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1、(10)申请公布号 CN 102816960 A (43)申请公布日 2012.12.12 CN 102816960 A *CN102816960A* (21)申请号 201210292664.0 (22)申请日 2012.08.16 C22C 21/06(2006.01) (71)申请人 华北电力大学 地址 102206 北京市昌平区朱辛庄北农路 2 号 (72)发明人 刘东雨 张静 高倩 刘静静 侯世香 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 陈波 (54) 发明名称 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金 导体材料 (57) 摘要 本发明公开了属于电。
2、工材料技术领域的一种 非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材 料。该铝合金导体材料主要由铝、 镁、 铜、 铒和锆 及不可避免的杂质元素组成， 各元素含量为 ： Mg 为 0.200.30wt% ， Cu 为 0.150.30wt %， Er 为 0.010.2wt%， Zr 为 0.0050.03wt% ； 杂质元素总 量小于 0.3wt%， 杂质元素中 Cr、 Mn、 V 和 Ti 的总量 0.012wt%， 余量为 Al。本发明的铝合金导体材 料的电导率 57.5%IACS， 抗拉强度 225MPa， 延 伸率 2.0%， 耐热温度为 150， 使用本发明的铝 合金导体材料制造全铝合金绞。
3、线， 可免除热处理 工序， 降低制造成本， 提高制造效率， 并显著节约 能源。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料， 其特征在于， 该铝合金 导体材料主要由铝、 镁、 铜、 铒和锆及不可避免的杂质元素组成， 各种元素含量为 ： Mg 为 0.200.30wt% ， Cu 为 0.150.30wt %， Er 为 0.010.2wt%， Zr 为 0.0050.03wt% ； 杂质元素 总量小于 0.3wt%。
4、， 杂质元素中 Cr、 Mn、 V 和 Ti 的总量 0.012wt%， 余量为 Al。 权 利 要 求 书 CN 102816960 A 2 1/3 页 3 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料 技术领域 0001 本发明属于电工材料技术领域， 具体涉及一种非热处理型高电导率高强度耐热铝 合金导体材料。 背景技术 0002 IEC62004 标准中规定的高强度耐热铝合金导线 AT2 的性能指标为电导率 55%IACS， 抗拉强度 225MPa。由于电导率较低， 使其在用作增容导线时线损较大， 限制 了其应用。 0003 铝合金导体材料的抗拉强度和电导率是一对矛盾体。 提高铝合金导体。
5、材料的合金 元素含量或提高铝合金导体材料的冷加工变形量， 可提高铝合金导体材料的抗拉强度， 但 却使其电导率下降。 通常在高强耐热铝合金导体材料中含有锆、 镁和硅。 锆以Al3Zr质点弥 散分布， 提高变形铝晶粒发生回复和再结晶的温度， 从而提高耐热性， 镁、 硅以 Mg2Si 质点弥 散析出提高铝合金的强度。 但要使合金中的Al3Zr和Mg2Si质点弥散析出， 需要较高温度、 较 长时间的人工时效， 这不仅切断了连续生产流程， 降低了生产效率， 而且增加了能量消耗。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有耐热铝合金导体材料加工工序的不足， 提供一种非热 处理型高电导率高强度耐热铝合金导。
6、体材料。 0005 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料， 该铝合金导体材料主要由 铝、 镁、 铜、 铒和锆及不可避免的杂质元素组成， 各种元素含量为 ： Mg 为 0.200.30wt% ， Cu 为 0.150.30wt %， Er 为 0.010.2wt%， Zr 为 0.0050.03wt% ； 杂质元素总量小于 0.3wt%， 杂质元素中 Cr、 Mn、 V 和 Ti 的总量 0.012wt%， 余量为 Al。 0006 本发明的有益效果 ： 通过 Mg、 Cu、 Er 和 Zr 的复合微合金化方法， 得到具有较高强 度、 较高电导率和较高耐热性的铝合金导体材料， 取消了高。
7、强度耐热铝合金的时效处理工 序， 提高了高强耐热铝合金导线的生产效率。该铝合金导体材料的电导率 57.5%IACS， 抗 拉强度225MPa， 延伸率2.0%， 耐热温度为150。 使用本发明高电导率高强度耐热铝合 金导体材料制造全铝合金绞线， 可免除热处理工序， 降低制造成本， 提高制造效率， 并显著 节约能源。 具体实施方式 0007 实施例 1 0008 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料， 该铝合金导体材料主要由 铝、 镁、 铜、 铒和锆及不可避免的杂质元素组成， 各种元素的含量为 ： Mg 为 0.25wt% ； Cu 为 0.20wt% ； Er为0.05wt% ； Z。
8、r为0.01wt%， 杂质元素总量小于0.3wt%， 杂质元素中Cr+Mn+V+Ti 为 0.011wt%， 余量为铝。 0009 该高电导率高强度耐热铝合金导体材料可采用如下工艺制备 ： 先将纯度为 99.7% 说 明 书 CN 102816960 A 3 2/3 页 4 的铝锭放在熔铝炉中熔化， 铝液温度为 720， 进行炉前分析， 杂质元素铬、 锰、 钒、 钛之和 （Cr+Mn+V+Ti） 为 0.011wt%， 然后在保温炉铝液温度为 770时添加铝铜、 铝铒、 铝锆中间合 金和纯镁使合金元素镁、 铜、 铒和锆分别占熔体总质量的 0.25%、 0.20%、 0.05% 和 0.01%。。
9、中 间合金和镁熔化后搅拌、 精炼， 再保温 30min， 然后浇铸、 轧制和冷拔， 制成高电导率高强度 耐热铝合金导体材料。 0010 所制的高电导率高强度耐热铝合金导体材料电导率 58.0%IACS， 抗拉强度 228MPa， 延伸率 2.2%， 耐热性 93.0%。 0011 实施例 2 0012 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料， 该铝合金导体材料主 要由铝、 镁、 铜、 铒和锆及不可避免的杂质元素组成， 各种元素的含量为 ： Mg 为 0.20wt% ； Cu 为 0.25wt% ； Er 为 0.10wt% ； Zr 为 0.005wt%， 杂质元素总量小于 0.3wt。
10、%， 杂质元素中 Cr+Mn+V+Ti 为 0.012wt%， 余量为铝。 0013 该高电导率高强度耐热铝合金导体材料可采用如下工艺制备 ： 先将纯度为 99.7% 的铝锭放在熔铝炉中熔化， 铝液温度为 720， 进行炉前分析， 杂质元素铬、 锰、 钒、 钛之和 （Cr+Mn+V+Ti） 为 0.012 wt%， 然后在保温炉铝液温度为 770时添加铝铜、 铝铒、 铝锆中间 合金和纯镁使合金元素镁、 铜、 铒和锆分别占熔体总质量的 0.20%、 0.25%、 0.10% 和 0.005%。 中间合金和镁熔化后搅拌、 精炼， 再保温 30min， 然后浇铸、 轧制和冷拔， 制成高电导率高强 度。
11、耐热铝合金导体材料。 0014 所制的高电导率高强度耐热铝合金导体材料电导率 58.5%IACS， 抗拉强度 225MPa， 延伸率 2.1%， 耐热性 92.5%。 0015 实施例 3 0016 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料， 该铝合金导体材料主要由 铝、 镁、 铜、 铒和锆及不可避免的杂质元素组成， 各种元素的含量为 ： Mg 为 0.30wt% ； Cu 为 0.26 wt % ； Er 为 0.18 wt % ； Zr 为 0.03 wt %， 杂质元素总量小于 0.3 wt%， 杂质元素中 Cr+Mn+V+Ti 为 0.011 wt %， 余量为铝。 0017 该。
12、高电导率高强度耐热铝合金导体材料可采用如下工艺制备 ： 先将纯度为 99.7% 的铝锭放在熔铝炉中熔化， 铝液温度为 720， 进行炉前分析， 杂质元素铬、 锰、 钒、 钛之和 （Cr+Mn+V+Ti） 为 0.011 wt %， 然后在保温炉铝液温度为 780时添加铝铜、 铝铒、 铝锆中间 合金和纯镁使合金元素镁、 铜、 铒和锆分别占熔体总质量的 0.30%、 0.26%、 0.18% 和 0.03%。 中间合金和镁熔化后搅拌、 精炼， 再保温 30min， 然后浇铸、 轧制和冷拔， 制成高电导率高强 度耐热铝合金导体材料。 0018 所制的高电导率高强度耐热铝合金导体材料电导率 57.5%。
13、IACS， 抗拉强度 231MPa， 延伸率 2.0%， 耐热性 94.0%。 0019 实施例 4 0020 一种非热处理型高电导率高强度耐热铝合金导体材料， 该铝合金导体材料主要由 铝、 镁、 铜、 铒和锆及不可避免的杂质元素组成， 各种元素的含量为 ： Mg 为 0.25wt% ； Cu 为 0.25 wt % ； Er 为 0.15 wt % ； Zr 为 0.02 wt %， 杂质元素总量小于 0.3 wt %， 杂质元素中 Cr+Mn+V+Ti 为 0.011 wt %， 余量为铝。 0021 该高电导率高强度耐热铝合金导体材料可采用如下工艺制备 ： 先将纯度为 99.7% 说 明。
14、 书 CN 102816960 A 4 3/3 页 5 的铝锭放在熔铝炉中熔化， 铝液温度为 720， 进行炉前分析， 杂质元素铬、 锰、 钒、 钛之和 （Cr+Mn+V+Ti） 为 0.011， 然后在保温炉铝液温度为 780时添加铝铜、 铝铒、 铝锆中间合金 和纯镁使合金元素镁、 铜、 铒和锆分别占熔体总质量的 0.25%、 0.25%、 0.15% 和 0.02%。中间 合金和镁熔化后搅拌、 精炼， 再保温 30min， 然后浇铸、 轧制和冷拔， 制成高电导率高强度耐 热铝合金导体材料。 0022 所制的高电导率高强度耐热铝合金导体材料电导率 58.3%IACS， 抗拉强度 230MPa， 延伸率 2.1%， 耐热性 93.5%。 说 明 书 CN 102816960 A 5 。