CN103361525A - 铝合金及其线材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金，其包括Si0.25％，Fe0.45％，Cu0.05％，Mn0.05％，Mg0.5％，Ti0.05％，Sc0.04％，Y0.05％，Al余量，并控制其它杂质不超过0.5％。由该铝合金通过CONFORM连续挤压法获得的铝合金线材性能为0.2％屈服应力达到了45N/mm2，抗拉强度极限93N/mm2，延伸率22％，导电率64％。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金，更具体地本发明涉及一种铝合金线材，更具体地本发明涉及一种铝合金线材的生产方法，更具体地涉及一种由CONFORM连续挤压方法生产的铝合金线材，更具体地涉及一种铝合金CONFORM连续挤压方法。
背景技术
连续挤压技术是1972年英国原子能局(UKAEA)斯普林菲尔德研究所格林(D.Green)发明的，同年申请英国专利。1975年英国巴伯考克(Babcock)线材设备公司制造了第一台CONFORM连续挤压机，投入铝导线的工业生产。1984年英国霍尔顿(Holten)机械设备制造公司与美国南方线材公司机器制造部建立了第一台(Castex)连续铸挤试验机，并十1985年制造了用十工业生产软铝材的设备。CONFORM技术公司与英国霍尔顿机械设备制造公司共同开发颗粒料CONFORM连续挤压，并成功地挤压出了φ92mm的铝合金杆材，其优点在于：
(1)它具有能耗低：连续挤压过程中由于摩擦和变形热的共同作用，可使铝材在挤压前无需加热，直接喂入冷料而使变形区的温度达到铝材的挤压温度，从而挤压出热态制品。因此，对铝及铝合金CONFORM连续挤压可以省去坯料加热装置，大大降低电耗。可比常规挤压节省约3/4的热电费用。
(2)材料利用率高：连续挤压生产过程中，除了坯料的表面清洗处理、挤压过程的工艺泄漏量，以及工模具更换时的残料外，由于无挤压压余，切头尾量很少，因而材料利用率很高，生产统计表明连续挤压薄壁软铝合金盘管材时，材料利用率高达96％以上。
(3)制品长度大：只要连续地向挤压轮槽内喂料，便可连续不断地挤压出长度在理论上不受限制的产品，在配有大卷取设备的生产线上，可生产长度达数千米，乃至万米的薄壁软铝合金盘管材、电磁导线、铝导线和铝包钢线等。
(4)组织性能均匀：连续挤压中，只要连续地向挤压轮槽内喂料，坯料在变形区内的温度与压力等工艺参数均能保持稳定，很类似于一种等温或梯温挤压工艺，正由于连续挤压变形区温度与压力等工艺参数的稳定，使得所挤压的制品组织性能均匀一致。
(5)坯料适应性强：连续挤压既可以用连铸连轧或连续铸造的铝及铝合金盘圆杆料作坯料，也可以使用金属颗粒或粉末作为坯料直接挤压成材；同时还可以将各种连续铸造技术与连续挤压有机地结合成一体形成Castex连铸连挤，直接使用金属熔体作坯料挤压成制品。
(6)生产灵活、效率高：连续挤压可以采用扩展模挤压出比坯料规格更大的产品，生产中无须对挤压工模具和坯料预先单独进行加热，辅助生产时间短，因而生产效率极高。
连续挤压过程中金属塑性变形行为的理论研究还处于初期阶段，国内外许多专家学者在连续挤压技术的实验、理论研究方面不断的研究工作，推动了连续挤压技术的发展。
CONFORM具有节能、工效高、成材率高、工艺流程短等独特的优势。但是由于受到坯料咬入困难、坯料组织一致性不佳、连续挤压持续时间不稳定及小线径出线恒张力收卷困难等各种原因的限制，人们对该技术在铝合金线材加工中的应用，还没有进行深入的研究。
本发明针对现有技术难以通过CONFORM对铝合金线材进行产业化应用的难题，通过合理的设计铝合金成分以及加工工艺过程和加工参数的配合，获得了令人满意的铝合金线材，能够在工业上大规模应用。
发明内容
本发明涉及一种铝合金，更具体地本发明涉及一种铝合金线材，更具体地本发明涉及一种铝合金线材的生产方法。
本发明涉及一种铝合金，其包括
Al 余量，并控制其它杂质不超过0.5％。
本发明涉及一种铝合金线材，其由上述铝合金制成。
本发明还涉及一种铝合金线材的生产方法，其特征是，该方法包括：
(1)铝合金的原料重量百分比组成：
Al 余量，并控制其它杂质不超过0.5％；
(2)坯锭生产：按所述比例取上述原料，按合金常规熔炼工艺合金化；
(3)杆坯生产：挤压机挤压，生产杆坯φ9.5mm；矫直；
(4)杆坯表面超声清洗，清洗温度65℃，超声振子频率为19kHz，共20个，总功率700V*A，清洗时间2-5s；热水洗，目的是通过热水除去清洗液，水洗温度为65℃，时间2s；吹干；
(5)conform连续挤压，生产铝线材，其中，利用φ9.5mm的坯料生产φ1mm线材的速度为1000m/min，由于在该速度下变形区内很容易达到250-350℃的温度，因此，挤压产品的性能为退火态；
(6)冷却，剪切，矫直，检验，包装入库。
上述方法生产的铝合金线材，其具有下述性能：
该铝合金线材的性能为，0.2％屈服应力达到了43N/mm2，抗拉强度极限91N/mm2，延伸率22％，导电率62％。
下文对本发明铝合金线材中主要合金元素的作用进行说明。
Fe以金属间化合物的形式结晶或析出，用于提高强度，本发明为了获得所需性能，选择的Fe含量为0.45％。
Cu在铝线材中固溶并强化，提高耐蠕变性，本发明为了获得所需性能，选择的Cu含量为0.05％
Ti用于提高强度，本发明为了获得所需性能，选择的Ti含量为0.05％。
Sc是铝合金非常有效地微合金化元素，能明显的细化锡合金组织。本发明为了获得所需性能，选择的Sc含量为0.01-0.05％，优选为0.04％。
Y是良好的除杂元素，能够降低杂质的不利影响，本发明为了获得所需性能，选择的Y含量为0.05-0.06％，优选为0.05％
本发明解决了COFMORM连续挤压法尚未在实际应用中获得高性能铝合金线材的难题，合理的设计了制造工序及工艺参数，获得的铝合金线材具有组织性能均匀，性能优良的优点。
具体实施方式：
下面本发明将结合具体的实施例对本发明做进一步的解释和说明。
发明的具体实施方式如下所述，本领域技术人员应该可以理解，该工艺仅为示意性说明，本领域技术人员通过下面给出的本发明的具体实施方式可以进一步清楚的了解本发明，但是它们并不是对本发明的限定。
本发明还涉及一种铝合金线材的生产方法，其特征是，该方法包括：
(1)铝合金的原料重量百分比组成：
Al 余量，并控制其它杂质不超过0.5％；
(2)坯锭生产：按所述比例取上述原料，按合金常规熔炼工艺合金化；
(3)杆坯生产：挤压机挤压，生产杆坯φ9.5mm；矫直；
(4)杆坯表面超声清洗，清洗温度65℃，超声振子频率为19kHz，共20个，总功率700V*A，清洗时间2-5s；热水洗，目的是通过热水除去清洗液，水洗温度为65℃，时间2s；吹干；
(5)conform连续挤压，生产铝线材，其中，利用φ9.5mm的坯料生产φ1mm线材的速度为1000m/min，由于在该速度下变形区内很容易达到250-350℃的温度，因此，挤压产品的性能为退火态；
(6)冷却，剪切，矫直，检验，包装入库。
上述方法生产的铝合金线材，其特征在于：
该铝合金线材的性能为，0.2％屈服应力达到了45N/mm2，抗拉强度极限93N/mm2，延伸率22％，导电率64％。
Claims (4)
1.一种铝合金，其包括
Al 余量，并控制其它杂质不超过约0.5％。
2.一种铝合金线材的生产方法，其特征是，该方法包括：
(1)铝合金的原料重量百分比组成：
Al 余量，并控制其它杂质不超过0.5％。
(2)坯锭生产：按所述比例取上述原料，按合金常规熔炼工艺合金化；
(3)杆坯生产：挤压机挤压，生产杆坯φ9.5mm；矫直；
(4)杆坯表面超声清洗，清洗温度65℃，超声振子频率为19kHz，共20个，总功率700V*A，清洗时间2-5s；热水洗，目的是通过热水除去清洗液，水洗温度为65℃，时间2s；吹干；
(5)conform连续挤压，生产铝线材，其中，利用φ9.5mm的坯料生产φ1mm线材的速度为1000m/min，由于在该速度下变形区内很容易达到250-350℃的温度，因此，挤压产品的性能为退火态；
(6)冷却，剪切，矫直，检验，包装入库。
3.一种由权利要求2所述方法生产的铝合金线材，其特征在于：
该铝合金线材的性能为，0.2％屈服应力达到了45N/mm2，抗拉强度极限93N/mm2，延伸率22％，导电率64％。
4.一种由CONFORM连续挤压方法生产的铝合金线材，其特征在于，利用权利要求2所述方法获得。
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