CN113604715A - 一种高导电率高硬度导电管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高导电率高硬度导电管,属于导电管技术领域,其质量百分比组成如下:Si:0.38‑0.45%,Fe:0.20%,Cu:0.06‑0.09%,Mn:0.03‑0.06%,Mg:0.50‑0.65%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480‑500℃、420‑440℃和500‑520℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.0‑3.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。本发明在6063铝合金的基础上通过调整合金成分配、挤压工艺和时效工艺获得导电率高于51%IACS和硬度高于70HB的导电管,满足导电性和力学性能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及导电管技术领域,具体涉及一种高导电率高硬度导电管。
背景技术
铝具有优良的导电和导热性,其导电性仅次于银和铜,其电导率约为铜的62%。为了节约铜的用量,目前在电力、电气工业领域中,以铝代铜制作电线、电缆、电导元件等产品成为发展趋势。铝合金导电管的主要材料为Al-Mg-Si合金,6000系铝合金由于其适中的强度、较好的塑性、耐蚀性及优秀的导电性被广泛地应用于汽车、电力和电器行业。其中,6063铝合金可在导电管生产中作为主要材料而广泛应用。6063铝合金是可热处理强化铝合金,挤压后经过固溶淬火和时效处理,能够显著提高其强度,并获得优异的组织与性能。
然而,由于采用目前的6063铝合金制备的导电管均存在导电性或力学性能一方偏低的问题。因此,研发一种满足导电性和力学性能的导电管。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种高导电率高硬度导电管,在6063铝合金的基础上通过调整合金成分配、挤压工艺和时效工艺获得导电率高于51%IACS和硬度高于70HB的导电管,满足导电性和力学性能的要求。
为解决上述技术问题,本发明提供一种高导电率高硬度导电管,其质量百分比组成如下:Si:0.38-0.45%,Fe:0.20%,Cu:0.06-0.09%,Mn:0.03-0.06%,Mg:0.50-0.65%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;
采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.0-3.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
进一步地,所述高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB。
进一步地,所述高导电率高硬度导电管的导电率≥51%IACS。
进一步地,所述高导电率高硬度导电管的抗拉强度≥215MPa。
进一步地,所述高导电率高硬度导电管的屈服强度≥170MPa。
进一步地,所述高导电率高硬度导电管的延伸率≥8%。
进一步地,在进行时效前还需进行拉伸矫直,且拉伸矫直的拉伸率为0.5%-2.0%。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
本发明针对目前的6063铝合金制备的导电管均存在导电性或力学性能一方偏低的问题,提供一种高导电率高硬度导电管,其质量百分比组成如下:Si:0.38-0.45%,Fe:0.20%,Cu:0.06-0.09%,Mn:0.03-0.06%,Mg:0.50-0.65%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.0-3.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。采用上述成分及工艺制成的高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB,导电率≥51%IACS,抗拉强度≥215MPa,屈服强度≥170MPa,延伸率≥8%,满足导电管的导电性和力学性能的要求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
一种高导电率高硬度导电管,其质量百分比组成如下:Si:0.38%,Fe:0.20%,Cu:0.06%,Mn:0.03%,Mg:0.50%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;
采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480℃、420℃和500℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=78HB,导电率=51.6%IACS,抗拉强度=245MPa,屈服强度=180MPa,延伸率=10.5%,满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例二:
一种高导电率高硬度导电管,其质量百分比组成如下:Si:0.40%,Fe:0.20%,Cu:0.07%,Mn:0.04%,Mg:0.60%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;
采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为490℃、430℃和510℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.5mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=80HB,导电率=52.2%IACS,抗拉强度=242MPa,屈服强度=196MPa,延伸率=11%,满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例三:
一种高导电率高硬度导电管,其质量百分比组成如下:Si:0.45%,Fe:0.20%,Cu:0.09%,Mn: 0.06%,Mg: 0.65%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;
采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为500℃、440℃和520℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为3.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=82HB,导电率=52.9%IACS,抗拉强度=235MPa,屈服强度=194MPa,延伸率=9.5%,满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例四:
一种高导电率高硬度导电管,其质量百分比组成如下:Si:0.44%,Fe:0.20%,Cu:0.08%,Mn: 0.05%,Mg:0.55%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;
采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为500℃、430℃和510℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.5mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=83HB,导电率=53.1%IACS,抗拉强度=239MPa,屈服强度=191MPa,延伸率=9.3%,满足导电管的导电性和力学性能的要求。
综上所述,采用上述成分及工艺制成的高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB,导电率≥51%IACS,抗拉强度≥215MPa,屈服强度≥170MPa,延伸率≥8%,满足导电管的导电性和力学性能的要求。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高导电率高硬度导电管,其特征在于,其质量百分比组成如下:Si:0.38-0.45%,Fe:0.20%,Cu:0.06-0.09%,Mn:0.03-0.06%,Mg:0.50-0.65%,Cr:0.05%,Zn:0.05%,Ti:0.05%,其他单个元素≤0.05%,其他杂质元素合计≤0.10%,其余为Al,总量为100%;
采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.0-3.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
2.如权利要求1所述的高导电率高硬度导电管,其特征在于,所述高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB。
3.如权利要求2所述的高导电率高硬度导电管,其特征在于,所述高导电率高硬度导电管的导电率≥51%IACS。
4.如权利要求3所述的高导电率高硬度导电管,其特征在于,所述高导电率高硬度导电管的抗拉强度≥215MPa。
5.如权利要求4所述的高导电率高硬度导电管,其特征在于,所述高导电率高硬度导电管的屈服强度≥170MPa。
6.如权利要求5所述的高导电率高硬度导电管,其特征在于,所述高导电率高硬度导电管的延伸率≥8%。
7.如权利要求1至6任一项所述的高导电率高硬度导电管,其特征在于,在进行时效前还需进行拉伸矫直,且拉伸矫直的拉伸率为0.5%-2.0%。
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