[發明專利]一種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法

無效

• 申請號: 201110270287.6
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102304648A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 徐德生
• 申請（專利權）人: 無錫市嘉邦電力管道廠
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22F1/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳麗燕

技術領域

本發明涉及導電線材，具體是涉及一種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法線材。

背景技術

目前電線電纜大部分采用銅作為導體，由于銅資源匱乏、銅價過高以及銅纜安裝成本高從而限制了電線電纜的發展。因為鋁資源豐富且成本低，以鋁代替銅作為導體用于電線電纜將是一種趨勢。但是用普通電工鋁作為導體時電線電纜的延伸率、柔韌性和抗蠕變性能都較差，且使用安全穩定性低，因而使用普通電工鋁代替銅作為導體無法滿足電線電纜發展的需要。

在輸電領域，鋁質輕、價廉，且導電性較好、比強度高、耐磨損性好，因而在電工領域占據優勢地位。在架空輸電線路，尤其是超高壓線路和大跨越線路上，鋁合金電纜線一直是架空輸電電纜線的主體材料。

目前已經開發出了多種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法電纜線，但仍然不能滿足復雜自然條件、雨雪冰凍以及遠距離跨海域架線的需要，仍需進一步改善其性能。而在國內，生產工藝、產品性能、大跨距架空電纜線應用技術等與國外相比還存在較大差距，隨著我國電力需求的不斷增長，輸電線路輸送容量不斷增大，對架空輸電電纜線提出了更高的要求，發展高強度高導電性鋁合金電纜線很有現實意義。

作為合金，尤其用于電纜，其由于摻雜元素，需要經過熱處理進一步提高其導電性和機械性能，而現有技術的熱處理方法單一，且合金不同，其熱處理方法也不同。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法，

線材包括以下重量組分：

Zr?0.025-0.035％，Ti?0.055-0.075％，Ta?0.01-0.10％，Nb?0.005-0.01％余量為鋁及不可避免的雜質，其特征在于，所述的熱處理方法步驟為：

1)固溶處理：溫度470-480℃，時間45～120min。

2)淬火處理：淬火介質為室溫油浴，溫度為30-50℃，淬火轉移時間不超過0.4min。

3)高溫時效處理：溫度170-180℃，時間15-25min；

4)重復上述步驟1-3三至五次。

本發明所制備的鋁合金導電線材有益效果之一：導電率高，耐熱性好，抗拉強度高，其突出原因在于除了Zr、Ti元素以外，本申請人意識到Ta元素的加入可以強化上述兩種元素組成的鋁合金的導電率、抗拉強度及耐熱性，其原因在于根據元素本身分子軌道的匹配；

本發明的有益效果之二：所提供的熱處理方法中，克服采用單一熱處理步驟，采用三-五階段循環熱處理，提高了鋁合金線材的機械性能。

本發明的有益效果之三：Nb的加入，通過上述熱處理方法，獲得了較高的導電率的同時，提升了鋁合金的機械性能。

具體實施方式

實施例一

Zr?0.025％

Ti?0.055％

Ta?0.005％

Nb?0.01％

余量為鋁及不可避免的雜質，

1)固溶處理：溫度480℃，時間120min。

2)淬火處理：淬火介質為室溫油浴，溫度為50℃，淬火轉移時間不超過0.4min。

3)高溫時效處理：溫度180℃，時間25min；

4)重復上述步驟1-3三次。

線材直徑為4mm，經檢測其抗拉強度為22.5Kg/mm²，導電率為62.5IACS％。

實施例二

Zr?0.035％

Ti?0.075％

Ta?0.20％

Nb?0.005％

余量為鋁及不可避免的雜質，

1)固溶處理：溫度470℃，時間45min。

2)淬火處理：淬火介質為室溫油浴，溫度為30℃，淬火轉移時間不超過0.4min。

3)高溫時效處理：溫度170-180℃，時間15min；

4)重復上述步驟1-3五次。

線材直徑為10mm，經檢測其抗拉強度為23.8Kg/mm²，導電率為64.8IACS％。

實施例三

Zr?0.03％

Ti?0.06％

Ta?0.1％

Nb?000.8％

余量為鋁及不可避免的雜質，

1)固溶處理：溫度476℃，時間90min。

2)淬火處理：淬火介質為室溫油浴，溫度為42℃，淬火轉移時間不超過0.4min。

3)高溫時效處理：溫度173℃，時間22min；