CN108806822A - 一种高导电率稀土铝合金导线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高导电率稀土铝合金导线，以重量计，包括以下原料：Ag:0.01～0.6份；Fe:0.02～0.4份；Zn:0.01～0.2份；Ga:0.01～0.05份；R：0.01～0.36份；Mg:0.02～0.22份；余量为Al；在铝合金导线中添加了微量的R成分，提高了铝合金导线的电性能和抗疲劳性，铝合金导线在制造过程中经历了软化处理，从而消除了加工过程中的残余应力，提高了铝合金导线的延展性，Ag的加入进一步提高了铝合金导线的导电率，使铝合金导线的抗氧化性能更好，另外，Zn的加入提高了铝合金导线的耐磨性，从而延长了铝合金导线的使用寿命。

Description

一种高导电率稀土铝合金导线及其制备方法
技术领域
本发明涉及通讯电缆技术领域，具体涉及一种高导电率稀土铝合金导线及其制备方法。
背景技术
通讯电缆是传输电话、电报、传真文件、电视和广播节目、数据和其他电信号的电缆，通讯电缆由一对以上相互绝缘的导线绞合而成，通信电缆与架空明线相比，具有通信容量大、传输稳定性高、保密性好、少受自然条件和外部干扰影响等优点。
然而传统的铝合金导线由于组成成分比较简单，导致铝合金导线的抗疲劳性一般，使得铝合金导线在弯折过后很容易发生断裂，影响用户对铝合金导线的正常使用，其次，传统的铝合金导线由于制造方法简单，导致铝合金导线的延展性不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导电率稀土铝合金导线及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高导电率稀土铝合金导线，以重量计，包括以下原料：Ag:0.01～0.6份；Fe:0.02～0.4份；Zn:0.01～0.2份；Ga:0.01～0.05份；R：0.01～0.36份；Mg:0.02～0.22份；余量为Al。
作为本发明的进一步技术方案是：以重量计，包括以下原料：Ag:0.12～0.5份；Fe:0.12～0.3份；Zn:0.06～0.15份；Ga:0.02～0.04份；R：0.11～0.26份；Mg:0.1～0.14份；余量为Al。
作为本发明的再进一步技术方案是：以重量计，包括以下原料：Ag:0.3份；Fe:0.2份；Zn:0.1份；Ga:0.03份；R：0.18份；Mg:0.12份；余量为Al。
作为本发明的再进一步技术方案是：所述R为稀土元素中的一种或多种元素组合,R总含量的50％为Ce或La。
一种高导电率稀土铝合金导线的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为740～800℃，熔炼时间为10-50min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到650～690℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
作为本发明的再进一步技术方案是：所述步骤(3)中固溶处理的温度为460～660℃，时间为50-70min。
本发明的有益效果是在铝合金导线中添加了微量的R成分，提高了铝合金导线的电性能和抗疲劳性，其次，铝合金导线在制造过程中经历了软化处理，从而消除了加工过程中的残余应力，提高了铝合金导线的延展性，另外，Ag的加入进一步提高了铝合金导线的导电率，使铝合金导线的抗氧化性能更好，而Zn的加入提高了铝合金导线的耐磨性，从而延长了铝合金导线的使用寿命。
具体实施方式
下面，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
Ag:0.01份；Fe:0.02份；Zn:0.01份；Ga:0.01份；R：0.01份；Mg:0.02份；余量为Al。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法如下：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为740℃，熔炼时间为10min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到650℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
实施例2：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
Ag:0.6份；Fe:0.4份；Zn:0.2份；Ga:0.05份；R：0.36份；Mg:0.22份；余量为Al。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法如下：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为800℃，熔炼时间为50min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到690℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
实施例3：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
Ag:0.12份；Fe:0.12份；Zn:0.06份；Ga:0.02份；R：0.11份；Mg:0.1份；余量为Al。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法如下：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为760℃，熔炼时间为20min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到660℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
实施例4：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
Ag:0.5份；Fe：0.3份；Zn:0.15份；Ga:0.04份；R：0.26份；Mg:0.14份；余量为Al。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法如下：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为780℃，熔炼时间为40min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到680℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
实施例5：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
Ag:0.3份；Fe:0.21份；Zn:0.1份；Ga:0.03份；R：0.18份；Mg:0.12份；余量为Al。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法如下：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为770℃，熔炼时间为30min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到670℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
对比例1：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
本实施例的成分与实施例5相比缺少了R，其余成分相同。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法同实施例5。
对比例2：
本实施例的高导电率稀土铝合金导线包括以下成分的重量：
本实施例的成分与实施例5相比缺少了Ag，其余成分相同。
以上高导电率稀土铝合金导线的具体制备方法同实施例5。
实施例1至5与对比例1-2制备得到的高导电率稀土铝合金导线后，其性能测试结果如下表所示：
抗拉强度(MPa) 导电率(％IACS) 疲劳弯折次数(次)
实施例1 205 70 32
实施例2 213 75 36
实施例3 219 78 41
实施例4 224 82 44
实施例5 231 88 50
对比例1 194 66 26
对比例2 192 63 27
从三项数据的对比中可以看出，通过对高导电率稀土铝合金导线的组成材料进行选择和配比，实施例5制备的高导电率稀土铝合金导线的相关性能显著高于实施例1-4和对比例1-2。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种高导电率稀土铝合金导线，其特征在于，以重量计，包括以下原料：Ag:0.01～0.6份；Fe:0.02～0.4份；Zn:0.01～0.2份；Ga:0.01～0.05份；R：0.01～0.36份；Mg:0.02～0.22份；余量为Al。
2.根据权利要求1所述的一种高导电率稀土铝合金导线，其特征在于，以重量计，包括以下原料：Ag:0.12～0.5份；Fe:0.12～0.3份；Zn:0.06～0.15份；Ga:0.02～0.04份；R：0.11～0.26份；Mg:0.1～0.14份；余量为Al。
3.根据权利要求1所述的一种高导电率稀土铝合金导线，其特征在于，以重量计，包括以下原料：Ag:0.3份；Fe:0.21份；Zn:0.1份；Ga:0.03份；R：0.18份；Mg:0.12份；余量为Al。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种高导电率稀土铝合金导线，其特征在于，所述R为稀土元素中的一种或多种元素组合,R总含量的50％为Ce或La。
5.一种根据权利要求1所述的高导电率稀土铝合金导线的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将原料放入恒温冲天炉中进行熔炼，熔炼温度为740～800℃，熔炼时间为10-50min,熔炼过后得到稀土铝合金熔体；
(2)将步骤(1)得到的稀土铝合金熔体冷却到650～690℃后进行铸造，得到第一稀土铝合金铸锭；
(3)将步骤(2)得到的第一稀土铝合金铸锭进行固溶处理，固溶处理完成后进行时效处理，得到第二稀土铝合金铸锭；
(4)将步骤(3)得到的第二稀土铝合金铸锭进行软化处理，然后通过连铸、连扎制成直径为9.5mm的铝合金杆；
(5)将步骤(4)得到的铝合金杆进行三次拉拔，第一次拉拔后在380℃下球化退火250min,第二次拉拔后在380℃下球化退火190min,最后进行第三次拉拔至所需尺寸，从而得到高导电率稀土铝合金导线。
6.根据权利要求5所述的一种高导电率稀土铝合金导线的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中固溶处理的温度为460～660℃，时间为50-70min。
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