0.1％)，一方面利用Cu对铝合金的性能进行提升，另一方面使Cu尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Cu过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Cu的作用与其他元素的作用有所重合，即使Cu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。另外，Cu还可促进Mg2Si等相的析出，提高其体积分数及弥散程度，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。
在一实施例中，Si的质量百分比含量具体可为0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、035％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、或0.7％。Si的质量百分比含量为0.1-0.7％时，可以与固溶与合金中的Mg元素完成形成Mg2Si相，可提高铝合金的力学性能和导电性能；Si可与Al、Fe、Mg、Cu、B、Be等反应生成AlFeSi、AlFeSiCu、AlFeMgSi、AlFeSiB、Be-Fe(Al8Fe2SiBe)等第二相，因此可将Si的含量设置为大于现有技术中Si的含量及比例(一般Si含量一般低于0.5％，过多的Mg2Si相会导致第二相粗化，合金力学性能及电导性能降低；此外，Mg：Si＝1.73，且Si稍有剩余，如果固溶于基体中的Mg剩余的话，会极大的降低合金电导性能)，一方面利用Si对铝合金的性能进行提升，另一方面使Si尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Si过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Si的作用与其他元素的作用有所重合，即使Si的含量较高时，也无需担心较多含量的添加会降低铝合金性能；Si还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。
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％。RE的质量百分比含量为0.001-0.2％时，可提高铝合金的伸长率、力学性能、导电性能和耐热性能；RE可细化合金组织，来提高铝合金的力学性能，RE还可在含铁相表面形成稀土活性膜或与Al、Fe、Ti等原子结合形成稀土化合物，有效减少有害元素在铝基体中的固溶，来提高铝合金的导电性能和力学性能，RE可把长条状β-Fe相转化为圆球状ɑ-Fe相，并变质单质Si，RE可促进弥散相如CuAl2、(CuMg)Al2等的析出，进一步提高铝合金的导电性能和力学性能，RE还可细化晶粒、第二相及析出相(如，可细化Mg2Si、Mg2Sb相)，进一步提高铝合金的力学性能。
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％、或0.2％。Zn的质量百分比含量不大于0.2％时，可提高铝合金的伸长率和力学性能；Zn可与Al、Cu、Si、Mg等反应生成Mg2SiZn、Al2CuZn、MgZn2等第二相，因此可将Zn的含量设置为大于现有技术中Zn的含量(不大于0.04％)，一方面利用Zn对铝合金的性能进行提升，另一方面使Zn尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Zn过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Zn的作用与其他元素的作用有所重合，即使Zn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。另外，Zn可消除单质Si，来降低Si对铝合金性能的影响，还可促进Mg2Si、Al2Cu等相的析出，形成Mg2SiZn、Al2CuZn相来降低上述元素在铝基体中的固溶度。
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％。B的质量百分比含量不大于0.15％时，可提高铝合金的伸长率、力学性能和导电性能；B可与Al、Fe、Si等反应生成AlFeSiB等第二相，因此可将B的含量设置为大于现有技术中B的含量(不大于0.08％)，一方面利用B对铝合金的性能进行提升，另一方面使B尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免B过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；B的作用与其他元素的作用有所重合，即使B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；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，可消除单质Si，来降低Si对铝合金性能的影响，还可将针片状的Fe相转化为小短片状、多面体状或汉字状的Fe相，来降低或消除Fe对铝合金性能(如导电性能和伸长率)不利影响；B还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。
在一实施例中，Sb的质量百分比含量具体可为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％。Sb的质量百分比含量为0.01-0.3％时，可提高铝合金的力学性能、导电性能；Sb会与剩余的Mg(Mg优先与Si反应，再与Sb反应)反应生成圆润球状的弥散的Mg2Sb强化相，可降低Mg在铝基体中的固溶度，进而提高铝合金的导电性能和力学性能；Sb还会与Mg和Cd等反应生成Mg3(SbCd)2等相。因此可将Sb的含量设置为大于现有技术中Sb的含量(不大于0.1％)，一方面利用Sb对铝合金的性能进行提升，另一方面使Sb尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Sb过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Sb的作用与其他元素的作用有所重合，即使Sb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。
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％。Cd的质量百分比含量不大于0.3％时，可提高铝合金的塑性、力学性能、抗拉性能、和高温抗腐蚀性能；Cd在细化α-Al，在熔体中与Al、RE、Cu、Mg、Si、Fe、Sb、Bi形成REAl2Cd3、Al3Cd、Al2Cd3、(CuCd)Al2、Mg2(SiCdREFe)、Mg3(SbCd)2、Mg3(BiCd)2等强化相。因此可将Cd的含量设置为大于现有技术中Cd的含量(不大于0.1％)，一方面利用Cd对铝合金的性能进行提升，另一方面使Cd尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Cd过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Cd的作用与其他元素的作用有所重合，即使Cd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。另外，Cd在时效阶段会形成大量Cd-空位团簇，促进并加快CuAl2相的析出，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。
在一实施例中，Bi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％。Bi的质量百分比含量不大于0.3％时，可提高铝合金的力学性能；Bi可与Mg和Cd等反应生成Mg3Bi2、Mg3(BiCd)2等第二相，因此可将Bi的含量设置为大于现有技术中Bi的含量(不大于0.1％)，一方面利用Bi对铝合金的性能进行提升，另一方面使Bi尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Bi过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Bi的作用与其他元素的作用有所重合，即使Bi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。
Mg、Si、及Cu的质量比为1-100：1-60：1，优选为2-80：2-40：1，更加优选为5-50：5-20：1，再次优选为10-30：10-15：1。在该质量比的范围内，铝合金具有较佳的导电性能，随着质量比的升高，导电性能逐渐提升。具体的，Mg、Si、及Cu的质量比为1：1：1、1：10：1、1：20：1、1：30：1、1：40：1、1：50：1、1：60：1、10：1：1、10：10：1、10：20：1、10：30：1、10：40：1、10：50：1、10：60：1、50：1：1、50：10：1、50：20：1、50：30：1、50：40：1、50：50：1、50：60：1、100：1：1、100：10：1、100：20：1、100：30：1、100：40：1、100：50：1、或100：60：1。
Mg、Si、及Zn的质量比为1-100：1-40：1，优选为2-80：2-30：1，更加优选为10-50：5-20：1。在该质量比的范围内，铝合金具有较佳的导电性能，随着质量比的升高，导电性能逐渐提升。具体的，Mg、Si、及Zn的质量比为1：1：1、1：10：1、1：20：1、1：30：1、1：40：1、10：1：1、10：10：1、10：20：1、10：30：1、10：40：1、50：1：1、50：10：1、50：20：1、50：30：1、50：40：1、100：1：1、100：10：1、100：20：1、100：30：1、或100：40：1。
Mg、Si、及Sb的质量比为1-400：1-200：1，优选为5-300：5-150：1，更加优选为10-250：10-100：1。在该质量比的范围内，铝合金具有较佳的导电性能，随着质量比的升高，导电性能逐渐提升。具体的，Mg、Si、及Sn的质量比为1：1：1、1：10：1、1：50：1、1：100：1、1：200：1、10：1：1、10：10：1、10：50：1、10：100：1、10：200：1、100：1：1、100：10：1、100：50：1、100：100：1、100：200：1、200：1：1、200：10：1、200：50：1、200：100：1、200：200：1、300：1：1、300：10：1、300：50：1、300：100：1、300：200：1、400：1：1、400：10：1、400：50：1、400：100：1、或400：200：1。
Mg、Si、及Bi的质量比为1-400：1-250：1，优选为5-300：5-200：1，更加优选为10-200：10-100：1。在该质量比的范围内，铝合金具有较佳的导电性能，随着质量比的升高，导电性能逐渐提升。具体的，Mg、Si、及Bi的质量比为1：1：1、1：10：1、1：50：1、1：100：1、1：200：1、1：250：1、10：1：1、10：10：1、10：50：1、10：100：1、10：200：1、10：250：1、100：1：1、100：10：1、100：50：1、100：100：1、100：200：1、100：250：1、200：1：1、200：10：1、200：50：1、200：100：1、200：200：1、200：250：1、300：1：1、300：10：1、300：50：1、300：100：1、300：200：1、300：250：1、400：1：1、400：10：1、400：50：1、400：100：1、400：200：1、或400：250：1。
RE与Cd的质量比为0.1-25：1,优选为0.5-20：1，更加优选为1-15：1，进一步优选为2-10：1。在该质量比的范围内，铝合金具有较佳的导电性能、抗拉强度、伸长率及耐热性能，随着质量比的升高，导电性能、抗拉强度、伸长率及耐热性能逐渐提升。具体的，RE与Cd的质量比为0.1：1、0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、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、21：1、22：1、23：1、24：1、或25：1。
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％。
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％、0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、或0.3％。Nb的质量百分比含量不大于0.3％时，可提高铝合金的高温强度、韧性和高温蠕变性能；Nb可起到细化晶粒的作用，在熔体中还能形成AlNb3、AlNb、Al3Nb等高温强化金属化合物，部分Nb可呈弥散相分布于基体晶界，可显著提高铝合金的高温强度、韧性和高温蠕变性能等；Nb、Ti和Al还可形成TiAl-Nb相，进一步提高铝合金的高温抗蠕变能力。
在一实施例中，Be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％。Be的质量百分比含量不大于0.15％时，可提高铝合金的力学性能和伸长率；Be可与Al、Fe、Si等反应生成Be-Fe(Al8Fe2SiBe)2等第二相，因此可将Be的含量设置为大于现有技术中Be的含量(不大于0.05％)，一方面利用Be对铝合金的性能进行提升，另一方面使Be尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Be过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Be的作用与其他元素的作用有所重合，即使Be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；Be可将共晶Si相由片状相变为细小相来细化Si相，来降低或消除Si对铝合金的性能不利影响，可将板状β中间相转变为相对无害的汉字状Be-Fe(Al8Fe2SiBe)相，来降低或消除Fe对铝合金性能不利影响，还可促进Mg2Si、和Mg3Bi2等相的析出，来降低上述元素在铝基体中的固溶度。
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％。Ag可促进第二相(如Al2Cu、Mg2Si、Mg3Sb2、和Mg3Bi2等)的析出，细化析出相并提升析出相密度，提升铝合金的析出强化效果，从而提高铝合金的力学性能。
在一实施例中，Co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％。Co的质量百分比含量不大于0.3％时，可提高铝合金的耐热性能、力学性能和伸长率；Co可与Al、Fe、Si等反应生成Al15(Fe,Co)3Si2、Al3(Fe,Co)等第二相，因此可将Co的含量设置为大于现有技术中Co的含量(不大于0.04％)，一方面利用Co对铝合金的性能进行提升，另一方面使Co尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Co过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Co的作用与其他元素的作用有所重合，即使Co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；Co对Al3Fe相具有细化效果，还可将Al3Fe相转为α-Al15(Fe,Co)3Si2(其形状可为粒状、小花朵状或细小条状)，Co还可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。
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％。In的质量百分比含量不大于0.2％时，可提高铝合金的力学性能；In可与Al和Cu反应生成AlIn和CuIn等第二相，因此可将In的含量设置为大于现有技术中In的含量(不大于0.1％)，一方面利用In对铝合金的性能进行提升，另一方面使In尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免In过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；In的作用与其他元素的作用有所重合，即使In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；In可细化晶粒，进一步提高铝合金的力学性能。
在一实施例中，Te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％。Te的质量百分比含量不大于0.2％时，可提高铝合金的伸长率、抗拉强度及导电性能；Sb与Te复合加入时，可使铝合金的凝固温度区间缩小，形成细小的花瓣状而不是树枝状初生晶，减少或消除显微缩松，从而提高铝合金的综合性能，尤其是抗拉强度和伸长率及电导率。
在一实施例中，Fe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％。Fe可提高铝合金的伸长率、力学性能、及耐热性能；Fe的质量百分比含量不大于0.3％时，可与Al、RE、Si、Mg、B、Cu、Be、Ni反应生成Al3Fe、AlFeRE、AlFeSi、AlFeMgSi、AlFeSiB、AlFeSiCu、FeNiAl9、Be-Fe(Al8Fe2SiBe)等第二相，因此可将Fe的含量设置为大于现有技术中Fe的含量，利用Fe对铝合金的性能进行提升，可使Fe尽可能地与其他元素反应生成第二相来避免Fe过多地固溶于铝基体中而对铝合金的性能带来不利影响；Fe元素的作用与其他元素的作用有重合，将Fe的含量设置的较低时，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。
Mg与Nb的质量比为1-500：1，优选为5-400：1，更加优选为10-300：1，进一步优选为20-200：1。在该质量比的范围内，铝合金的导电性能逐渐提升。具体的，Mg与Nb的质量比为1：1、2：1、5：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、40：1、45：1、50：1、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1-100：1，优选为10-80：1，更加优选为20-50：1，进一步优选为20-30：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Cu与Nb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、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、45：1、50：1、60：1、70：1、80：1、90：1、或100：1。
Te与Sb的质量比为0.01-10：1，优选为0.05-8：1，更加优选为0.1-5：1，进一步优选为2-3：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及导电性能逐渐提升。具体的，Te与Sb的质量比为0.01：1、0.02：1、0.03：1、0.04：1、0.05：1、0.06：1、0.07：1、0.08：1、0.09：1、0.1：1、0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、或10：1。
Te与Si的质量比为0.001-1：1，优选为0.005-1：1，更加优选为0.01-0.5：1，进一步优选为0.05-0.1：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Te与Si的质量比为0.001：1、0.002：1、0.003：1、0.004：1、0.005：1、0.01：1、0.05：1、0.1：1、0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、或1：1。
Mg与Ag的质量比为2-500：1，优选为2-400：1，更加优选为5-300：1，进一步优选为10-200：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Mg与Ag的质量比为2：1、3：1、4：1、5：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、45：1、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Ag的质量比为1-80：1，优选为10-50：1，更加优选为10-40：1，进一步优选为20-30：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Cu与Ag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、60：1、70：1、或80：1。
RE、B、及Be的质量比为0.5-20：0.1-10：1，优选为1-20：0.5-10：1，更加优选为2-20：1-10：1，更加优选为5-20：2-10：1。在该质量比的范围内，铝合金的导电性能、抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，RE、B、及Be的质量比为0.5：0.1：1、0.5：0.5：1、0.5：1：1、0.5：2：1、0.5：5：1、0.5：10：1、1：0.1：1、1：0.5：1、1：1：1、1：2：1、1：5：1、1：10：1、2：0.1：1、2：0.5：1、2：1：1、2：2：1、2：5：1、2：10：1、5：0.1：1、5：0.5：1、5：1：1、5：2：1、5：5：1、5：10：1、10：0.1：1、10：0.5：1、10：1：1、10：2：1、10：5：1、10：10：1、15：0.1：1、15：0.5：1、15：1：1、15：2：1、15：5：1、15：10：1、20：0.1：1、20：0.5：1、20：1：1、20：2：1、20：5：1、或20：10：1。
Fe、RE、及Cd的质量比为0.5-15：0.5-10：1。优选为0.5-12：0.5-8：1，更加优选为1-10：1-8：1，更加优选为2-8：2-6：1。在该质量比的范围内，铝合金的耐热性能逐渐提升。具体的，Fe、RE、及Cd的质量比为0.5：0.5：1、0.5：1：1、0.5：2：1、0.5：3：1、0.5：4：1、0.5：5：1、0.5：6：1、0.5：7：1、0.5：8：1、0.5：9：1、0.5：10：1、1：0.5：1、1：1：1、1：2：1、1：3：1、1：4：1、1：5：1、1：6：1、1：7：1、1：8：1、1：9：1、1：10：1、2：0.5：1、2：1：1、2：2：1、2：3：1、2：4：1、2：5：1、2：6：1、2：7：1、2：8：1、2：9：1、2：10：1、5：0.5：1、5：1：1、5：2：1、5：3：1、5：4：1、5：5：1、5：6：1、5：7：1、5：8：1、5：9：1、5：10：1、10：0.5：1、10：1：1、10：2：1、10：3：1、10：4：1、10：5：1、10：6：1、10：7：1、10：8：1、10：9：1、10：10：1、15：0.5：1、15：1：1、15：2：1、15：3：1、15：4：1、15：5：1、15：6：1、15：7：1、15：8：1、15：9：1、或15：10：1。
Fe、RE、及B的质量比为1-15：0.1-10：1。优选为1-12：0.5-10：1，更加优选为2-10：1-10：1，更加优选为2-8：2-8：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Fe、RE、及B的质量比为1：0.1：1、1：0.5：1、1：1：1、1：2：1、1：3：1、1：4：1、1：5：1、1：6：1、1：7：1、1：8：1、1：9：1、1：10：1、2：0.1：1、2：0.5：1、2：1：1、2：2：1、2：3：1、2：4：1、2：5：1、2：6：1、2：7：1、2：8：1、2：9：1、2：10：1、3：0.1：1、3：0.5：1、3：1：1、3：2：1、3：3：1、3：4：1、3：5：1、3：6：1、3：7：1、3：8：1、3：9：1、3：10：1、4：0.1：1、4：0.5：1、4：1：1、4：2：1、4：3：1、4：4：1、4：5：1、4：6：1、4：7：1、4：8：1、4：9：1、4：10：1、5：0.1：1、5：0.5：1、5：1：1、5：2：1、5：3：1、5：4：1、5：5：1、5：6：1、5：7：1、5：8：1、5：9：1、5：10：1、10：0.1：1、10：0.5：1、10：1：1、10：2：1、10：3：1、10：4：1、10：5：1、10：6：1、10：7：1、10：8：1、10：9：1、10：10：1、15：0.1：1、15：0.5：1、15：1：1、15：2：1、15：3：1、15：4：1、15：5：1、15：6：1、15：7：1、15：8：1、15：9：1、或15：10：1。
Be、Co、及Fe的质量比为0.5-20：0.5-10：1。优选为1-15：1-5：1，更加优选为5-15：2-5：1，更加优选为5-10：2-3：1。在该质量比的范围内，铝合金的导电性能、抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Be、Co、及Fe的质量比为0.5：0.5：1、0.5：1：1、0.5：5：1、0.5：10：1、1：0.5：1、1：1：1、1：5：1、1：10：1、5：0.5：1、5：1：1、5：5：1、5：10：1、10：0.5：1、10：1：1、10：5：1、10：10：1、15：0.5：1、15：1：1、15：5：1、15：10：1、20：0.5：1、20：1：1、20：5：1、或20：10：1。
Mg与In的质量比为2-600：1。优选为2-500：1，更加优选为5-400：1，进一步优选为10-300：1。在该质量比的范围内，铝合金的导电性能逐渐提升。具体的，Mg与In的质量比为2：1、3：1、4：1、5：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、45：1、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、500：1、550：1、或600：1。
Cu和In的质量比为0.2-80：1。优选为0.5-70：1，更加优选为1-60：1，进一步优选为5-40：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，Cu和In的质量比为0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、35：1、40：1、45：1、50：1、55：1、60：1、65：1、70：1、75：1、或80：1。
In和B的质量比为0.1-15：1。优选为0.5-15：1，更加优选为1-12：1，进一步优选为2-10：1。在该质量比的范围内，铝合金的抗拉强度及耐热性能逐渐提升。具体的，In和B的质量比为0.1：1、0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、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、或15：1。
本发明技术方案中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。还可进一步含有质量百分比含量为0-0.3％的Nb、质量百分比含量为0-0.15％的Be、质量百分比含量为0-0.2％的Ag、质量百分比含量为0-0.3％的Co、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.2％的Te、质量百分比含量为0-0.3％的Fe。将上述元素单独添加至铝基体中时，对铝的导电性能和力学性能的提高有限，甚至对铝的导电性能和力学性能具有负面作用。而且当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。本发明将上述含量的元素一并加入至铝基体中，上述元素之间相互作用相互影响，可降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，来降低某些元素对电导率的不利影响并提高综合性能，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。具体的，可将上述元素中的至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，上述元素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，较粗大的第二相及析出相(如Al3RE、Al3Fe、Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)在大变形应力和特殊热处理工艺的共同作用下，在基体内及晶界处或晶界内得以细化，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，Mg2Si、Mg2Sb等多种析出相的析出会相互影响其析出动力学，导致其尺寸不易长大，体积分数提高，此外，合金元素还可相互溶入适当的第二相中，同样可提高铝合金的综合性能，如此，可将上述元素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，从而扩大原料的来源范围。再者，上述元素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，某些元素可提高铝合金的导电性能、伸长率、及耐热性能，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，而且多种同种作用的元素同时添加，可以极大的降低合金元素的使用量，并提升作用效果，即用少量多种元素代替大量单一元素，极大提升力学性能及导电性能。另外，可将价格低廉的元素的加入量设置的较大也无需担心过量的加入会给铝合金的性能带来不利影响，如，可将Si、Cu、Sb、Zn的加入量设置的较大也无需担心大量Si、Cu、Sb、Zn给铝合金的性能带来不利影响。本发明的铝合金可采用较高含量范围的Cu、Sb、Zn等，这使得本发明可采用价格低廉的普通铝锭或再生铝作为原料，进一步降低成本。综上，本发明将Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、及Bi一并加入至铝基体中，或本发明将Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、Bi、Nb、Be、Ag、Co、In、Te、及Fe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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于行标中牌号为LHA4的中强度铝合金的抗拉强度(LHA4的中强度铝合金的抗拉强度为255-290MPa)，伸长率和电导率大于行标中牌号为LHA3的中强度铝合金的伸长率和电导率(LHA3的中强度铝合金的伸长率大于3.5％，电导率为58.5％)。如此，本发明的Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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伸长率。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伸长率。
所述Al-Mg-Si-Sb-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、抗疲劳性能及伸长率。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、抗疲劳性能及伸长率。
所述Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、及Bi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和淬火处理，得到铝合金杆；
拉拔处理：对所述经淬火处理的铝合金杆进行拉拔处理，得到直径小于5mm的铝合金线；及
时效处理：对所述铝合金线进行时效处理，冷却，得到Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi、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0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi、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，所述淬火处理可为在线水淬处理。
在一实施例中，可进一步对铝合金进行绞合处理。所述绞合处理为：将所述铝合金线与高弹丝绞合。
在一实施例中，还可向铝液中加Nb、Be、Ag、Co、Te、In、Fe、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，Mg、Cu、Si、RE、Zn、B、Sb、Cd、Bi、Nb、Be、Ag、Co、Te、In、Fe、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Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金为中强度半热处理半加工硬化型Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金。所述间断时效工艺包括以下步骤：所述间断时效工艺包括以下步骤：进行一级低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-50h；进行二级自然时效处理，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。所述一级低温时效处理的温度可为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、或150℃，时间可为1h、5h、10h、15h、20h、25h、30h、35h、40h、45h、或50h。所述二级自然时效处理的温度可为20℃、30℃、40℃、50℃、或60℃，时间为10h、15h、20h、或24h。所述三级高温时效处理的温度可为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、250℃、300℃、或350℃，时间为0.1h、1h、5h、10h、50h、100h、或150h。所述三级高温时效处理的温度与一级低温时效处理的温度的比值可为2.5-17.5：1，优选为5-10：1。在进行一级低温时效处理时，一级低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)，显著地提高了GP区的形成，扩大了GP区范围，且没有相尺寸及种类的转变；在进行二级自然时效处理时，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自然时效处理时继续形成大量的GP区，由于温度较低，铝合金在一级低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，铝合金在一级低温时效处理和二级自然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，此时GP区逐渐转变为β″相，β″的析出提供了众多形核场所，此时合金中的析出相尺寸及体积分数(如Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)逐渐提高，导电率逐渐提升，强度先提高后降低，而伸长率和耐热性能变化的趋势和强度相反。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、伸长率和耐热性能。由于Al3RE、Al3Fe等稳定性能好的第二相钉扎晶界及基体，在连铸连轧和拉拔处理中的大变形应力的作用下，合金晶粒细化，并沿着变形方向拉伸，第二相破碎细化，晶间无沉淀析出带变窄，导致沿拉丝方向的电导率及抗拉强度及伸长率提高。相较于经普通时效处理的第二相，在连铸连轧和拉拔处理中的大变形应力和三级时效处理工艺的共同作用下的析出相(如Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)的尺寸较小。
在另一实施例中，所述时效处理为间断时效工艺，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金为中强度半热处理半加工硬化型Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金。所述间断时效工艺包括以下步骤：进行一级低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-50h；进行二级自然时效处理，温度为20-60℃，时间为10-24h；进行三级高温时效处理，温度为160-250℃，时间为0.1-100h；进行四级高温时效处理，温度为250-350℃，时间为0.1-50h。所述一级低温时效处理的温度可为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、或150℃，时间可为1h、5h、10h、15h、20h、25h、30h、35h、40h、45h、或50h。所述二级自然时效处理的温度可为20℃、30℃、40℃、50℃、或60℃，时间为10h、15h、20h、或24h。所述三级高温时效处理的温度可为160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、或250℃，时间为0.1h、1h、5h、10h、50h、或100h。所述四级高温时效处理的温度可为250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、或350℃，时间为0.1h、1h、5h、10h、20h、30h、40h、或50h。所述三级高温时效处理的温度与一级低温时效处理的温度的比值可为1.1-2.5：1，优选为1.5-2：1。所述四级高温时效处理的温度与一级低温时效处理的温度的比值可为1.5-35：1，优选为10-20：1。在进行一级低温时效处理时，一级低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)，显著地提高了GP区的形成，扩大了GP区范围，且没有相尺寸及种类的转变；在进行二级自然时效处理时，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自然时效处理时继续形成大量的GP区，由于温度较低，铝合金在一级低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，铝合金在一级低温时效处理和二级自然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区密度明显增加的为三级高温时效处理，此时GP区逐渐转变为β″相，β″的析出提供了众多形核场所，此时合金中的析出相尺寸及体积分数(如Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)逐渐提高，强度、导电率和耐热性能逐渐提升，伸长率逐渐降低，最后，第四级高温时效处理可使固溶在基体中的元素继续析出长大，降低强度，提高导电率、耐热性能和伸长率。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、伸长率和耐热性能。由于Al3RE、Al3Fe等稳定性能好的第二相钉扎晶界及基体，在连铸连轧和拉拔处理中的大变形应力的作用下，合金晶粒细化，并沿着变形方向拉伸，第二相破碎细化，晶间无沉淀析出带变窄，导致沿拉丝方向的电导率及抗拉强度及伸长率提高。相较于经普通时效处理的第二相，在连铸连轧和拉拔处理中的大变形应力和四级时效处理工艺的共同作用下的析出相(如Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)的尺寸较小。
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Mg、Cu、Si、RE、Zn、B、Sn、Zr、及Bi，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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金。所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。将上述元素单独添加至铝基体中时，对铝的导电性能和力学性能的提高有限，甚至对铝的导电性能和力学性能具有负面作用。而且当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。本发明将上述含量的元素一并加入至铝基体中，上述元素之间相互作用相互影响，可降低彼此在铝基体中的固溶度，提高析出相体积分数，来降低某些元素对电导率的不利影响并提高综合性能，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。具体的，可将上述元素中的至少一种元素的含量设置为大于现有技术中的含量，上述元素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，较粗大的第二相及析出相(如Al3RE、Al3Fe、Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2相等)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，Mg2Si、Mg2Sb等多种析出相的析出会相互影响其析出动力学，导致其尺寸不易长大，体积分数提高，此外，合金元素还可相互溶入适当的第二相中，同样可提高铝合金的综合性能，如此，可将上述元素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，从而扩大原料的来源范围。再者，上述元素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，某些元素可提高铝合金的导电性能、伸长率、及耐热性能，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。另外，可将价格低廉的元素的加入量设置的较大也无需担心过量的加入会给铝合金的性能带来不利影响，如，可将Si、Cu、Sb、Zn的加入量设置的较大也无需担心大量Si、Cu、Sb、Zn给铝合金的性能带来不利影响。本发明的铝合金可采用较高含量范围的Cu、Sb、Zn等，这使得本发明可采用价格低廉的普通铝锭或再生铝作为原料，进一步降低成本。综上，本发明将Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、及Bi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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于行标中牌号为LHA4的中强度铝合金的抗拉强度(LHA4的中强度铝合金的抗拉强度为255-290MPa)，伸长率和电导率大于行标中牌号为LHA3的中强度铝合金的伸长率和电导率(LHA3的中强度铝合金的伸长率大于3.5％，电导率为58.5％)。如此，本发明的Al-Mg-Si-Sb-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。
可以理解的，当采用再生铝作为铝源时，可对再生铝的成分及含量进行检测，根据检测到的成分及含量来设计待添加至再生铝液的元素及含量。
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述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，还可为上述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金和高弹丝的绞合体。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。
按照GB/T3048.2《电线电缆性能试验方法》测试要求，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GB/T4909.3《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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-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 (11)
1.一种Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，含有Al，其特征在于：所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。
2.根据权利要求1所述的Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
Mg、Si、及Cu的质量比为1-100：1-60：1；
Mg、Si、及Zn的质量比为1-100：1-40：1；
Mg、Si、及Sb的质量比为1-400：1-200：1；
Mg、Si及Bi的质量比为1-400：1-250：1；
RE与Cd的质量比为0.1-25：1。
3.根据权利要求1所述的Al-Mg-Si-Sb-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和Ce时，La和Ce的质量比为0.5-2：1。
4.根据权利要求1所述的Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1％的Mg、质量百分比含量为0.05-0.1％的Cu、质量百分比含量为0.2-0.5％的Si、质量百分比含量为0.01-0.1％的Sb、质量百分比含量为0.01-0.1％的RE、质量百分比含量为0.001-0.1％的Zn、质量百分比含量为0.01-0.08％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0.001-0.1％的Bi。
5.根据权利要求1-4任一项所述的Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Nb；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.15％的Be；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Ag；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Co；
所述Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Te；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Fe。
6.根据权利要求5所述的Al-Mg-Si-Sb-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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Nb时，Mg与Nb的质量比为1-500：1，Cu与Nb的质量比为1-100：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Te时，Te与Sb的质量比为0.01-10：1，Te与Si的质量比为0.001-1：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Ag时，Mg与Ag的质量比为2-500：1，Cu与Ag的质量比为1-80：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Be、Co和Fe时，RE、B、及Be的质量比为0.5-20：0.1-10：1，Fe、RE、及Cd的质量比为0.5-15：0.5-10：1，Fe、RE、及B的质量比为1-15：0.1-10：1，Be、Co、及Fe的质量比为0.5-20：0.5-10：1；
所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有In时，Mg与In的质量比为2-600：1，Cu和In的质量比为0.2-80：1，In和B的质量比为0.1-15：1。
7.根据权利要求5所述的Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.2-1％的Mg、质量百分比含量为0.05-0.1％的Cu、质量百分比含量为0.2-0.5％的Si、质量百分比含量为0.01-0.1％的Sb、质量百分比含量为0.01-0.1％的RE、质量百分比含量为0.001-0.1％的Zn、质量百分比含量为0.01-0.08％的B、质量百分比含量为0.001-0.2％的Cd、质量百分比含量为0.001-0.1％的Bi、质量百分比含量为0.001-0.2％的Nb、质量百分比含量为0.001-0.08％的Be、质量百分比含量为0.001-0.1％的Ag、质量百分比含量为0.001-0.2％的Co、质量百分比含量为0.001-0.1％的In、质量百分比含量为0.001-0.1％的Te、及质量百分比含量为0.001-0.2％的Fe。
8.一种适用于权利要求1-7任一项所述的Al-Mg-Si-Sb-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Mg、Cu、Si、Sb、RE、Zn、B、Cd、及Bi，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淬火处理，得到铝合金杆；
对所述经淬火处理的铝合金杆进行拉拔处理，得到直径小于5mm的铝合金线；
对所述铝合金线进行时效处理，得到Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金含有Al，还含有质量百分比含量为0.1-1.3％的Mg、质量百分比含量为0.01-0.2％的Cu、质量百分比含量为0.1-0.7％的Si、质量百分比含量为0.01-0.3％的Sb、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.2％的Zn、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0-0.3％的Bi。
9.根据权利要求8所述的Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的制备方法，其特征在于：所述Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入Nb、Be、Ag、Co、In、Te、及Fe中至少一种的步骤。
10.根据权利要求8所述的Al-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金的制备方法，其特征在于：
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：进行一级低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-50h；进行二级自然时效处理，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；或
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：进行一级低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-50h；进行二级自然时效处理，温度为20-60℃，时间为10-24h；进行三级高温时效处理，温度为160-250℃，时间为0.1-100h；进行四级高温时效处理，温度为250-350℃，时间为0.1-50h。
11.一种耐热电缆，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-Mg-Si-Sb-RE系稀土铝合金。
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| PB01 | Publication | ||
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