本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金，本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金的制備方法，包括以下步驟：a）鑄造鋁合金鑄錠；b）將所述鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，將均勻化處理后的鋁合金鑄錠進(jìn)行軋制，得到鋁合金桿材；c）將步驟b）得到的鋁合金桿材進(jìn)行間歇式退火處理；d）將步驟c）得到的鋁合金桿材進(jìn)行時(shí)效處理，得到鋁合金。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了一種電力電纜。本發(fā)明專利技術(shù)通過對添加元素的選擇和控制，并采用合理的制備工藝，使鋁合金具有較好的綜合性能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及合金
，尤其涉及Al-Fe-Mn-RE鋁合金及其制備方法和電力電纜。
技術(shù)介紹
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鋁合金的需求日益增多，則鋁合金的研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金在電力行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)電力行業(yè)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域。電力電纜是用來輸送和分配電能的資源，其基本結(jié)構(gòu)由線芯、絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層四部分組成。其中，線芯是電力電纜的導(dǎo)電部分，用來輸送電能，其是電力電纜的主要部分；絕緣層將線芯與大地以及不同相的線芯間在電氣間彼此隔離，保證電能輸送，其是電力電纜結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分；保護(hù)層是保護(hù)電力電纜免受外界雜質(zhì)和水分的侵入， 以及防止外力直接損壞電力電纜。由于銅具有良好的導(dǎo)電性，銅廣泛用于電力電纜的線芯。 但是隨著銅資源的日益匱乏，而鋁的含量很豐富，以鋁代替銅受到了研究者的關(guān)注，因此鋁合金作為電纜導(dǎo)體成為了研究的熱點(diǎn)。鋁合金電力電纜替代銅纜逐漸成為一種趨勢，并得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金導(dǎo)體材料，在電性能、耐腐蝕性能和機(jī)械性能等方面較為優(yōu)異，但是在抗疲勞性能方面還是比較差，從而容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響鋁合金材料的使用壽命或帶來安全隱患，因此，鋁合金電力電纜綜合性能仍較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題在于提供一種綜合性能較好的用于電力電纜的鋁合金及其制備方法。有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金，包括O. 01 I. 6wt% 的 Fe ；0. 001 O. 3wt% 的 Cu ；0. 001 O. 3wt% 的 Mg ；0. 001 O. 3wt% 的 Co ；0. 001 O. 2wt% 的 Be ；0. 001 O. 3wt% 的 Ca ；0. 001 O. 2wt% 的 Zn ；0. 001 O. 3wt% 的 Sr ； O. 001 O. 3wt% 的 Zr ；0. 002 O. 25wt% 的 Li ；0. 001 O. 2wt% 的 Na ；0. 002 O. 25wt% 的 K ； O. 001 O. 2wt% 的 Ti ；0. 001 O. 15wt% 的 V ；0. 001 O. 12wt% 的 Cr ；0. 001 O. 12wt% 的 Mn ； O. 0Γ3. 0wt%的RE ;大于零且小于等于O. 2wt%的Si ;大于零且小于等于O. 8wt%的B ;余量的招。優(yōu)選的，包括O. 25 O. 6wt%的Fe。優(yōu)選的，包括O. Γθ. 6wt% 的 RE。優(yōu)選的，包括O. 005 O. 08wt% 的 Mn。本專利技術(shù)提供了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金的制備方法，包括以下步驟a)鑄造如下成分的鋁合金鑄錠0. 01 I. 6wt %的Fe, O. 001 O. 3wt%的Cu，O. ΟΟΓΟ. 3wt% 的 Mg,0. ΟΟΓΟ. 3wt% 的 Co,0. OOΓθ. 2wt% 的 Be,0. ΟΟΓΟ. 3wt% 的 Ca, 0. OOΓθ. 2wt% 的 Ζη，0· OOl O. 3wt% 的 Sr，O. 002 O. 25wt% 的 Li，0.001 0.3wt% 的 Zr， O. ΟΟΓΟ. 2wt% 的 Na, O. 002^0. 25wt% 的 K, O. ΟΟΓΟ. 2wt% 的 Ti，0· OOl 0. 15wt% 的 V, O. ΟΟΓΟ. 12wt% 的 Cr,0. ΟΟΓΟ. 12wt% 的 Μη,Ο. Ol 3· Owt% 的 RE，大于零且小于等于 O. 2wt% 的Si，大于零且小于等于O. 8wt%的B和余量的鋁；b)將所述鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，將均勻化處理后的鋁合金鑄錠進(jìn)行軋制， 得到鋁合金桿材；c)將步驟b)得到的鋁合金桿材進(jìn)行間歇式退火處理；d)將步驟c)得到的鋁合金桿材進(jìn)行時(shí)效處理，得到鋁合金。優(yōu)選的，所述均勻化處理的溫度為45(T550°C，所述均勻化處理的時(shí)間為6 16h， 所述均勻化處理的升溫速度為3 8°C /min。優(yōu)選的，所述步驟c)具體為將步驟b)得到的鋁合金桿材加熱至28(T350°C，保溫2 8h后進(jìn)行降溫，溫度降至 150^200 0C，保溫2 4h后冷卻。優(yōu)選的，所述時(shí)效處理在電場強(qiáng)度為5 15KV/cm均勻電場中進(jìn)行。優(yōu)選的，所述時(shí)效處理的溫度為25(T320°C，所述時(shí)效處理的時(shí)間為4 20h。本專利技術(shù)還提供了一種電力電纜，包括線芯、絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層，所述線芯為上述方案所述的鋁合金或上述方案所制備的鋁合金。本專利技術(shù)提供了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金，本專利技術(shù)以鋁為基，添加了微量的鐵，鋁能與鐵形成Al3Fe,析出的Al3Fe彌散粒子抑制了合金的蠕變變形，部分Fe還與RE形成AlFeRE 化合物析出，析出相AlFeRE能增強(qiáng)合金的抗疲勞性能和高溫運(yùn)行的耐熱性能，且稀土化合物析出相還能提高屈服極限強(qiáng)度；添加的銅元素與鋁形成Θ相，而Θ相起固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用，提高了鋁合金的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；釩在合金熔體中與Fe、Cu、RE等元素形成鋁基化合物分布于鋁基中，具有高溫強(qiáng)化作用，提高鋁合金的耐熱性；鉻在鋁合金中形成 β -GrAl7, n -Gr2Al等7種彌散性高溫強(qiáng)化相，具有細(xì)化鑄造組織，在材料結(jié)晶時(shí)抗熱裂紋的能力，鉻并能夠提高合金的耐磨性；錳元素與基體作用得到的MnAl4與純鋁具有相同的電位，可以有效地改善合金的抗腐蝕性和焊接性；同時(shí)錳作為高溫強(qiáng)化相，具有提高再結(jié)晶溫度，抑制再結(jié)晶粗化的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)對合金的固溶強(qiáng)化、補(bǔ)充強(qiáng)化和提高耐熱性能；稀土元素作為表面活性元素，可集中分布在晶界上，降低相與相之間的拉力，從而使晶粒細(xì)化。 本專利技術(shù)通過對合金元素的選擇及含量的控制，有利于鋁合金綜合性能的提高。本專利技術(shù)還提供了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金的制備方法，首先通過鑄錠進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理使鑄錠受熱均勻，且優(yōu)化合金的組織結(jié)構(gòu)；然后將均勻化處理的鋁合金鑄錠軋制成桿材進(jìn)行間歇式退火處理，消除機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和對微觀結(jié)構(gòu)的損傷，優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，恢復(fù)線材的電性能，優(yōu)化機(jī)械性能，使材料的拉伸性能、柔韌性能和抗疲勞性能保持較好的匹配；再將退火處理后的鋁合金桿材在均勻電場中進(jìn)行時(shí)效處理，通過時(shí)效處理可以使整個(gè)材料的性能達(dá)到均勻分布，各項(xiàng)性能綜合指標(biāo)達(dá)到俱佳的匹配。本專利技術(shù)通過對鋁合金制備方法的優(yōu)化，使材料的拉伸性能、柔韌性能、電性能、耐腐蝕性能和抗疲勞性能方面保持較好的匹配，并且使整個(gè)材料的性能達(dá)到均勻分布，從而得到綜合性能較好的鋁合金。具體實(shí)施方式為了進(jìn)一步理解本專利技術(shù)，下面結(jié)合實(shí)施例對本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本專利技術(shù)權(quán)利要求的限制。本專利技術(shù)實(shí)施例公開了一種Al-Fe-Mn-RE鋁合金，包括O. 01 I. 6wt% 的 Fe ；0. 001 O. 3wt% 的 Cu ；0. 001 O. 3wt% 的 Mg ；0. 001 O. 3wt% 的 Co ；0. 001 O. 2wt% 的 Be ；0. 001 O. 3wt% 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種Al?Fe?Mn?Re鋁合金，包括：0.01~1.6wt%的Fe；0.001~0.3wt%的Cu；0.001~0.3wt%的Mg；0.001~0.3wt%的Co；0.001~0.2wt%的Be；0.001~0.3wt%的Ca；0.001~0.2wt%的Zn；0.001~0.3wt%的Sr；0.001~0.3wt%的Zr；0.002~0.25wt%的Li；0.001~0.2wt%的Na；0.002~0.25wt%的K；0.001~0.2wt%的Ti；0.001~0.15wt%的V；0.001~0.12wt%的Cr；0.001~0.12wt%的Mn；0.01~3.0wt%的RE；大于零且小于等于0.2wt%的Si；大于零且小于等于0.8wt%的B；余量的鋁。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種Al-Fe-Mn-Re鋁合金，包括O. Ol I. 6wt% 的 Fe ；0. 001 O. 3wt% 的 Cu ；0. 001 O. 3wt% 的 Mg ；0. 001 O. 3wt% 的 Co ；O.001 O. 2wt% 的 Be ；0. 001 O. 3wt% 的 Ca ；0. 001 O. 2wt% 的 Zn ；0. 001 O. 3wt% 的 Sr ；O. 001 O. 3wt% 的 Zr ；0. 002 O. 25wt% 的 Li ；0. 001 O. 2wt% 的 Na ；0. 002 O. 25wt% 的 K ；O. 001 O. 2wt% 的 Ti ；0. 001 O. 15wt% 的 V ；0. 001 O. 12wt% 的 Cr ；0. 001 O. 12wt% 的 Mn ；O.0Γ3. 0wt%的RE ;大于零且小于等于O. 2wt%的Si ;大于零且小于等于O. 8wt%的B ;余量的鋁。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金，其特征在于，包括O.25、. 6wt%的Fe。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金，其特征在于，包括O.Γ0. 6wt%的RE。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金，其特征在于，包含O.005 O. 08wt%的Mn。5.一種Al-Fe-Mn-Re鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 a)鑄造如下成分的鋁合金鑄錠0.01 I. 6wt9^^Fe，0. ΟΟΓΟ. 3wt9^^Cu，0. ΟΟΓΟ. 3wt%的 Mg,0. 00Γθ. 3wt% 的 Co,0. 00Γθ. 2wt% 的 Be，O. 001 0. 3wt% 的 Ca，0. 00...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林澤民，
申請(專利權(quán))人：安徽欣意電纜有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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