CN107254613A - 一种5154铝镁合金丝线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.1‑3.5wt％、Cr 0.15‑0.18wt％、Fe 0.10‑0.15wt％、余量为Al。本发明制得的铝镁合金丝线中，降低了Mg、Cr元素的含量，可以避免析出相的粗化；微量添加Fe元素提高延伸率，便于后续拉拔；微量添加Be元素可以降低轧制过程中表面裂纹倾向；本发明采用的制备方法可将Φ7.5mm的5154铝镁合金杆拉拔成Φ0.08mm及Φ0.06mm规格的铝镁合金丝，断线率仅分别为0.2次/kg和0.3次/kg。本发明提出的制备方法与常规方法相比，减少了Φ5.2mm‑Φ3.0mm之间退火操作，成本可降低100元/吨。

Description

一种5154铝镁合金丝线及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种5154铝镁合金丝线及其制备方法。
背景技术
目前，5154铝镁合金丝线由于具有密度小、强度高以及良好的强塑性、导电性、抗蚀性和耐卷绕性等一系列优良综合性能而被广泛应用于有线电视同轴电缆、通讯电缆编织屏蔽网线以及军工业和航空航天领域。目前，5154铝镁合金线材在向着Φ0.10mm以下甚至超细微方向拓展，但现有技术水平引铸法生产的合金丝线会出现强度低、拉拔断线率高等问题，极大影响了铝镁合金线缆企业向超强超细方向的发展。
目前生产的5154铝镁合金杆在加工成规格0.12mm以下铝镁合金丝时存在断线率高的问题，据调研，行业内拉拔0.11mm的铝镁合金丝断线率0.5次/kg。中国专利申请号：CN105489263 A，专利名称：一种超细微铝镁合金线材及其制备方法，该方法通过添加金属Zr(0.1～0.2％)提高铝的再结晶温度，细化晶粒，提高材料韧性，提高铝镁合金丝线的强度和导电性，又降低材料丝线的断线率和细微度，改善5154系铝镁合金丝线材料的性能，提高了产品的质量，能顺利拉拔至Φ0.09mm铝镁合金线材，断线率降至0.6次/kg。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种5154铝镁合金丝线及其制备方法，可以降低合金丝线的断线率，并降低了成本。
一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.1-3.5wt％、Cr0.15-0.18wt％、Fe 0.10-0.15wt％、余量为Al。
优选地，所述铝镁合金丝线还包括Be 0.001-0.0005wt％。
一种5154铝镁合金丝线的制备方法，方法步骤如下：S1：将原料进行熔炼、浇铸、轧制、收线，制得Φ7.5mm的合金线杆；S2:将S1制得的合金线杆进行一次单模拉丝、二次单模拉丝、退火、水箱拉丝、细拉，最后制得合金丝线的规格为Φ0.08mm或Φ0.06mm。
优选地，所述轧制过程中胚料的温度为350-480℃。
优选地，所述收线温度为250-400℃。
优选地，所述一次单模拉丝和第二次单模拉丝的速度均为250-300m/min，所述水箱拉丝速度为500-700m/min，所述细拉的速度为1500-2000m/min。
优选地，所述一次单模拉丝至Φ5.2mm，二次单模拉丝至Φ3.0mm，水箱拉丝至Φ1.17mm。
优选地，所述退火温度400-450℃，保温时间2-5h。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明制得的铝镁合金丝线中，降低了Mg、Cr元素的含量，可以避免析出相的粗化；微量添加Fe元素提高延伸率，便于后续拉拔；微量添加Be元素可以降低轧制过程中表面裂纹倾向；本发明采用的制备方法可将Φ7.5mm的5154铝镁合金杆拉拔成Φ0.12、Φ0.08mm及Φ0.06mm规格的铝镁合金丝，断线率仅分别为0次/kg、0.2次/kg和1次/kg。本发明提出的制备方法与常规方法相比，减少了Φ5.2mm-Φ3.0mm之间退火操作，成本可降低100元/吨。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.1wt％、Cr0.15wt％、Fe 0.10wt％、Be 0.001wt％、余量为Al。
一种5154铝镁合金丝线的制备方法，方法步骤如下：
(1)将原料进行熔炼，进过适当的常规方法除气、出渣后进行浇铸；
(2)将坯料温度加热至350℃，并引坯料至连轧机组进行轧制，连轧机组分粗轧与精轧，其中粗轧由3台二辊轧组成，精轧由10台三辊轧机组成，制得Φ7.5mm的合金线杆；
(3)使用梅花收线，并确保铝合金杆收杆温度在250℃，过程中确保合金杆表面干燥、圆整，不允许有错圆、折边、裂纹及夹杂物；
(4)将Φ7.5mm合金线杆进行一次单模拉丝至Φ5.2mm，拉丝速度为250m/min；然后进行二次单模拉丝至Φ3.0mm，拉丝速度为250m/min；然后进行退火工序，退火温度400℃，保温时间2h；然后进行水箱拉丝至Φ1.17mm，拉丝速度为500m/min；然后进行细拉至Φ0.08mm拉丝速度为1500m/min。
所制得的铝镁合金丝线的断线率为0.2次/kg。
实施例2
一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.5wt％、Cr0.18wt％、Fe 0.15wt％、Be 0.0005wt％、余量为Al。
一种5154铝镁合金丝线的制备方法，方法步骤如下：
(5)将原料进行熔炼，进过适当的常规方法除气、出渣后进行浇铸；
(6)将坯料温度加热至480℃，并引坯料至连轧机组进行轧制，连轧机组分粗轧与精轧，其中粗轧由3台二辊轧组成，精轧由10台三辊轧机组成，制得Φ7.5mm的合金线杆；
(7)使用梅花收线，并确保铝合金杆收杆温度在400℃，过程中确保合金杆表面干燥、圆整，不允许有错圆、折边、裂纹及夹杂物；
(8)将Φ7.5mm合金线杆进行一次单模拉丝至Φ5.2mm，拉丝速度为300m/min；然后进行二次单模拉丝至Φ3.0mm，拉丝速度为300m/min；然后进行退火工序，退火温度450℃，保温时间5h；然后进行水箱拉丝至Φ1.17mm，拉丝速度为700m/min；然后进行细拉至Φ0.06mm，拉丝速度为2000m/min。
所制得的铝镁合金丝线的断线率为1次/kg。
实施例3
一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.4wt％、Cr0.16wt％、Fe 0.14wt％、Be 0.002wt％、余量为Al。
一种5154铝镁合金丝线的制备方法，方法步骤如下：
(9)将原料进行熔炼，进过适当的常规方法除气、出渣后进行浇铸；
(10)将坯料温度加热至400℃，并引坯料至连轧机组进行轧制，连轧机组分粗轧与精轧，其中粗轧由3台二辊轧组成，精轧由10台三辊轧机组成，制得Φ7.5mm的合金线杆；
(11)使用梅花收线，并确保铝合金杆收杆温度在300℃，过程中确保合金杆表面干燥、圆整，不允许有错圆、折边、裂纹及夹杂物；
(12)将Φ7.5mm合金线杆进行一次单模拉丝至Φ5.2mm，拉丝速度为290m/min；然后进行二次单模拉丝至Φ3.0mm，拉丝速度为270m/min；然后进行退火工序，退火温度440℃，保温时间3h；然后进行水箱拉丝至Φ1.17mm，拉丝速度为600m/min；然后进行细拉至Φ0.08mm，拉丝速度为1600m/min。
所制得的铝镁合金丝线的断线率为0.2次/kg。
实施例4
一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.2wt％、Cr0.17wt％、Fe 0.13wt％、Be 0.003wt％、余量为Al。
一种5154铝镁合金丝线的制备方法，方法步骤如下：
(13)将原料进行熔炼，进过适当的常规方法除气、出渣后进行浇铸；
(14)将坯料温度加热至370℃，并引坯料至连轧机组进行轧制，连轧机组分粗轧与精轧，其中粗轧由3台二辊轧组成，精轧由10台三辊轧机组成，制得Φ7.5mm的合金线杆；
(15)使用梅花收线，并确保铝合金杆收杆温度在320℃，过程中确保合金杆表面干燥、圆整，不允许有错圆、折边、裂纹及夹杂物；
(16)将Φ7.5mm合金线杆进行一次单模拉丝至Φ5.2mm，拉丝速度为280m/min；然后进行二次单模拉丝至Φ3.0mm，拉丝速度为260m/min；然后进行退火工序，退火温度430℃，保温时间4h；然后进行水箱拉丝至Φ1.17mm，拉丝速度为550m/min；然后进行细拉至Φ0.06mm，拉丝速度为1700m/min。
所制得的铝镁合金丝线的断线率为1次/kg。
实施例5
一种5154铝镁合金丝线，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.3wt％、Cr0.16wt％、Fe 0.12wt％、Be 0.004wt％、余量为Al。
一种5154铝镁合金丝线的制备方法，方法步骤如下：
(17)将原料进行熔炼，进过适当的常规方法除气、出渣后进行浇铸；
(18)将坯料温度加热至430℃，并引坯料至连轧机组进行轧制，连轧机组分粗轧与精轧，其中粗轧由3台二辊轧组成，精轧由10台三辊轧机组成，制得Φ7.5mm的合金线杆；
(19)使用梅花收线，并确保铝合金杆收杆温度在370℃，过程中确保合金杆表面干燥、圆整，不允许有错圆、折边、裂纹及夹杂物；
(20)将Φ7.5mm合金线杆进行一次单模拉丝至Φ5.2mm，拉丝速度为260m/min；然后进行二次单模拉丝至Φ3.0mm，拉丝速度为280m/min；然后进行退火工序，退火温度420℃，保温时间2h；然后进行水箱拉丝至Φ1.17mm，拉丝速度为650m/min；然后进行细拉至Φ0.08mm，拉丝速度为15800m/min。
所制得的铝镁合金丝线的断线率为0.2次/kg。
对照组
制备方法参照实施例1，所制得的铝镁合金丝线的规格为Φ0.12mm，其断线率为0次/kg。
产品性能测试
对实施例1-5所制得的5154铝镁合金丝线，进行性能测试，结果见表1.
结论：采用本发明的制备工艺及材料，
1、可加工Φ0.12mm、Φ0.08mm及Φ0.06mm规格的铝镁合金丝，断线率仅分别为0次/kg、0.2次/kg和1次/kg。
2、本发明提出的制备方法与常规方法相比，减少了Φ5.2mm-Φ3.0mm之间退火操作，成本可降低约100元/吨。
3、本发明加工的铝镁丝机械性能优越，抗拉强度提高了30MPa，伸长率提高1.9-4.3％，电阻率降低至0.46Ω·mm2/m
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种5154铝镁合金丝线，其特征在于，包括按照重量百分比计的如下组份：Mg 3.1-3.5wt％、Cr 0.15-0.18wt％、Fe 0.10-0.15wt％、余量为Al。
2.根据权利要求1所述一种5154铝镁合金丝线，其特征在于，所述铝镁合金丝线还包括Be 0.001-0.005wt％。
3.根据权利要求1所述的一种5154铝镁合金丝线的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：S1：将原料进行熔炼、浇铸、轧制、收线，制得Φ7.5mm的合金线杆；S2:将S1制得的合金线杆进行一次单模拉丝、二次单模拉丝、退火、水箱拉丝、细拉，最后制得合金丝线的规格为Φ0.08mm或Φ0.06mm。
4.根据权利要求3所述的一种5154铝镁合金丝线的制备方法，其特征在于，所述轧制过程中胚料的温度为350-480℃。
5.根据权利要求3所述的一种5154铝镁合金丝线的制备方法，其特征在于，所述收线温度为250-400℃。
6.根据权利要求3所述的一种5154铝镁合金丝线的制备方法，其特征在于，所述一次单模拉丝和第二次单模拉丝的速度均为250-300m/min，所述水箱拉丝速度为500-700m/min，所述细拉的速度为1500-2000m/min。
7.根据权利要求3所述的一种5154铝镁合金丝线的制备方法，其特征在于，所述一次单模拉丝至Φ5.2mm，二次单模拉丝至Φ3.0mm，水箱拉丝至Φ1.17mm。
8.根据权利要求3所述的一种5154铝镁合金丝线的制备方法，其特征在于，所述退火温度400-450℃，保温时间2-5h。
9.根据权利要求3-7任一项所制得的铝镁合金丝线。
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