一种高导电率铝合金的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103276261A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103276261103276261A(43)申请公布日2013.09.04(21)申请号201310203316.6(22)申请日2013.05.28(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人姜银方龙昆姜文帆(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人汪旭东(51)Int.Cl.C22C21/02(2006.01)C22F1/043(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种高导电率铝合金的制备方法(57)摘要本发明涉及一种高导电率铝合金的制备方法，属于有色金属材料领域。配置合金元素及百分比含量为：硅Si：4.5-13.5%、镁Mg：0.1-1.5%、杂质元素之和≤0.1%的铝锭置入炉内熔化，加入含量为0.1-0.3%的锆，作为合金化处理的添加元素，经均匀搅拌后加入0.1-1.35%的稀土元素进行变质，净化除气、除渣，用固体覆盖剂覆盖铝液表面；然后进行浇铸，制成铝合金导体材料；将其进行第一级时效处理和第二级时效处理后，出炉空冷。本发明制造出的铝硅合金能满足输变电行业对铝合金材料导电率及力学性能要求，且制备工艺简单，成本低廉，易于批量化生产。CN103276261ACN103276ACN103276261A权利要求书1/1页1.一种高导电率铝合金的制备方法，其特征在于，所述合金包含的合金元素及其质量百分比含量为，硅Si：4.5~13.5%，镁Mg：0.1~1.5%；锆Zr：0.1~0.3%，稀土：0.10~1.35%，不可避免的杂质元素之和≤0.1%，余量为铝Al；具体制备步骤为：（A）先将铝锭原料、铝-硅合金加入到熔化炉中，温度控制在750~770℃使其融化，保温5~10分钟，元素硅占熔体总质量的4.5~13.5%；再向熔化液中加入铝-镁中间合金，使元素镁占熔体总质量的0.1~1.5%，并用碳罩将其压入铝熔液中，持续均匀搅拌；（B）向熔体内加入工业锆Zr，使元素锆占熔体总质量的0.1-0.3%，持续搅拌至熔体均匀，温度控制在740~760℃，保温10~15分钟；（C）降温至740℃，加入铝-稀土中间合金，使稀土元素占熔体总质量的0.10~1.35%，待其充分融化后往熔液中加入精炼剂，在其底部吹入氮气或氩气进行净化处理10~15分钟，入口处氩气压力为1.2~2.5kg/cm3，搅拌时使温度在720~740℃之间，并扒渣；（D）用固体覆盖剂覆盖熔液表面，温度控制在700~720℃，静置20~30分钟；然后将制得的熔液经流槽及过滤装置过滤，进行金属模浇注、或采用专用铝合金连铸机进行连续浇铸，制成铝合金导体材料；（E）将制备的铝铸件置入温度在485±5℃电炉内2小时后直接用60~70℃水淬；再将铸件转入温度在120~140℃的炉内保温6~8小时进行第一级时效处理，最后转入温度为200~225℃炉中保温8~10小时进行第二级时效处理，且铝铸件从第一级处理炉转入第二级处理炉的转移时间不超过30s，最后出炉空冷。2.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金的制备方法，其特征在于，所述稀土中铈Ce的含量占稀土总质量百分比为40%~45%，镧La含量占稀土总质量百分比为25%~35%。3.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（C）中，所述固体覆盖剂主要成分为氟化铝钠。4.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（A）中，所述铝-镁中间合金、铝Al-稀土中间合金加入前要进行烘干、预热，预热温度为200~220℃。5.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤（d）之前，将金属模具、或铸造机进行预热，预热温度为300-350℃。2CN103276261A说明书1/4页一种高导电率铝合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种导电铝合金的制造方法，具体说是一种适合于输变电设备制造的高导电率铝合金材料，属于有色金属材料领域。技术背景[0002]在电力行业，铝及其铝合金扮演着重要角色。由于输电材料、电力运行要求具有特殊性，对于高压输变电设备上的重要装置电力金具来说，对其电导率、强度和气密性均有较高的要求。国内更多集中于研究高纯度铝合金方向，通过尽量降低基体合金中杂质含量，(si≤1％)，以提高合金导电率。而国内铝土矿资源十分丰富，但是铝的品位较低，且伴有大量的硅元素。这使得高纯度电工铝熔炼难度大，制备工艺复杂，经济成本不合理。因此，为充分利用国产铝土矿中富含高硅的优势，在不降低硅含量的情况下，通过改变制备工艺、特殊元素的添加及合理热处理方式