一种高导电率耐热铝合金杆的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112646988A(43)申请公布日2021.04.13(21)申请号202011439391.9B21B1/46(2006.01)(22)申请日2020.12.07B21B3/00(2006.01)(71)申请人中铝材料应用研究院有限公司地址102209北京市昌平区北七家镇未来科技城南区(72)发明人郑志凯肖翔吴浩周泽宇王京海李红英赵丕植沈利刘智成郭有军(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人范威(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C21/00(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种高导电率耐热铝合金杆的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其制备方法为：工业纯铝熔融后进行硼化处理，待铝液中的V，Ti，Cr，Mn杂质元素含量总和低于50ppm时转炉，然后添加Al‑Zr和Al‑Er中间合金，最后通过连铸连轧获得铝合金杆。所述杆含有0.03‑0.12wt％Zr和0.05‑0.25wt％Er，B≤0.006wt％，Fe≤0.15wt％，Si≤0.05wt％，V，Ti，Cr，Mn杂质元素总和小于0.005wt％，铝为余量。本发明提供的技术方案通过定量化的硼化处理方式，使得铝液中的V，Ti，Cr，Mn杂质元素形成硼化物，从而从铝液中去除，最终获得了具备高导电率的耐热合金铝杆。本发明制备的铝导杆的导电率≥61.5％IACS，抗拉强度≥159MPa，耐热温度≥150℃，有效解决现有耐热铝合金导体材料导电率低的问题。CN112646988ACN112646988A权利要求书1/1页1.一种高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将工业纯铝加入第一熔化炉中熔炼，测定铝液中初始V，Ti，Cr，Mn杂质元素的含量；(2)加入Al‑B中间合金进行硼化处理；(3)对硼化处理后的铝熔体进行净化、扒渣处理，扒渣后静置60min‑120min，当铝熔体化学成分满足：Fe≤0.12wt％，Si≤0.04wt％，B≤0.006wt％，Cr、Mn、V、Ti杂质元素含量总和小于0.005wt％时，将铝熔体转入第二熔炼炉中，便于去除沉淀在第一熔化炉底部的硼化处理产物；(4)向第二熔炼炉中加入Al‑Zr中间合金和Al‑Er中间合金进行合金化，再经过精炼、扒渣处理，保温静置30min‑300min后，在浇铸过程中进行在线除气除渣处理；(5)当铝熔体化学成分满足：Zr0.03‑0.12wt％；Er0.05‑0.25wt％；B≤0.006wt％；Fe≤0.15wt％；Si≤0.05wt％；Cr、Mn、V、Ti杂质元素含量总和小于0.005wt％时进行连铸连轧，得到高导电率的耐热铝合金杆。2.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的Al‑B中间合金加入量CB的计算公式为：CB＝(0.4～0.9)CCr+Mn+V+Ti；其中，CCr+Mn+V+Ti为Cr、Mn、V、Ti杂质元素质量百分比含量总和。3.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的铝液中的Fe≤0.15wt％，Si≤0.05wt％。4.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的硼化处理工艺为：加入Al‑B中间合金后，搅拌10min‑20min；硼化反应温度控制在730℃‑790℃，硼化反应时间为30min‑60min，硼化处理后静置60min‑120min。5.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的净化处理是在铝液中加入铝精炼剂AJ02C，AJ02C加入量为铝液总质量0.1～0.5wt％，净化时间为15min‑30min，净化温度为740℃‑760℃。6.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的合金化工艺为：在第二熔炼炉中，当铝液温度为740℃‑760℃时，分别加入Al‑Zr中间合金和Al‑Er中间合金，直至铝液中Zr和Er满足：Zr0.03‑0.12wt％；Er0.05‑0.25wt％，合金化结束。7.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的精炼处理是在铝液中加入铝精炼剂AJ02C，加入量为铝液总质量0.1～0.5wt％，精炼时间为15min‑30min，精炼温度为740℃‑760℃。8.根据权利要求1所述的高导电率耐热铝合金杆的制备方法，其特征在于，连铸连轧工艺参数如下：浇铸温度：680℃‑720℃；凝固冷却速率：5℃/s‑30℃/s；结晶