[發明專利]一種高導電率稀土鋁合金線及其制備方法

有效

• 申請號: 201611106449.1
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106710663B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 徐燦國
• 申請（專利權）人: 靖江市新萬國標準件制造有限公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B13/00;C22C21/10;C22C21/02;C22C21/00
• 代理公司: 靖江市靖泰專利事務所32219
• 代理人: 陸平

技術領域

本發明屬于電線電纜導體用材料領域，具體地，本發明涉及一種高導電率稀土鋁合金線及其制備方法。

背景技術

目前電線電纜導體絕大部分采用銅導體，由于我國銅資源相對匱乏，銅價居高不下，銅導體占銅電纜成本的約70％，制造銅電纜的成本太高。鋁合金電纜相對于銅電纜，其重量更輕，便于敷設，至少可以減少20%-40%的安裝費用。然而鋁合金導體的導電率是銅導體導電率的61.5%，載流量是銅導體的79%，每單位體積的銅導體導電率要大大優于鋁合金導體的導電率。

如何在保證鋁合金力學、韌性、耐腐蝕性能的前提下提高鋁合金線的電導率，減少輸電損，成為目前鋁合金導線最為迫切的技術需求。

發明內容

針對現有的鋁合金導線存在的缺陷，本發明一個目的是提供一種高導電率稀土鋁合金線，該稀土鋁合金線同時具有優異的導電率、耐腐蝕性、耐磨性、韌性，作為導線使用性能優良、安全可靠。

本發明的另一個目的是提供上述高導電率稀土鋁合金線的制備方法。

本發明的再一個目的是提供上述高導電率稀土鋁合金線的用途。

為了實現上述目的，本發明的一個技術方案提供了一種高導電率稀土鋁合金線，其由包含下列組分的稀土鋁合金材料制成：0.05-0.5wt%的Ag，0.01-0.1wt%的Si，0.01-0.2wt%的Fe，0.01-0.1wt%的Zn，0.01-0.03wt%的Ga，0.05-0.25wt%的稀土元素，其余為鋁和不可避免的雜質，

其中，所述稀土元素包含下列組分：0.02-0.1wt%的Ce，0.02-0.05wt%的Nd，0.005-0.01wt%的Pr，0.0001-0.001wt%的Sm，0.0001-0.02wt%的La，

所述不可避免的雜質的單種雜質元素的含量為0-0.01wt%，其雜質的總含量為0-0.03wt%。

進一步地，上述稀土鋁合金材料包含下列組分：0.2-0.5wt%的Ag，0.01-0.05wt%的Si，0.01-0.1wt%的Fe，0.01-0.05wt%的Zn，0.01-0.02wt%的Ga，0.05-0.25wt%的稀土元素，其余為鋁和不可避免的雜質。

更進一步地，上述稀土鋁合金材料包含下列組分：0.2wt%的Ag，0.04wt%的Si，0.05wt%的Fe，0.01wt%的Zn，0.01wt%的Ga，0.2wt%的稀土元素，其余為鋁和不可避免的雜質。

本發明提供的技術方案主要通過控制鋁合金線包含的金屬元素的種類和含量使該鋁合金的導電率達到101.2％IACS(導電率)。

本發明的另一個技術方案還提供了一種上述稀土鋁合金線的制備方法，該方法包括以下步驟：

（a）將鋁錠加入熔爐中，在3.5-4.5h內將溫度從室溫升至665-680℃，保溫80-100min，加入上述合金元素，保溫30-50min，以上步驟在吹氮氣且攪拌的條件下進行；

（b）通過連鑄、連軋制成φ9.5mm鋁合金桿，將其鋁合金桿進行三次拉拔，第一次拉拔后在370-390℃下球化退火230-260min，第二次拉拔后在370-390℃下球化退火170-190min，最后進行第三次拉拔至所需尺寸。

進一步地，上述稀土鋁合金線的制備方法包括以下步驟：

（a）將鋁錠加入熔爐中，在4h內將溫度從室溫升至670℃，保溫90min，加入上述合金元素，保溫40min，以上步驟在吹氮氣且攪拌的條件下進行，

（b）通過連鑄、連軋制成φ9.5mm鋁合金桿，將制成的鋁合金桿進行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火240min，第二次拉拔后在380℃下球化退火180min，最后進行第三次拉拔至所需尺寸。

上述技術方案中，所述鋁錠采用純度大于99.6wt％的高純度鋁錠。

本發明的再一個技術方案還提供了上述高導電率稀土鋁合金線應用于制備實心導體、多股絞合導體或漆包線的用途。

相對于現有技術，本發明提供的稀土鋁合金線具有以下有益效果：

1、加入的微量的稀土元素釹（Nd）、鐠（Pr）、釤（Sm）、鑭（La）、鈰（Ce）改變了合金的結晶條件，主要表現在細化晶粒和結晶，改善鋁合金的耐熱性，增加了鋁合金線的伸長率、斷裂韌度和耐磨性能等。稀土鋁合金還會使表面氧化膜結構發生變化，提高產品的耐腐蝕性能。

2、加入的銀及其合金有益于提高鋁合金的導電率、抗氧化能力和延展性。

3、加入的微量的鎵使鋁合金的腐蝕失重值減少，可以抑制鋁合金的腐蝕。