本发明专利技术涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种抗压蠕变铝合金材料及其制备方法。所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.15～0.30wt％、镁：0.6～0.8wt％、铜：0.55～0.75wt％、镍：0.2～0.4wt％、锰：0.25～0.35wt％、钛：0.05～0.08wt％、钇：0.01～0.02wt％、钕：0.05～0.15wt％、锆：0.02～0.06wt％、钪：0.02～0.04wt％、钒：0.02～0.05wt％、锶：0.03～0.04wt％，余量为铝。本发明专利技术通过加入少量锶合金以及钒合金，可以在维持铝合金材料抗蠕变性能的同时，大幅度减少铝合金材料中对钪元素的含量要求，避免了单一贵金属高含量要求的依赖性；同时，锶合金以及钒合金的组合能改善整体合金材料的常温抗拉强度以及高温抗拉强度，从而使本发明专利技术申请能够满足在室温以及高温条件下长时间使用的要求。在室温以及高温条件下长时间使用的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种抗压蠕变铝合金材料及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及金属材料
，尤其涉及一种抗压蠕变铝合金材料及其制备方法与应用。
技术介绍
[0002]我国区域间的电力需求与电力资源严重失衡，需要通过长距离的大容量输电，将电力资源由富集区送往用电负荷集中区，但是，随着输送距离增加，输电线路的电能损耗增大。在输电线路的电能损耗中，由导体电阻导致的电能损耗占比超过80％，导电率提升1％IACS，每公里线路每年平均降低电损2000度左右。随着输电容量增加，导体的服役温度提高，致使其抗拉强度降低，同时还会受热伸长和发生蠕变，由此带来很多问题，例如，导线弧垂大幅增加，致使导线对地距离或对跨越物的距离不能满足安全性要求。
[0003]我国的特高压及远距离输电技术处于国际领先地位，但是，架空输电线路用铝导体材料的综合性能水平限制了其发展。在实际应用中，通常会对输电线路的输送容量进行限制或对导体材料提出耐热性要求，保证导体材料在服役温度能有足够的强度残存率和抗蠕变性能。因此，作为远距离、大容量、低损耗输电线路用导体材料，不仅要求其在常温下有较高的导电率，还要求其在服役温度有较高的导电率，而且还要耐热、抗蠕变。但是，现有技术很难使导电率和其他性能指标协同提高，因此，开发高导、耐热、抗蠕变的铝合金导体材料是突破我国电力传输技术进一步发展瓶颈的关键。
[0004]基于上述情况，本专利技术提出了一种抗压蠕变铝合金材料及其制备方法与应用。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种抗压蠕变铝合金材料及其制备方法与应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种抗压蠕变铝合金材料，所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.15～0.30wt％、镁：0.6～0.8wt％、铜：0.55～0.75wt％、镍：0.2～0.4wt％、锰：0.25～0.35wt％、钛：0.05～0.08wt％、钇：0.01～0.02wt％、钕：0.05～0.15wt％、锆：0.02～0.06wt％、钪：0.02～0.2wt％，余量为铝。
[0007]优选地，所述铝合金材料还包括钒：0.02～0.05wt％。
[0008]优选地，所述铝合金材料还包括锶：0.03～0.04wt％。
[0009]优选地，所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.15～0.30wt％、镁：0.6～0.8wt％、铜：0.55～0.75wt％、镍：0.2～0.4wt％、锰：0.25～0.35wt％、钛：0.05～0.08wt％、钇：0.01～0.02wt％、钕：0.05～0.15wt％、锆：0.02～0.06wt％、钪：0.02～0.04wt％、钒：0.02～0.05wt％、锶：0.03～0.04wt％，余量为铝。
[0010]优选地，所述钒+锶的重量百分比：0.06～0.08wt％。
[0011]优选地，所述钪+钒+锶的重量百分比≤0.1％wt％。
[0012]优选地，所述所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.30wt％、镁：0.8wt％、铜：0.75wt％、镍：0.4wt％、锰：0.35wt％、钛：0.08wt％、钇：0.01wt％、钕：
0.15wt％、锆：0.06wt％、钪：0.04wt％、钒：0.02wt％、锶：0.04wt％，余量为铝。
[0013]优选地，所述铝、镁、钕的来源分别为工业纯铝、纯镁锭、稀土钕。
[0014]优选地，所述硅、铜、镍、锰、钛、钇、锆、钪、锶、钒的来源分别为铝硅中间合金、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钛硼中间合金、铝钇中间合金、铝锆中间合金、铝钪中间合金、铝锶中间合金、铝钒中间合金。
[0015]本专利技术还提供一种抗压蠕变铝合金材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0016](1)工业纯铝置于已经预热至750～770℃的石墨坩埚中熔炼，待纯铝锭充分熔化后，再按纯镁锭、稀土钕、中间合金的顺序依次加入石墨坩埚中熔炼，待一种合金原料充分熔炼后再加入另一种合金原料，待合金原料全部熔化后，通入纯度大于99.99％的高纯氩气对液态合金进行精炼，精炼温度为750～770℃，精炼时间为50～60min，精炼结束后，充分搅拌并扒渣处理，得到合金熔体；
[0017](2)将步骤(1)得到的合金熔体的温度降至730
±
5℃，将合金熔体浇铸在内壁喷涂有氮化硼BN脱模剂的金属模具内，待模具冷却后，得到合金铸件；
[0018](3)将步骤(2)得到的合金铸件进行固溶处理，固溶处理的加热温度为460～480℃，保温时间为3～3.5h，然后迅速在60～65℃水温中进行冷却处理，冷却处理的时间为16～20s；
[0019](4)将步骤(3)得到的合金铸件进行时效处理，时效处理的温度为140～150℃，保温时间为15～16h，时效处理结束后，得到抗压蠕变铝合金材料。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1.本专利技术通过加入少量锶合金以及钒合金，可以在维持铝合金材料抗蠕变性能的同时，大幅度减少铝合金材料中对钪元素的含量要求，避免了单一贵金属高含量要求的依赖性；同时，锶合金以及钒合金的组合能改善整体合金材料的常温抗拉强度以及高温抗拉强度，从而使本专利技术申请能够满足在室温以及高温条件下长时间使用的要求。
[0022]2.本专利技术原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制；同时，制备方法简单，总体生产成本不高，有利于工业的大规模生产。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]按表1称量具体原料，具体制备步骤如下：
[0025](1)工业纯铝置于已经预热至750℃的石墨坩埚中熔炼，待纯铝锭充分熔化后，再按纯镁锭、稀土钕、中间合金的顺序依次加入石墨坩埚中熔炼，待一种合金原料充分熔炼后再加入另一种合金原料，待合金原料全部熔化后，通入纯度大于99.99％的高纯氩气对液态合金进行精炼，精炼温度为750℃，精炼时间为60min，精炼结束后，充分搅拌并扒渣处理，得到合金熔体；
[0026](2)将步骤(1)得到的合金熔体的温度降至730
±
5℃，将合金熔体浇铸在内壁喷涂有氮化硼BN脱模剂的金属模具内，待模具冷却后，得到合金铸件；
[0027](3)将步骤(2)得到的合金铸件进行固溶处理，固溶处理的加热温度为460℃，保温时间为3.5h，然后迅速在60℃水温中进行冷却处理，冷却处理的时间为20s；
[0028](4)将步骤(3)得到的合金铸件进行时效处理，时效处理的温度为140℃，保温时间为16h，时效处理结束后，得到抗压蠕变铝合金材料。
[0029]实施例2
[0030]按表1称量具体原料，具体制备步骤如下：
[0031](1)工业纯铝置于已经预热至770℃的石墨坩埚中熔炼，待纯铝锭充分熔化后，再按纯镁锭、稀土钕、中间合金的顺序依次加入石墨坩埚中熔炼，待一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.15～0.30wt％、镁：0.6～0.8wt％、铜：0.55～0.75wt％、镍：0.2～0.4wt％、锰：0.25～0.35wt％、钛：0.05～0.08wt％、钇：0.01～0.02wt％、钕：0.05～0.15wt％、锆：0.02～0.06wt％、钪：0.02～0.2wt％，余量为铝。2.根据权利要求1所述的抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料还包括钒：0.02～0.05wt％。3.根据权利要求1所述的抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料还包括锶：0.03～0.04wt％。4.根据权利要求1所述的抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.15～0.30wt％、镁：0.6～0.8wt％、铜：0.55～0.75wt％、镍：0.2～0.4wt％、锰：0.25～0.35wt％、钛：0.05～0.08wt％、钇：0.01～0.02wt％、钕：0.05～0.15wt％、锆：0.02～0.06wt％、钪：0.02～0.04wt％、钒：0.02～0.05wt％、锶：0.03～0.04wt％，余量为铝。5.根据权利要求4所述的抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述钒+锶的重量百分比：0.06～0.08wt％。6.根据权利要求4所述的抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述钪+钒+锶的重量百分比≤0.1％wt％。7.根据权利要求4所述的抗压蠕变铝合金材料，其特征在于，所述所述铝合金材料由以下重量百分比的原料组成：硅：0.30wt％、镁：0.8wt％、铜：0.75wt％、镍：0.4wt％、锰：0.35wt％、钛：0.08w...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔立新，赵晓光，吴胜利，高尚辉，吕涛，辛文侠，成凯，赵建宝，杨国强，许庆彬，韩连涛，苏恒棣，李明，许英杰，
申请(专利权)人：山东创新合金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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