[发明专利]电缆用铝铁钴稀土合金导体材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电线电缆行业领域，具体涉及一种电缆用铝铁钴稀土合金导体材料及其制造方法。

背景技术

中国每年的用铜量超过500万吨，而电线电缆领域用铜量占总用铜量的约70％，是用铜大户，随着中国铜矿资源的枯竭，中国铜矿80％需要依赖进口，以及随着铜价的不断攀升，以铝节铜是中国有色金属发展的必然趋势。由于以单纯的以纯铝导体代替铜导体被实践证明在很多场合是不可行的，因此获得技术上的突破是解决这一问题的关键。

过去纯铝用作电线电缆导体存在很多不足，因而也很少用于绝缘线芯，对于拉制成更细的线材，用作布线、电磁线以及通信电缆，更是不可行的，由于铝的强度和延伸率满足不了要求，要拉制成0.5mm或更细的很困难，除非在材质和工艺上很好的控制，才能做到。所以以铝节铜在技术上存在很大的问题，想获得突破面临巨大的困难。

虽然国内有很多关于铝合金的专利，但基本上都是用作架空导线，很少用于绝缘线芯的铝合金方面的专利，关于Co元素用在合金上的报道的更少。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电性、抗拉强、延伸率和屈服极限高的电缆用铝铁钴稀土合金导体材料。

本发明的另一目的是提供一种电缆用铝铁钴稀土合金导体材料的制造方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电缆用铝铁钴稀土合金导体材料，配比为：Fe：0.4-1.2wt％，Co：0.4-1.2wt％，稀土：0.01-1.5wt％，Si的含量小于0.1wt％，其它单个杂质小于0.01wt％，且杂质总量小于0.15wt％，其余为铝及不可避免的杂质。

上述技术方案中：

所述稀土至少含有一种或多种稀土元素，其中镧至少占混合稀土总质量的70％。Fe的含量控制在在0.4-0.8wt％。Co的含量控制在在0.4-0.8wt％。所述稀土的含量控制在0.3-1.0wt％。

一种电缆用铝铁钴稀土合金导体材料的制造方法如下：

1)按合金成分及重量百分含量：Fe 0.4-1.2wt％，Co 0.4-1.2wt％，混合稀土0.01-1.5wt％，其余为Al，进行配料，其中Fe、Co分别选取纯Fe(纯度大于99.7％)、Co(纯度大于99.7％)或铝铁中间合金、铝钴中间合金形式，混合稀土选择铝稀土中间合金形式，铝作为原材料，选取纯度大于99.70wt％的铝锭；

2)将配置好的高纯铝加入竖炉中，升温至710-750℃，待温度升至730-760℃加入纯铁或铝铁中间合金，温度继续升至750-800℃，加入纯钴或铝钴中间合金，利用电动搅拌装置搅拌均匀，待全部融化后，在720-760℃保温20min，加入铝稀土中间合金，搅拌10分钟，充分搅拌均匀；

3)保温30min后，进行炉前分析，看成分控制是否符合要求；

4)加入精炼剂对熔体进行精炼，以消除熔体内的气体、氧化膜以及非金属杂质，使熔体净化均匀后，扒渣后进行静止20min，准备铸造；

5)采用连续铸造机进行铸造，铸造温度为660-690℃；

6)对铸锭进行均匀化热处理；

7)对铸锭先进行粗轧，粗轧温度为580-610℃，然后再进行细轧，细轧温度为470-500℃铝合金杆终轧温度为330-340℃；

8)铝合金杆成圈后放入保温地窖中在200-280℃下进行保温处理，处理时间为10h；

9)将铝合金杆进行冷拉制成铝合金线，如果要用于制造布线、电磁线或通信电缆，可以在大拉、中拉的基础上，再在微拉设备上拉制成特细的铝合金线。导体线芯可以用作实心导体或绞合线芯。

10)实心导体或绞合线芯在280-360℃下，15-30h的热处理。

本发明获得如下技术效果：

1.本发明采用了适量的铁元素。由于铁在铝中固熔度相对于其他金属元素较小的一种，加入一定量的铁对铝导电率影响不大，且铁可以起到对铝基的增强作用，提高铝的抗拉强度和屈服极限，有好的延展性，因而可以拉制成很细的单丝。铁还能提高合金的连接热稳定性，减小蠕变作用。可用于电力电缆、布线、电磁线及通信电缆等绝缘线芯。