一种高强度耐热铝合金导线及其制备方法
一种高强度耐热铝合金导线及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝合金导线制备领域，具体涉及一种高强度耐热铝合金导线及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的高速发展，电力工业建设突飞猛进，输电线路建设正朝着长 距离、大跨越、超高压、大容量方向发展，对架空输电导线和超高压配电站管型母线用铝合 金材料也提出了更高的要求，不仅要求强度高、导电性能好，而且要求具有较好的耐热性 能。耐热铝合金导线的耐热性能通常用在某高温下保温一定时间后，测量其残余抗拉强度 和抗拉强度残存率来表征。
[0003] Al-Mg-Si合金属于可热处理强化铝合金，是目前制造高强度铝合金导线的主 体材料。喻国铭发表了"高强度耐热铝合金管型母线的试验应用"的论文（《改革与 开发》，2009, 4, 140-141)，研制了一种高强度耐热铝合金管型母线，其化学成分为：Mg 0· 45~0· 65%、Si 0· 2~0· 6%、Cu 0· 1~0· 2%、Zr 0· 08~0· 2%、Re0.0 7~0· 18%、余量为 A1，室温抗 拉强度为246MPa，伸长率为8%，导电率为55%IACS，250°C保温1小时退火后的抗拉强度为 220MPa，强度残存率为89. 4%。
[0004] CN102554192B公开了一种高导电耐热电极横梁部件的制造方法，合金材料的成分 为：MgO. 5~1· 0%、SiO. 4~0· 8%、ZrO. 6~0· 8%、Ce0.0 5~0· 1%、B0. 03~0· 06%、余量为 Al，导电率 达到45%IACS，长期使用温度可达250°C。
[0005] CN101174489A公开了一种高强度耐热铝合金管型母线，其成分为：MgO. 5~0. 75%、 310.3~0.5%、21"0.2~0.3%以及少量的？6、(：11、]\111、211、11，导电率为53~58%^^5，连续使用温 度200°C时其抗拉强度彡210MPa。
[0006] CN102011035A公开了一种耐热全铝合金导线及其制造方法，其成分为： MgO. 4~0· 8%、Si0.0 5~0· 35%、ZrO. 2~0· 5%、FeO. 15~1· 0%、B0. 001~0· 2%、Re0.0 5~0· 3%、余量 为Al及不可避免的杂质元素，具有载流量大、强度较高等优点。
[0007] 从文献资料的分析可看到，现有技术主要通过添加 Zr、Sc、B、La等元素来提高 Al-Mg-Si合金导线的耐热性能，铝合金导线的室温抗拉强度低于260MPa，250°C保温1小时 退火后的抗拉强度低于230MPa，残存率低于90%，难以满足大跨越、超高压、大容量输电导 线和管型母线的制造要求。
[0008] 钨是一种银白色、有光泽、体心立方结构的金属，具有熔点高、化学性质稳定的特 性，将钨加入到铝合金中，利用钨的耐高温特性，有望发展一种新型的高强度耐热铝合金导 线，但钨与铝合金之间的熔点及密度都差别很大，钨的熔点为3422°C、密度为19. 35g/cm3， 铝合金的熔点通常为580~650°C、密度为2. 7~2. 9g/cm3,因此，常规的铝合金高温熔铸方法 无法将钨均匀加入到铝合金中。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题与不足，提供一种抗拉强度高，伸长率 高，导电率高的耐热铝合金导线。
[0010] 本发明的另一个目的是提供一种所述高强度耐热铝合金导线的制备方法。
[0011] 本发明实现上述目的所采用的技术方案是：所述高强度耐热铝合金导线的成分及 质量百分比为：Mg 0. 6~1. 2%，Si 0. 4~0. 8%，W 3. 0~7. 0%，余量为 A1。
[0012] 所述高强度耐热铝合金导线的成分及质量百分比为：Mg 1.0%，Si 0.6%，W 5.0%， 余量为Al。
[0013] 所述高强度耐热铝合金导线的制备方法，由以下步骤组成： 第一步：加热熔化铝锭并升温至750~760°C，按成分配比加入纯镁和纯硅，搅拌熔化后 精炼和扒渣，得到铝合金液； 第二步：在氮气保护下将铝合金液雾化成粉，雾化温度为750~760°C，雾化氮气的压力 为 5~6MPa ; 第三步：对铝合金粉进行筛选，得到粒径< 112微米的铝合金粉； 第四步：将粒径< 3微米的钨粉与粒径< 112微米的铝合金粉混合均匀； 第五步：将上述混合粉冷等静压成预制坯，冷等静压压力为200~210MPa，保压时间为 15分钟； 第六步：将上述预制坯装入金属管内抽真空脱气，真空度为l〇_3Pa，脱气时间为10~15 分钟，然后将金属管密封； 第七步：对密封的金属管进行加热，加热温度为440~450°C，加热时间为5小时； 第八步：取出预制坯热挤压成直径10毫米的铝合金圆杆，挤压温度为440~450°C，挤压 比为100,挤压速度为I. 1~1. 2米/分钟； 第九步：将铝合金圆杆拉拔成直径1~3毫米的铝合金导线，总变形量为91~99%，每道次 变形量为8~15% ; 第十步：将铝合金导线在530~535°C固溶处理1小时，水淬后在185~190°C时效12小 时，随炉冷却后得到高强度耐热铝合金导线。
[0014] 上述第四步是将钨粉和铝合金粉装入滚筒式混料机里混合，铝合金粉与钨粉的质 量比为100 :3. 1~7. 5,滚筒式混料机的转速为150转/分钟，混合时间为4小时。
[0015] 所述金属管为壁厚5毫米的纯铝管、铝合金管或不锈钢管。为了便于焊接密封，优 选的金属管为壁厚5毫米的纯铝管。
[0016] 本发明所述高强度耐热铝合金的成分设计理由如下： Mg、Si :Mg和Si是铝合金导线的主要强化元素，既有固溶强化作用，又能形成Mg2Si强 化相，Mg、Si的含量越高，Mg2Si的数量越多，热处理强化效果越明显，铝合金导线的抗拉强 度也越高，但变形抗力也随之增大。在保证铝合金导线有足够抗拉强度和良好的塑性条件 下，因此Mg的含量控制在0. 6~1. 2%，Si的含量选择在0. 4~0. 8%。
[0017] W :W具有熔点高、化学性质稳定的特性，将W均匀加入到铝合金导线中，利用W的 耐高温特性，可以起到弥散强化作用，减小高温晶界的流变及及基体内的位错运动，提高铝 合金导线的耐热性能。由于W的密度较大，必须加入较高质量百分比含量的W才能起到增 强作用。但W含量过高也会降低铝合金导线的塑形。在保证铝合金导线具有足够耐热性能 和塑性要求下，因此W的含量选择在3. 0~7. 0%比较适宜。
[0018] 本发明将铝合金液先雾化成粉，然后将细小的钨粉与铝合金粉混合，使细小的钨 粉先均匀分布在铝合金粉中，然后再通过大变形热挤压成形和拉拔成高强度耐热铝合金导 线。本发明首先解决了在铝合金中难以均匀加入钨的技术难题，使钨以细小均匀的弥散强 化相形式分布在铝合金导线中，对铝合金导线起到弥散强化作用，增强铝合金导线的耐热 性能。其次，由于雾化制粉是一种快速凝固工艺， 铝合金液在高压氮气的喷射作用下先雾化 成细小的微液滴，微液滴在飞行过程中冷却速度可高达l〇 3~l〇5K/s，快速冷却可抑制微液 滴内合金元素 Mg、Si的成分偏析和第二相Mg2Si的长大，当微液滴冷却凝固成粉，并与钨粉 混合后再热挤压和拉拔成铝合金导线后，可获得晶粒细小和成分均匀的铝合金导线，而晶 粒细小和成分均匀都有利于提高铝合金导线的强度。
[0019] 本发明的高强度耐热铝合金导线具有优良的室温拉伸力学性能、导线性能和耐热 性能，室温抗拉强度> 320MPa，伸长率> 9%，导电率> 56%IACS，250°C保温1小时退后的抗 拉强度> 290MPa，抗拉强度残存率> 91%。
【附图说明】
[0020] 图1为实施例1的高强耐热铝合金导线放大500倍的光学显微组织图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1~4的高强度耐热铝合金导线的成分及质量百分比列于表1。
[0022] 表1本发明铝合金导线的成分及质量百分比（%) 实施例5
铝合金导线的制备方法如下： 第一步：在中频感应炉内加热熔化铝锭并升温至750~760°C，按成分配比加入纯镁、和 纯硅，搅拌熔化后，用六氯乙烷进行精炼，扒渣后得到铝合金液； 第二步：将铝合金液转移至雾化制粉机内，在氮气保护下将铝合金液雾化成粉，雾化温 度为750~760°C，雾化氮气的压力为5~6MPa ; 第三步：用130目的震动筛选机对铝合金粉进行筛选，得到粒径< 112微米的铝合金 粉； 第四步：按成分配比将粒径< 3微米的钨粉与粒径< 112微米的铝合金粉装入滚筒式 混料机里混合均匀，滚筒式混料机的转速为150转/分钟，混合时间为4小时； 第五步：将上述钨粉和铝合金粉的混合粉装填到内径100毫米、壁厚10毫米的橡胶筒 内，捆扎密封后放入冷等静压机内冷等静压成预制坯，冷等静压压力为200~210MPa，保压时 间为15分钟； 第六步：将上述预制坯装入内径100毫米、壁厚5毫米的纯铝管内抽真空脱气，真空度 为KT3Pa,脱气时间为10~15分钟，然后将铝管密封； 第七步：将密封的铝管放入加热炉内进行加热，加热温度为440~450°C，加热时间为5 小时； 第八步：取出预制坯，将其放入内径100毫米的卧式挤压机料筒内热挤压成直径10毫 米的铝合金圆杆，挤压温度为440~450°C，挤压比为100,挤压速度为I. 1~1. 2米/分钟； 第九步：将铝合金圆杆经过10道次拉拔成直径2毫米的铝合金导线，总变形量为96%， 每道次变形量为9. 6% ; 第十步：将铝合金导线在530~535°C固溶处理1小时，水淬后在185~190°C时效12小 时，随炉冷却后得到高强度耐热铝合金导线。
[0023] 图1为实施例1的高强耐热铝合金导线放大500倍的光学显微组织图，从图1可 看到，金属钨均匀分布在高强度耐热铝合金导线中。
[0024] 根据中华人民共和国国家标准GB/T 228. 1-2010,在25°C室温环境下进行拉伸试 验，结果列于表2。根据中华人民共和国国家标准GB/T 12966-2008,测试导电率，结果列于 表2。铝合金导线经250°C保温1小时退火，冷却至室温后，进行25°C室温拉伸试验，检测铝 合金导线的抗拉强度及其残存率，结果列于表3。
[0025] 表2本发明铝合金导线的室温拉伸力学性能和导电率
表'本发明铝合金导线^ 250°C保温/小时退火后的抗拉强k及其残
从表2可看到，本发明高强度耐热铝合金导线的室温抗拉强度> 320MPa，伸长率> 9%， 导电率> 56%IACS，室温抗拉强度、伸长率和导电率比现有技术分别提高23%、12. 5%和1. 8% 以上。从表3可看到，本发明高强度耐热铝合金导线在250°C保温1小时退火后的抗拉强度 > 290MPa，抗拉强度残存率> 91%，抗拉强度及其残存率都高于现有技术生产的铝合金导 线。
【主权项】
1. 一种高强度耐热铝合金导线，其特征在于由以下成分及质量百分比组成：〇. 6~1. 2% 的Mg，0? 4~0. 8% 的Si，3. 0~7. 0% 的W，余量为Al。2. 根据权利要求1所述的高强度耐热铝合金导线，其特征在于由以下成分及质量百分 比组成：1. 0%的Mg，0. 6%的Si，5. 0%的W，余量为Al。3. 权利要求1所述的高强度耐热铝合金导线的制备方法，其特征在于由以下步骤组 成： 第一步：加热熔化铝锭并升温至750~760°C，按成分配比加入纯镁和纯硅，搅拌熔化后 精炼和扒渣，得到铝合金液； 第二步：在氮气保护下将铝合金液雾化成粉，雾化温度为750~760°C，雾化氮气的压力 为 5~6MPa; 第三步：对铝合金粉进行筛选，得到粒径< 112微米的铝合金粉； 第四步：将粒径< 3微米的钨粉与粒径< 112微米的铝合金粉混合均匀； 第五步：将上述混合粉冷等静压成预制坯，冷等静压压力为200~210MPa，保压时间为 15分钟； 第六步：将上述预制坯装入金属管内抽真空脱气，真空度为l〇_3Pa，脱气时间为10~15 分钟，然后将金属管密封； 第七步：对密封的金属管进行加热，加热温度为440~450°C，加热时间为5小时； 第八步：取出预制坯热挤压成直径10毫米的铝合金圆杆，挤压温度为440~450°C，挤压 比为100,挤压速度为I. 1~1. 2米/分钟； 第九步：将铝合金圆杆拉拔成直径1~3毫米的铝合金导线，总变形量为91~99%，每道次 变形量为8~15% ; 第十步：将铝合金导线在530~535°C固溶处理1小时，水淬后在185~190°C时效12小 时，随炉冷却后得到高强度耐热铝合金导线。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度耐热铝合金导线及其制备方法，铝合金导线的成分组成及质量百分比为：0.6~1.2%的Mg，0.4~0.8%的Si，3.0~7.0%的W，余量为Al。铝合金导线的制备方法由以下步骤组成：制备铝合金液，将铝合金液雾化成粉，对铝合金粉进行筛选，将粒径≤3微米的钨粉与铝合金粉混合，将混合粉冷等静压成预制坯，真空脱气，加热，热挤压成铝合金圆杆，拉拔成铝合金导线，固溶和时效处理后得到高强度耐热铝合金导线。本发明采用粉末热挤压法将钨均匀加入到铝合金导线中，增强铝合金导线的强度，铝合金导线具有优良的室温拉伸力学性能、导电性能和耐热性能，其室温抗拉强度＞320MPa，伸长率＞9%，导电率＞56%IACS，250℃保温1小时退后的抗拉强度＞290MPa，抗拉强度残存率＞91%。
【IPC分类】H01B1/02, C22C21/00, C22F1/04
【公开号】CN104894437
【申请号】CN201510252561
【发明人】王顺成, 牛艳萍, 郑开宏, 周楠, 宋东福
【申请人】广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院)
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月18日
【技术领域】
[0001] 本发明属于铝合金导线制备领域，具体涉及一种高强度耐热铝合金导线及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的高速发展，电力工业建设突飞猛进，输电线路建设正朝着长 距离、大跨越、超高压、大容量方向发展，对架空输电导线和超高压配电站管型母线用铝合 金材料也提出了更高的要求，不仅要求强度高、导电性能好，而且要求具有较好的耐热性 能。耐热铝合金导线的耐热性能通常用在某高温下保温一定时间后，测量其残余抗拉强度 和抗拉强度残存率来表征。
[0003] Al-Mg-Si合金属于可热处理强化铝合金，是目前制造高强度铝合金导线的主 体材料。喻国铭发表了"高强度耐热铝合金管型母线的试验应用"的论文（《改革与 开发》，2009, 4, 140-141)，研制了一种高强度耐热铝合金管型母线，其化学成分为：Mg 0· 45~0· 65%、Si 0· 2~0· 6%、Cu 0· 1~0· 2%、Zr 0· 08~0· 2%、Re0.0 7~0· 18%、余量为 A1，室温抗 拉强度为246MPa，伸长率为8%，导电率为55%IACS，250°C保温1小时退火后的抗拉强度为 220MPa，强度残存率为89. 4%。
[0004] CN102554192B公开了一种高导电耐热电极横梁部件的制造方法，合金材料的成分 为：MgO. 5~1· 0%、SiO. 4~0· 8%、ZrO. 6~0· 8%、Ce0.0 5~0· 1%、B0. 03~0· 06%、余量为 Al，导电率 达到45%IACS，长期使用温度可达250°C。
[0005] CN101174489A公开了一种高强度耐热铝合金管型母线，其成分为：MgO. 5~0. 75%、 310.3~0.5%、21"0.2~0.3%以及少量的？6、(：11、]\111、211、11，导电率为53~58%^^5，连续使用温 度200°C时其抗拉强度彡210MPa。
[0006] CN102011035A公开了一种耐热全铝合金导线及其制造方法，其成分为： MgO. 4~0· 8%、Si0.0 5~0· 35%、ZrO. 2~0· 5%、FeO. 15~1· 0%、B0. 001~0· 2%、Re0.0 5~0· 3%、余量 为Al及不可避免的杂质元素，具有载流量大、强度较高等优点。
[0007] 从文献资料的分析可看到，现有技术主要通过添加 Zr、Sc、B、La等元素来提高 Al-Mg-Si合金导线的耐热性能，铝合金导线的室温抗拉强度低于260MPa，250°C保温1小时 退火后的抗拉强度低于230MPa，残存率低于90%，难以满足大跨越、超高压、大容量输电导 线和管型母线的制造要求。
[0008] 钨是一种银白色、有光泽、体心立方结构的金属，具有熔点高、化学性质稳定的特 性，将钨加入到铝合金中，利用钨的耐高温特性，有望发展一种新型的高强度耐热铝合金导 线，但钨与铝合金之间的熔点及密度都差别很大，钨的熔点为3422°C、密度为19. 35g/cm3， 铝合金的熔点通常为580~650°C、密度为2. 7~2. 9g/cm3,因此，常规的铝合金高温熔铸方法 无法将钨均匀加入到铝合金中。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题与不足，提供一种抗拉强度高，伸长率 高，导电率高的耐热铝合金导线。
[0010] 本发明的另一个目的是提供一种所述高强度耐热铝合金导线的制备方法。
[0011] 本发明实现上述目的所采用的技术方案是：所述高强度耐热铝合金导线的成分及 质量百分比为：Mg 0. 6~1. 2%，Si 0. 4~0. 8%，W 3. 0~7. 0%，余量为 A1。
[0012] 所述高强度耐热铝合金导线的成分及质量百分比为：Mg 1.0%，Si 0.6%，W 5.0%， 余量为Al。
[0013] 所述高强度耐热铝合金导线的制备方法，由以下步骤组成： 第一步：加热熔化铝锭并升温至750~760°C，按成分配比加入纯镁和纯硅，搅拌熔化后 精炼和扒渣，得到铝合金液； 第二步：在氮气保护下将铝合金液雾化成粉，雾化温度为750~760°C，雾化氮气的压力 为 5~6MPa ; 第三步：对铝合金粉进行筛选，得到粒径< 112微米的铝合金粉； 第四步：将粒径< 3微米的钨粉与粒径< 112微米的铝合金粉混合均匀； 第五步：将上述混合粉冷等静压成预制坯，冷等静压压力为200~210MPa，保压时间为 15分钟； 第六步：将上述预制坯装入金属管内抽真空脱气，真空度为l〇_3Pa，脱气时间为10~15 分钟，然后将金属管密封； 第七步：对密封的金属管进行加热，加热温度为440~450°C，加热时间为5小时； 第八步：取出预制坯热挤压成直径10毫米的铝合金圆杆，挤压温度为440~450°C，挤压 比为100,挤压速度为I. 1~1. 2米/分钟； 第九步：将铝合金圆杆拉拔成直径1~3毫米的铝合金导线，总变形量为91~99%，每道次 变形量为8~15% ; 第十步：将铝合金导线在530~535°C固溶处理1小时，水淬后在185~190°C时效12小 时，随炉冷却后得到高强度耐热铝合金导线。
[0014] 上述第四步是将钨粉和铝合金粉装入滚筒式混料机里混合，铝合金粉与钨粉的质 量比为100 :3. 1~7. 5,滚筒式混料机的转速为150转/分钟，混合时间为4小时。
[0015] 所述金属管为壁厚5毫米的纯铝管、铝合金管或不锈钢管。为了便于焊接密封，优 选的金属管为壁厚5毫米的纯铝管。
[0016] 本发明所述高强度耐热铝合金的成分设计理由如下： Mg、Si :Mg和Si是铝合金导线的主要强化元素，既有固溶强化作用，又能形成Mg2Si强 化相，Mg、Si的含量越高，Mg2Si的数量越多，热处理强化效果越明显，铝合金导线的抗拉强 度也越高，但变形抗力也随之增大。在保证铝合金导线有足够抗拉强度和良好的塑性条件 下，因此Mg的含量控制在0. 6~1. 2%，Si的含量选择在0. 4~0. 8%。
[0017] W :W具有熔点高、化学性质稳定的特性，将W均匀加入到铝合金导线中，利用W的 耐高温特性，可以起到弥散强化作用，减小高温晶界的流变及及基体内的位错运动，提高铝 合金导线的耐热性能。由于W的密度较大，必须加入较高质量百分比含量的W才能起到增 强作用。但W含量过高也会降低铝合金导线的塑形。在保证铝合金导线具有足够耐热性能 和塑性要求下，因此W的含量选择在3. 0~7. 0%比较适宜。
[0018] 本发明将铝合金液先雾化成粉，然后将细小的钨粉与铝合金粉混合，使细小的钨 粉先均匀分布在铝合金粉中，然后再通过大变形热挤压成形和拉拔成高强度耐热铝合金导 线。本发明首先解决了在铝合金中难以均匀加入钨的技术难题，使钨以细小均匀的弥散强 化相形式分布在铝合金导线中，对铝合金导线起到弥散强化作用，增强铝合金导线的耐热 性能。其次，由于雾化制粉是一种快速凝固工艺， 铝合金液在高压氮气的喷射作用下先雾化 成细小的微液滴，微液滴在飞行过程中冷却速度可高达l〇 3~l〇5K/s，快速冷却可抑制微液 滴内合金元素 Mg、Si的成分偏析和第二相Mg2Si的长大，当微液滴冷却凝固成粉，并与钨粉 混合后再热挤压和拉拔成铝合金导线后，可获得晶粒细小和成分均匀的铝合金导线，而晶 粒细小和成分均匀都有利于提高铝合金导线的强度。
[0019] 本发明的高强度耐热铝合金导线具有优良的室温拉伸力学性能、导线性能和耐热 性能，室温抗拉强度> 320MPa，伸长率> 9%，导电率> 56%IACS，250°C保温1小时退后的抗 拉强度> 290MPa，抗拉强度残存率> 91%。
【附图说明】
[0020] 图1为实施例1的高强耐热铝合金导线放大500倍的光学显微组织图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1~4的高强度耐热铝合金导线的成分及质量百分比列于表1。
[0022] 表1本发明铝合金导线的成分及质量百分比（%) 实施例5
铝合金导线的制备方法如下： 第一步：在中频感应炉内加热熔化铝锭并升温至750~760°C，按成分配比加入纯镁、和 纯硅，搅拌熔化后，用六氯乙烷进行精炼，扒渣后得到铝合金液； 第二步：将铝合金液转移至雾化制粉机内，在氮气保护下将铝合金液雾化成粉，雾化温 度为750~760°C，雾化氮气的压力为5~6MPa ; 第三步：用130目的震动筛选机对铝合金粉进行筛选，得到粒径< 112微米的铝合金 粉； 第四步：按成分配比将粒径< 3微米的钨粉与粒径< 112微米的铝合金粉装入滚筒式 混料机里混合均匀，滚筒式混料机的转速为150转/分钟，混合时间为4小时； 第五步：将上述钨粉和铝合金粉的混合粉装填到内径100毫米、壁厚10毫米的橡胶筒 内，捆扎密封后放入冷等静压机内冷等静压成预制坯，冷等静压压力为200~210MPa，保压时 间为15分钟； 第六步：将上述预制坯装入内径100毫米、壁厚5毫米的纯铝管内抽真空脱气，真空度 为KT3Pa,脱气时间为10~15分钟，然后将铝管密封； 第七步：将密封的铝管放入加热炉内进行加热，加热温度为440~450°C，加热时间为5 小时； 第八步：取出预制坯，将其放入内径100毫米的卧式挤压机料筒内热挤压成直径10毫 米的铝合金圆杆，挤压温度为440~450°C，挤压比为100,挤压速度为I. 1~1. 2米/分钟； 第九步：将铝合金圆杆经过10道次拉拔成直径2毫米的铝合金导线，总变形量为96%， 每道次变形量为9. 6% ; 第十步：将铝合金导线在530~535°C固溶处理1小时，水淬后在185~190°C时效12小 时，随炉冷却后得到高强度耐热铝合金导线。
[0023] 图1为实施例1的高强耐热铝合金导线放大500倍的光学显微组织图，从图1可 看到，金属钨均匀分布在高强度耐热铝合金导线中。
[0024] 根据中华人民共和国国家标准GB/T 228. 1-2010,在25°C室温环境下进行拉伸试 验，结果列于表2。根据中华人民共和国国家标准GB/T 12966-2008,测试导电率，结果列于 表2。铝合金导线经250°C保温1小时退火，冷却至室温后，进行25°C室温拉伸试验，检测铝 合金导线的抗拉强度及其残存率，结果列于表3。
[0025] 表2本发明铝合金导线的室温拉伸力学性能和导电率
表'本发明铝合金导线^ 250°C保温/小时退火后的抗拉强k及其残
从表2可看到，本发明高强度耐热铝合金导线的室温抗拉强度> 320MPa，伸长率> 9%， 导电率> 56%IACS，室温抗拉强度、伸长率和导电率比现有技术分别提高23%、12. 5%和1. 8% 以上。从表3可看到，本发明高强度耐热铝合金导线在250°C保温1小时退火后的抗拉强度 > 290MPa，抗拉强度残存率> 91%，抗拉强度及其残存率都高于现有技术生产的铝合金导 线。
【主权项】
1. 一种高强度耐热铝合金导线，其特征在于由以下成分及质量百分比组成：〇. 6~1. 2% 的Mg，0? 4~0. 8% 的Si，3. 0~7. 0% 的W，余量为Al。2. 根据权利要求1所述的高强度耐热铝合金导线，其特征在于由以下成分及质量百分 比组成：1. 0%的Mg，0. 6%的Si，5. 0%的W，余量为Al。3. 权利要求1所述的高强度耐热铝合金导线的制备方法，其特征在于由以下步骤组 成： 第一步：加热熔化铝锭并升温至750~760°C，按成分配比加入纯镁和纯硅，搅拌熔化后 精炼和扒渣，得到铝合金液； 第二步：在氮气保护下将铝合金液雾化成粉，雾化温度为750~760°C，雾化氮气的压力 为 5~6MPa; 第三步：对铝合金粉进行筛选，得到粒径< 112微米的铝合金粉； 第四步：将粒径< 3微米的钨粉与粒径< 112微米的铝合金粉混合均匀； 第五步：将上述混合粉冷等静压成预制坯，冷等静压压力为200~210MPa，保压时间为 15分钟； 第六步：将上述预制坯装入金属管内抽真空脱气，真空度为l〇_3Pa，脱气时间为10~15 分钟，然后将金属管密封； 第七步：对密封的金属管进行加热，加热温度为440~450°C，加热时间为5小时； 第八步：取出预制坯热挤压成直径10毫米的铝合金圆杆，挤压温度为440~450°C，挤压 比为100,挤压速度为I. 1~1. 2米/分钟； 第九步：将铝合金圆杆拉拔成直径1~3毫米的铝合金导线，总变形量为91~99%，每道次 变形量为8~15% ; 第十步：将铝合金导线在530~535°C固溶处理1小时，水淬后在185~190°C时效12小 时，随炉冷却后得到高强度耐热铝合金导线。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度耐热铝合金导线及其制备方法，铝合金导线的成分组成及质量百分比为：0.6~1.2%的Mg，0.4~0.8%的Si，3.0~7.0%的W，余量为Al。铝合金导线的制备方法由以下步骤组成：制备铝合金液，将铝合金液雾化成粉，对铝合金粉进行筛选，将粒径≤3微米的钨粉与铝合金粉混合，将混合粉冷等静压成预制坯，真空脱气，加热，热挤压成铝合金圆杆，拉拔成铝合金导线，固溶和时效处理后得到高强度耐热铝合金导线。本发明采用粉末热挤压法将钨均匀加入到铝合金导线中，增强铝合金导线的强度，铝合金导线具有优良的室温拉伸力学性能、导电性能和耐热性能，其室温抗拉强度＞320MPa，伸长率＞9%，导电率＞56%IACS，250℃保温1小时退后的抗拉强度＞290MPa，抗拉强度残存率＞91%。
【IPC分类】H01B1/02, C22C21/00, C22F1/04
【公开号】CN104894437
【申请号】CN201510252561
【发明人】王顺成, 牛艳萍, 郑开宏, 周楠, 宋东福
【申请人】广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院)
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月18日
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