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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金,尤其涉及一种al-cu-re系稀土铝合金、该al-cu-re系稀土铝合金的制备方法、及应用该al-cu-re系稀土铝合金的耐热电缆。
技术介绍
1、随着铜资源的日益匮乏,以铝合金代替铜受到了研究者的关注。目前,高导电铝合金导体材料主要包括al-fe系铝合金、al-cu系铝合金、及电工铝(如电工铝1350或电工铝1b90等)等。高导电铝合金导体材料属于软质电线铝合金,力学性能普遍较低,而导电性能较高(达到61~63%iacs),一般用于低压端。
2、申请人于2021年成立了铝合金新材料研发部,对耐热电缆用铝合金如al-cu系铝合金进行了研发。研究发现,随着对耐热电缆用铝合金性能的要求越来越高,为了获得综合性能佳的耐热电缆用铝合金,通常会向铝中加入多种功能各异的元素,如林泽民作为专利技术人的专利cn102978448b中,36种元素被加入至铝中,过多元素的加入会提高成本(元素的总含量过高且不乏昂贵元素的加入)并增加工艺复杂度,而且过多元素的加入意味着现有的耐热电缆用铝合金制备工艺中并没有在降低成本和工艺复杂度的基础上有针对性地提高耐热电缆用铝合金的综合性能。为此,申请人经不断地创新实验,提出了一种在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能尤其是力学性能优异的耐热电缆用al-cu-re系稀土铝合金。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述缺陷,本专利技术提供了一种al-cu-re系稀土铝合金,旨在保持低成本和低工艺复杂度的基
2、本专利技术提供一种al-cu-re系稀土铝合金,含有al,还含有质量百分比含量为0.01-0.6%的cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的re、质量百分比含量为0-0.7%的mg、质量百分比含量为0-0.3%的si、质量百分比含量为0-0.2%的ag、及质量百分比含量为0-0.3%的mo。
3、进一步地,满足以下条件的至少一种:
4、mg与si的质量比为1-40:1;
5、cu与si的质量比为1-30:1;
6、mg与ag的质量比为0.5-40:1;
7、cu与ag的质量比为1-40:1;
8、mg与mo的质量比为0.2-40:1;
9、cu与mo的质量比为0.5-40:1;
10、re为la、ce、pr、nd、er、sm、y、及gd中的至少一种。
11、进一步地,满足以下条件的至少一种:
12、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5%的sb;
13、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的zn;
14、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1%的be;
15、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的bi;
16、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的ni;
17、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.8%的co;
18、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5%的ca;
19、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的zr;
20、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2%的nb;
21、所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的sn,其中,mg、sn、及si的质量比为1-20:0.5-5:1。
22、进一步地,所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的fe。
23、进一步地,满足以下条件的至少一种:
24、mg与fe的质量比为1-35:1;
25、ag与fe的质量比为0.01-10:1;
26、si与fe的质量比为0.1-5:1。
27、进一步地,所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1%的b。
28、进一步地,mo、ag、及b的质量比为0-15:0-10:1。
29、本专利技术还提供一种al-cu-re系稀土铝合金的制备方法,包括以下步骤:
30、对铝源进行第一次加热处理,得到铝液;
31、向所述铝液中加入cu、mg、si、re、ag、及mo,进行第二次加热处理,获得合金液;
32、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;
33、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;
34、对铝合金线进行时效处理,得到al-cu-re系稀土铝合金,其中,所述al-cu-re系稀土铝合金含有al,还含有质量百分比含量为0.01-0.6%的cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的re、质量百分比含量为0-0.7%的mg、质量百分比含量为0-0.3%的si、质量百分比含量为0-0.2%的ag、及质量百分比含量为0-0.3%的mo。
35、进一步地,满足以下条件的至少一种:
36、所述al-cu-re系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入sb、sn、zn、b、be、bi、ni、fe、ca、zr、nb及co中至少一种的步骤;
37、所述时效处理为双极时效处理,所述双极时效处理包括以下步骤:先进行低温时效处理,温度为100-150℃,时间为1-150h;再进行高温时效处理,温度为150-250℃,时间为1-100h。
38、本专利技术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-cu-re系稀土铝合金。
39、本专利技术技术方案中,所述al-cu-re系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.01-0.6%的cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的re、质量百分比含量为0-0.7%的mg、质量百分比含量为0-0.3%的si、质量百分比含量为0-0.2%的ag、及质量百分比含量为0-0.3%的mo。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。本专利技术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,来降低某些元素对电导率的不利影响并提高导电性能。某些元素还会固溶进入其他析出相和第二相中形成强化相,从而显著提高铝合金的综合性能。所述al-cu-re系稀土铝合金采用的元素种类不多,价格低廉,虽然re成本稍高,但用量较少,对所述al-cu-re系稀土铝合金的成本的影响较小。另外,各元素相互配合还可促进强化相的析出体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Al-Cu-RE系稀土铝合金,含有Al,其特征在于:所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.01-0.6%的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的RE、质量百分比含量为0-0.7%的Mg、质量百分比含量为0-0.3%的Si、质量百分比含量为0-0.2%的Ag、及质量百分比含量为0-0.3%的Mo。
2.根据权利要求1所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金,其特征在于:满足以下条件的至少一种:
3.根据权利要求1所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金,其特征在于:满足以下条件的至少一种:
4.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金,其特征在于:所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的Fe。
5.根据权利要求4所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金,其特征在于:满足以下条件的至少一种:
6.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金,其特征在于:所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1%的B。
7.根据权利
8.一种适用于权利要求1-7任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的Al-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:
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-Cu-RE系稀土铝合金。
...【技术特征摘要】
1.一种al-cu-re系稀土铝合金,含有al,其特征在于:所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.01-0.6%的cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的re、质量百分比含量为0-0.7%的mg、质量百分比含量为0-0.3%的si、质量百分比含量为0-0.2%的ag、及质量百分比含量为0-0.3%的mo。
2.根据权利要求1所述的al-cu-re系稀土铝合金,其特征在于:满足以下条件的至少一种:
3.根据权利要求1所述的al-cu-re系稀土铝合金,其特征在于:满足以下条件的至少一种:
4.根据权利要求1-3任一项所述的al-cu-re系稀土铝合金,其特征在于:所述al-cu-re系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3%的fe。
5.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏再军,陈彤,
申请(专利权)人:崇义绿冶新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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