[發(fā)明專利]一種高電導(dǎo)率鑄造鋁合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710125313.3
• 申請日: 2017-03-04
• 公開（公告）號: CN108531754B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉永昌;甄毅;左李慶;沈小東;墨文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 河北立中有色金屬集團有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/02;C22F1/043;H01B1/02
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 劉敏

本發(fā)明公開了一種高電導(dǎo)率鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的成分，Si：4.5?6.5％、Mg：0.35?0.45％、B：0.005?0.015％、La：0.08?0.15％、Sr：0.008?0.02、AI：余量；雜質(zhì)元素重量百分比為，F(xiàn)e：≤0.15％、Ga：≤0.03％、Zn：≤0.03％、V：≤0.007％、Cr：≤0.005％，其他雜質(zhì)≤0.01％、其他雜質(zhì)總和≤0.1％。所述高電導(dǎo)率鑄造鋁合金的制備工藝流程為：配料?熔鋁?鋁液純化?轉(zhuǎn)移鋁液?第一次合金化?除渣精煉?第二次合金化?除氣精煉?成分調(diào)整?澆鑄?熱處理。采用本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率鑄造鋁合金及其制備方法生產(chǎn)的鑄造鋁合金產(chǎn)品常溫下導(dǎo)電率為46.5?50.7％IACS(27?29.4MS/m)，抗拉強度＞260MPa，屈服強度＞210MPa、延伸率＞5％、硬度值達到62HBS以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬合金材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電和綜合力學(xué)性能優(yōu)良的鑄造鋁合金新材料及其制備方法。

背景技術(shù)

電力電氣行業(yè)中如電力金具、電氣控制、開關(guān)等一些結(jié)構(gòu)部件的材料選型，不僅對材料有導(dǎo)電性能要求，還有力學(xué)性能、抗腐蝕能力的要求，架空部分還有重量約束的要求；對生產(chǎn)企業(yè)而言，更有成型工藝簡單、加工成本低廉的要求。目前，還有相當(dāng)一部分部件選用鐵磁材料。調(diào)查統(tǒng)計表明，配電網(wǎng)中由鐵磁材料產(chǎn)生的磁滯損耗和渦流損耗約占輸電容量的0.01％-0.03％。

鋁合金和鐵磁材料相比，具有導(dǎo)電性好、比強度高、耐蝕性好，不僅可以消除磁滯損耗，還可以極大地降低渦流損耗的優(yōu)勢，在力學(xué)性能滿足的條件下是鐵磁材料的理想替代材料。以我國目前配電線路長度約為2000萬千米計算，鋁合金金具使用率達到10％，年節(jié)電量可達60億千瓦時。

鋁合金的力學(xué)性能和電導(dǎo)率，主要取決于它們的合金成分和金相組織。但合金強化和提高電導(dǎo)率是相互矛盾的兩個目標(biāo)。固溶強化、沉淀強化、彌散強化、細晶強化等提高合金抗拉強度的工藝方法，都會降低電導(dǎo)率。因為對合金來講，晶體缺陷越多，晶格的畸變越大，位錯阻力越大，強度越高；但晶體缺陷越多，電子的散射也越大，電導(dǎo)率越低。

目前，國內(nèi)外的鑄造鋁合金標(biāo)準(zhǔn)中，電導(dǎo)率一般在25MS/m(43％IACS)以下，不能滿足顧客提出的更高的電導(dǎo)率要求，制約了鑄造鋁合金在高電導(dǎo)率電力電氣結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電和綜合力學(xué)性能優(yōu)良的鑄造鋁合金新材料，解決鑄造鋁合金電導(dǎo)率低的問題，本發(fā)明的另一個目的是提供一種綜合優(yōu)化鑄造鋁合金材料及其零部件導(dǎo)電性和力學(xué)性能的工藝方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高電導(dǎo)率鑄造鋁合金，包括以下重量百分比的成分，Si：4.5-6.5％、Mg：0.35-0.45％、B：0.005-0.015％、La：0.08-0.15％、Sr：0.008-0.02％、Al：余量；雜質(zhì)元素重量百分比為，F(xiàn)e：≤0.15％、Ga：≤0.03％、Zn：≤0.03％、V：≤0.007％、Cr：≤0.005％，其他雜質(zhì)元素≤0.01％、其他雜質(zhì)元素總和≤0.1％。

優(yōu)選的，所述Si的重量百分比為4.6-6.4％。

優(yōu)選的，所述Mg的重量百分比為0.37-0.43％。

優(yōu)選的，所述B的重量百分比為0.006-0.014％。

優(yōu)選的，所述La的重量百分比為0.08-0.14％。

優(yōu)選的，所述Sr的重量百分比為0.008-0.018％。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種上述高電導(dǎo)率鑄造鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)初始配料，除Ti、V、Cr含量的初始配料值可以不符合配方要求外，其他元素應(yīng)符合配方要求；

(2)鋁熔化，將配料好的鋁錠在710-750℃溫度下進行熔化；