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一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺制造技术

技术编号:12850989 阅读:77 留言:0更新日期:2016-02-11 15:45
本发明专利技术公开了一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,所述2A90铝合金以质量分数计的成分为:0.2%的稀土元素Ce,1.9%的合金元素Cu,其余为纯铝锭,其中纯铝锭中以质量分数计的成分为:Al为99.29%,B为0.004%,Si为0.167%,Fe为0.271%,Mg为0.055%,Cr为0.041%,Ni为0.027%,Ti为0.033%,剩余为杂质,处理时先把合金原料浇铸成制圆棒,再经轧制机轧制,最后进行低温形变时效处理即可,其中上述的轧制处理次数为8~10次。本发明专利技术通过调整轧制道次来改变材料的微观组织,能够有效改善材料的力学性能和导电率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种2A90铝合金提高抗拉强度后的处理工艺,属于合金性能技术领 域。
技术介绍
电工圆杆是目前电线电缆的重要基础材料之一,其质量好坏直接影响到整个工程 或成套产品的优劣。在实际生产中,电工圆铝杆的抗拉强度、导电率和伸长率之间往往是矛 盾的,提高了铝杆的抗拉强度,导电率和伸长率会下降,而当导电率与伸长率提高时,强度 又会降低。怎样提高电阻率,并合理协调抗拉强度与伸长率的关系是一个尚待解决的难题。 2A90铝合金产品的主要质量指标是电导率和抗拉强度。但由于这两项性能指标 相互矛盾,往往难以同时满足,所以要保持材料较高的导电性和延伸率的话,其强度往往不 足,然而要提高材料强度往往在很大程度上会降低其导电性能。因此研究较高的电导率和 优良的力学性能的良好轧制工艺是其主要关键技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题:提供一种2A90铝合金提高抗拉强度后的处理工艺,能 够在小部分降低2A90铝合金电工圆杆电阻率的情况下,提高电工圆杆的电学性能和力学 性能,用以解决2A90铝合金提高抗拉强度后导电率急剧下降难题。 本专利技术的技术方案: 一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,所述2A90铝合金以质量分数计的成 分为:0. 2%的稀土元素 Ce, 1. 9%的合金元素 Cu,其余为纯错锭,其中纯错锭中以质量分数 计的成分为:A1 为 99. 29%,B 为 0· 004%,Si 为 0· 167%,Fe 为 0· 271%,Mg 为 0· 055%,Cr 为 0. 041%,Ni为0. 027%,Ti为0. 033%,剩余为杂质,处理时先把合金原料浇铸成制圆棒,再经 轧制机轧制,最后进行低温形变时效处理即可。 上述的轧制处理次数为8~10次。 本专利技术的有益效果: 与现有技术相比,本专利技术通过调整轧制道次来改变材料的微观组织,能够有效改善材 料的力学性能和导电率,在轧制处理次数为8至10次时效果较为明显,尤其是在轧制10道 次时,其导电率达到49. 96 (IACS)%,抗拉强度达到238MPa,很好的兼顾了 2A90铝合金力学 性能和导电率的平衡。【具体实施方式】: 实施例: 一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,所述2A90铝合金以质量分数计的成 分为:0. 2%的稀土元素 Ce, 1. 9%的合金元素 Cu,其余为纯错锭,其中纯错锭中以质量分数 计的成分为:A1 为 99. 29%,B 为 0· 004%,Si 为 0· 167%,Fe 为 0· 271%,Mg 为 0· 055%,Cr 为 0. 041%,Ni 为 0. 027%,Ti 为 0. 033%,剩余为杂质。 由于稀土元素非常的活泼,直接加入容易烧损,造成浪费,增加成本,所以必须配 制成中间合金,这样可以减少合金元素烧损,确保合金成分的稳定。中间合金的制备方法 为:纯铝放入刚玉坩埚中,用井式电阻炉加热熔化,待纯铝完全的熔化后,将要加入合金金 属(Ce和Cu)破碎,烘干并用铝箔包好,750°C时加入铝液中,然后不断的搅拌,直至稀土金 属碎块完全熔入,然后在800°C ±10°C保温2h左右,最后浇入模具备用。稀土元素烧损要 控制在1~3%左右,因而实验中的加入量可以看作为实际的含量,最终分别制备成质量分数 w (Ce) =7. 5%的Al-Ce中间合金和质量分数w (Cu) =15%的Al-Cu中间合金。 然后进行浇铸,具体浇铸工艺为:把计算好比例的铝锭原料加入坩埚中放进 井式电阻炉加热升温到780°C ~800°C,待完全熔化后,去除铝液表面的渣子,再加热到 780°C ~800°C后,把用铝薄包裹的称量好的中间合金添加到铝液中,加入后用钛合金棒搅 拌均匀,搅拌时间为3mirT5min ;搅拌使其完全熔化并且混合均匀后将井式电阻炉盖盖好, 使温度回升到熔炼温度800°C左右,保温几分钟后去除表面浮杂物,最后浇铸成直径Φ为 12mm和直径Φ为17mm、长度L为120mm的圆柱试样。在保温的同时,需要将模具在400°C 左右进行预热。预热主要是为了减少铝液和模具壁的温差,从而提高铝液的充型能力。 预热完成后取出模具马上进行浇铸,浇铸时要有一定的浇铸速度和浇铸温度,保证铝液具 有良好的流动性和充型能力。浇铸时还要注意引流,防止铝液从坩埚里涌出,未浇铸到模具 里,这样既可以避免铝液的浪费还可以保证安全。 选取上述中已经浇铸的10根直径为12mm的2A90铝合金,每5根为一组,分别进 行1、2、3、4、5道次的轧制,再将其中一组进行低温形变时效;再将剩下的10根直径为17_ 的2A90铝合金每5根分为一组,分别进行6、7、8、9、10道次的轧制,最后将其中一组进行上 述的时效工艺。然后需要把试样两端的多出部分用钢据切割掉,切割时尽可能的保证横截 面与试样表面垂直,而且切割样用布包裹起来,避免切割时由于夹具夹得太紧而产生夹痕; 切割速度也不宜过快,尽可能避免由于切割时摩擦产生的热量使试样温度过高导致的氧化 或时效。另外由于轧制的原因造成的表面不光滑,所以必须要用粗砂纸打磨光滑,再用〇~5 号砂纸依次打磨。最后用清水冲洗干净后再用吹风机吹干。 采用QJ57双臂电桥测量出试样电阻,经过计算得出不同元素含量的2A90铝合金 的导电率,结果如下表1 : 表1不同道次的轧制对导电率的影响 Tab. 4. 1 The effect of different rolling passes on electrical conductivity采用Instron-8501材料拉伸试验机对不同含量的试样进行力学性能的检测。主要测 量试样的抗拉强度。其测量结果如下表2所示: 表2不同道次的轧制对抗拉强度的影响 Tab. 4. 2 The effect of different rolling passes on tensile strength根据实验现象及测试分析的结果,可得出以下几条结论:1、随着轧制道次的增加,合金 的导电率下降;2、随着轧制道次的增加,合金的抗拉强度提高;3、在轧制10道次后,导电率 达到49. 96%,抗拉强度达到238MPa。【主权项】1. 一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,其特征在于:所述2A90铝合金以 质量分数计的成分为:〇. 2%的稀土元素Ce, 1. 9%的合金元素Cu,其余为纯错锭,其中纯错 锭中以质量分数计的成分为:A1为99. 29%,B为0. 004%,Si为0. 167%,Fe为0. 271%,Mg为 0. 055%,Cr为0. 041%,Ni为0. 027%,Ti为0. 033%,剩余为杂质,处理时先把合金原料浇铸 成制圆棒,再经轧制机轧制,最后进行低温形变时效处理即可。2. 根据权利要求1所述的一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,其特征在 于:所述的轧制处理次数为8~10次。3. 根据权利要求1所述的一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,其特征在 于:所述的轧制处理次数为10次。【专利摘要】本专利技术公开了一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,所述2A90铝合金以质量分数计的成分为:0.2%的稀土元素Ce,1.9%的合金元素Cu,其余为纯铝锭,其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2A90铝合金在提高抗拉强度后的处理工艺,其特征在于:所述2A90铝合金以质量分数计的成分为:0.2%的稀土元素Ce,1.9%的合金元素Cu,其余为纯铝锭,其中纯铝锭中以质量分数计的成分为:Al为99.29%,B为0.004%,Si为0.167%,Fe为0.271%,Mg为0.055%,Cr为0.041%,Ni为0.027%,Ti为0.033%,剩余为杂质,处理时先把合金原料浇铸成制圆棒,再经轧制机轧制,最后进行低温形变时效处理即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王美
申请(专利权)人:王美
类型:发明
国别省市:贵州;52

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