[發(fā)明專利]一種含鈧、釔的高強高導(dǎo)電率鋁基材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106834824B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊鋼;吳云峰;李平安;陳亮維;李玉章;湯皓元;洪少棠;楊祖貴;張佳
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C1/03;C22F1/047;H01B1/02
• 代理公司: 昆明知道專利事務(wù)所(特殊普通合伙企業(yè)) 53116
• 代理人: 姜開俠;王遠同

本發(fā)明公開一種含鈧、釔的高強高導(dǎo)電率鋁基材料及其制備方法，包括以下步驟：A：鋁錠融化、B：加入中間合金、C：打渣澆鑄、D：成品制作，本發(fā)明能夠同時提高鋁合金的導(dǎo)電性和力學(xué)性能，本發(fā)明在鋁中同時加入鈧、釔元素，其中加入的釔與對純鋁的組織起到了細(xì)化等軸晶的作用,使鋁導(dǎo)電性提高，同時強度提高。并添加一些調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑，然后通過加工及退火等處理工藝，制備出了導(dǎo)電性能好、強度高、延展性好、耐腐蝕的高導(dǎo)電鋁基材料。本發(fā)明制作的高強度鋁合金線具有比鋁線更高的抗拉強度，能代替鋼芯鋁絞線，能達到機械性能要求，可以應(yīng)用于大跨越等輸電線路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的含鈧、釔的高強高導(dǎo)電率鋁基材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著高壓線路的快速發(fā)展和電力需求的急劇增加，對輸配電線和電站的大容量要求也越來越高，為了降低輸電線路的電能損耗,迫切需要開發(fā)高強度、高導(dǎo)電率的鋁合金導(dǎo)線來制造全鋁合金絞線，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼芯鋁絞線。但是高強高導(dǎo)鋁合金導(dǎo)線的生產(chǎn)難度較大，因為鋁合金導(dǎo)線的強度和導(dǎo)電率很難同時達到較高值。

傳統(tǒng)制備高導(dǎo)電鋁基材料采用的技術(shù)有：熔煉法、電解法、鋁熱還原法。這幾種制備方法不足之處是對于制備鈧、釔這樣的高導(dǎo)電鋁基材料不能滿足要求，主要是因為釔元素太重，在采用熔煉法電解法和鋁熱還原法中容易下沉，造成所獲得的材料組織不均勻，影響材料性能；而且鈧、釔在長時間的熔煉中容易燒損、氧化等，影響材料的最終性能。因此，研發(fā)一種含鈧、釔的高強高導(dǎo)電率鋁基材料及制備方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種含鈧、釔高強高導(dǎo)電率鋁基材料，第二目的在于提供一種工藝簡單的含鈧、釔高強高導(dǎo)電率鋁基材料的制備方法。

本發(fā)明的第一目的是這樣實現(xiàn)的，按質(zhì)量百分比計，包括以下組分：

鋁（Al）：98.565%～98.850%;鈧（Sc）：0.013%～0.05%、釔（Y）:0.01～0.1%；及由富鈰的混合稀土（Ce）：0.05～0.1%；硼（B）：0.2～0.25%；銀（Ag）：0.15%～0.2%；銅（Cu）：0.25%～0.3%；鎂（Mg）：0.45%～0.5%。

本發(fā)明的第二目的是這樣實現(xiàn)的，包括以下步驟：

A：鋁錠融化

先將裝有工業(yè)純鋁放入熔煉爐中加熱使之熔化；

B：加入中間合金

在熔化的鋁液中，加入鋁鈧中間合金和鋁釔中間合金，并用碳罩將兩種中間合金壓人鋁液中；

C：打渣澆鑄

將上述鋁液保溫10～15分鐘后，依次加入打渣劑與精煉劑，并充入氮氣進行氣體精煉，靜置6~10分鐘左右，將鋁熔液澆入循環(huán)水冷鐵模中，制成鋁合金錠坯；

D：成品制作

將上述鋁合金錠坯擠壓成線桿后，在軋機上軋成方條，然后在拉絲機上進行冷拉拔，制成線材后進行退火處理。

本發(fā)明的有益效果為：能夠同時提高鋁合金的導(dǎo)電性和力學(xué)性能，本發(fā)明在鋁中同時加入鈧、釔元素，其中加入的釔與對純鋁的組織起到了細(xì)化等軸晶的作用,使鋁導(dǎo)電性提高，同時強度提高。并添加一些調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑，然后通過加工及退火等處理工藝，制備出了導(dǎo)電性能好、強度高、延展性好、耐腐蝕的高導(dǎo)電鋁基材料。本發(fā)明制作的高強度鋁合金線具有比鋁線更高的抗拉強度，能代替鋼芯鋁絞線，能達到機械性能要求，可以應(yīng)用于大跨越等輸電線路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。

具體實施方式