一种高导铝基合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高导铝基合金及其制备方法，属于铝基合金技术领域。本发明专利技术提供的高导铝基合金的制备方法，包括以下步骤：(1)向熔融铝基合金中加入铜球进行合金化，然后进行连铸，得到合金圆杆；所述合金化的时间为0.5～5min；所述连铸的过冷度为Δ20～80℃；(2)对所述步骤(1)得到的合金圆杆进行大塑性变形轧制，得到合金丝材；所述大塑性变形轧制的总变形量≥60％；(3)对所述步骤(2)得到的合金丝材进行拉丝，得到高导铝基合金。实施例的结果显示，本发明专利技术提供的高导铝基合金中含有呈纤维状分布的铜，高导铝基合金的抗拉强度≥260MPa，导电率≥60％IACS。导电率≥60％IACS。

【技术实现步骤摘要】
一种高导铝基合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝基合金
，尤其涉及一种高导铝基合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝基合金导线主要以铝镁硅合金为主，主要是该合金具有良好的力学性能、导电性、塑性成形性及耐腐蚀性，能够被应用于远距离、大跨越输电线路中。目前，铝镁硅合金往往采用加入其它元素实现微合金化，再通过细晶强化、固溶强化、沉淀强化等方式提高强度，例如通过加入少量的Mn元素可以强化合金，使合金具有较好的强塑性配合，Ti元素可以有效细化晶粒，提高合金成形性能，Zr元素可以细化铝基合金的晶粒，显著提高铝基合金的强度。但是，细晶粒由于界面的增加，增强了对电子的散射导致导电性降低；固溶强化由于引起晶格畸变，增强了对电子的散射导致导电性降低；沉淀强化由于第二相对电子的散射导致导电性降低，使得铝基合金导线具有较高的强度，但是导电性能并不理想。
[0003]因此，如何在保证铝基合金具有高强度的情况下提高铝基合金的导电性能，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高导铝基合金及其制备方法，本专利技术提供的高导铝基合金的抗拉强度高，导电性能优异。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种高导铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)向熔融铝基合金中加入铜球进行合金化，然后进行连铸，得到合金圆杆；
[0008]所述合金化的时间为0.5～5min；所述连铸的过冷度为Δ20～80℃；
[0009](2)对所述步骤(1)得到的合金圆杆进行大塑性变形轧制，得到合金丝材；所述大塑性变形轧制的总变形量≥60％；
[0010](3)对所述步骤(2)得到的合金丝材进行拉丝，得到高导铝基合金。
[0011]优选地，所述步骤(1)中的熔融铝基合金包括0.1～5wt.％的镁、0.1～5wt.％的硅和余量的铝。
[0012]优选地，所述步骤(1)中铜球的直径为1～50mm。
[0013]优选地，所述步骤(1)中合金化的温度为700～800℃，合金化的气氛为真空气氛。
[0014]优选地，所述真空气氛的真空度为1
×
10
‑3Pa～1
×
10
‑5Pa。
[0015]优选地，所述步骤(1)中连铸的过冷度为Δ40～60℃。
[0016]优选地，所述步骤(1)中合金圆杆的直径为8～12mm。
[0017]优选地，所述步骤(2)中大塑性变形轧制的单道次变形量≥10％。
[0018]优选地，所述步骤(2)中合金丝材的直径为1～3mm。
[0019]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的高导铝基合金，所述高导铝基合金包括0.1～4wt.％的镁、0.1～4wt.％的硅、3～25wt.％的铜和余量的铝。
[0020]本专利技术提供了一种高导铝基合金的制备方法，包括以下步骤：(1)向熔融铝基合金中加入铜球进行合金化，然后进行连铸，得到合金圆杆；所述合金化的时间为0.5～5min；所述连铸的过冷度为Δ20～80℃；(2)对所述步骤(1)得到的合金圆杆进行大塑性变形轧制，得到合金丝材；所述大塑性变形轧制的总变形量≥60％；(3)对所述步骤(2)得到的合金丝材进行拉丝，得到高导铝基合金。本专利技术向熔融铝基合金中加入铜球进行短时间的合金化，可以使铜球在熔融铝基合金中不完全溶解，从而使合金圆杆中残留部分聚集的铜，为后续铜在铝基合金中的纤维分布打下基础；通过在一定过冷度条件下进行铸造，提高铜在铝中的固溶量并使铝与铜形成固溶强化，从而提高合金的强度；通过大塑性变形轧制，可以使合金圆杆的直径在外力作用下大幅度降低，同时这个过程中，合金圆杆内部残留的铜随着合金圆杆的变形逐渐形成纤维状分布，从而提高了铝基合金的导电性能；同时大塑性变形轧制能够进一步促进铝与铜的固溶强化，保证了在提高铝基合金导电性能的情况下使其具有优异的力学性能。实施例的结果显示，本专利技术提供的高导铝基合金包括0.1～4wt.％的镁、0.1～4wt.％的硅、3～25wt.％的铜和余量的铝，高导铝基合金中含有呈纤维状分布的铜，高导铝基合金的抗拉强度≥260MPa，导电率≥60％IACS。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种高导铝基合金的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)向熔融铝基合金中加入铜球进行合金化，然后进行连铸，得到合金圆杆；
[0023]所述合金化的时间为0.5～5min；所述连铸的过冷度为Δ20～80℃；
[0024](2)对所述步骤(1)得到的合金圆杆进行大塑性变形轧制，得到合金丝材；所述大塑性变形轧制的总变形量≥60％；
[0025](3)对所述步骤(2)得到的合金丝材进行拉丝，得到高导铝基合金。
[0026]本专利技术向熔融铝基合金中加入铜球进行合金化，然后进行连铸，得到合金圆杆。
[0027]在本专利技术中，所述熔融铝基合金优选包括0.1～5wt.％的镁、0.1～5wt.％的硅和余量的铝，更优选为0.2～3wt.％的镁、0.2～3wt.％的硅和余量的铝，进一步优选为0.5～2wt.％的镁、0.5～2wt.％的硅和余量的铝。本专利技术采用上述铝基合金作为原料，可以进一步提高高导铝基合金的力学性能。
[0028]在本专利技术中，所述熔融铝基合金的制备方法优选为：将铝熔化后依次加入铝镁中间合金和铝硅中间合金进行预合金化，得到熔融铝基合金。
[0029]在本专利技术中，所述熔化的加热方式优选为电磁加热或天然气加热；所述熔化的温度优选为700～800℃，更优选为720～780℃，进一步优选为750～770℃；所述熔化的气氛优选为真空气氛；所述真空气氛的真空度优选为1
×
10
‑3Pa～1
×
10
‑5Pa，更优选为1
×
10
‑4Pa～1
×
10
‑5Pa。本专利技术通过在上述条件下进行铝的熔化，可以避免铝的烧损和氧化，从而进一步提高铝基合金的力学性能。
[0030]在本专利技术中，所述铝镁中间合金中镁的含量优选为20wt.％；所述铝硅中间合金中硅的含量优选为20wt.％。本专利技术通过采用上述中间合金，有利于进一步提高熔融铝基合金中各种成分的均匀性。
[0031]在本专利技术中，所述预合金化优选在搅拌条件下进行。本专利技术对所述预合金化的时间没有特殊的限定，能够使铝镁中间合金和铝硅中间合金完全熔化即可。
[0032]预合金化结束后，本专利技术优选对预合金化的产物进行静置，得到熔融铝基合金。在本专利技术中，所述静置的时间优选为1～3min。本专利技术通过静置处理，可以使熔融铝基合金中的成分更加均匀。
[0033]在本专利技术中，所述铜球的直径优选为1～50mm，更优选为5～40mm，进一步优选为10～30mm。本专利技术通过控制铜球的大小，有利于控制合金化时残留的铜形成球状聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导铝基合金的制备方法，包括以下步骤：(1)向熔融铝基合金中加入铜球进行合金化，然后进行连铸，得到合金圆杆；所述合金化的时间为0.5～5min；所述连铸的过冷度为Δ20～80℃；(2)对所述步骤(1)得到的合金圆杆进行大塑性变形轧制，得到合金丝材；所述大塑性变形轧制的总变形量≥60％；(3)对所述步骤(2)得到的合金丝材进行拉丝，得到高导铝基合金。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的熔融铝基合金包括0.1～5wt.％的镁、0.1～5wt.％的硅和余量的铝。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中铜球的直径为1～50mm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中合金化的温度为700～800℃，合金化的气氛为真空气氛。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓龙，邓力川，刘满门，彭明军，于杰，段永华，曹建春，黎敬涛，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：