[发明专利]一种特细铝合金线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电线电缆制造领域，具体涉及一种特细铝合金线及其制备方法。

背景技术

绝缘电线电缆导电线芯以铝节铜，对于大规格的一般采用硬铝线，小规格的采用半软化铝线。但是，随着以铝节铜范围的扩大，半软铝线就不足以应付了。根据布线、电力电缆、通信电缆、电磁线和接线等场合的不同，不仅要求采用细线和特细线，同时在性能上，诸如对柔软性、强度、延伸率、高温蠕变性能和链接性能等方面也提出了更高的要求。其中特别是蠕变特性和链接性，对用铝合金代替软铜线时显得尤为重要，而纯铝显然是无法满足的。

对于通讯电缆及变压器上用的铝合金线，不仅要保证铝合金线具有很好的拉伸性能，能拉制成0.5mm，甚至更细的单丝，而且还要保证铝合金线具有较好的耐热性，一般的铝合金很难以实现。而电磁线用铝合金，因为电机绕组的绕制和镶嵌都采用高速自动化设备，在镶嵌时要产生10％的延伸，容易被拉断、拉细或过度变形，而细线尤甚。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种特细铝合金线及其制备方法，该铝合金线不仅具有极好的拉伸性能，能拉制成0.1mm或更细，且具有优异的柔软性、强度、延伸率、高温蠕变性能、链接性能和耐腐蚀性能。

本发明的一种特细铝合金线是通过以下方技术方案实现的：一种特细铝合金线，该特细铝合金线的原料组成，以质量百分比计为：Fe 0.4-1.0wt％，Mg 0.08-0.3wt％，Cu 0.08-0.4wt％，Sb 0.05-0.5wt％，混合稀土0.1-1.2wt％，Si≤0.1wt％，钛、钒、铬、锰重金属的含量≤0.01wt％，其余为Al及不可避免的杂质。

该特细铝合金线的原料组成，以质量百分比计为：Fe 0.5-0.8wt％，Mg 0.1-0.25wt％，Cu0.1-0.3wt％，Sb 0.15-0.4wt％，混合稀土0.5-1.0wt％，Si≤0.1wt％，钛、钒、铬、锰重金属的含量≤0.01wt％，其余为Al及不可避免的杂质。

所述的混合稀土由镧、铈、镨、钕、钇、铒、钪中的至少两种组成，其中单个元素的含量≥0.05wt％。

制备所述的特细铝合金线的方法，步骤为：

第一步，按特细铝合金线的组成进行配料，其中Fe、Mg、Cu、Sb分别选择铝铁中间合金、铝镁中间合金、铝铜中间合金、铝锑中间合金的形式，稀土选择铝稀土中间合金形式，铝选取纯度大于99.70wt％的铝锭；

第二步，将称量好的铝锭加入竖炉中，升温至710-750℃，待温度升至730-760℃加入铝铁中间合金，温度继续升至760-800℃，加入铝铜中间合金和铝镁中间合金，利用电动搅拌装置搅拌均匀，待全部融化后，在760-800℃保温20min，再加入铝锑中间合金，搅拌5min，最后加入铝稀土中间合金，搅拌10min，充分搅拌均匀；保温20min后，进行炉前分析，调整各元素含量在配方范围内；

第三步，加入常规精炼剂对熔体进行精炼，使熔体净化均匀后，扒渣后静置20min，准备铸造；采用连续铸造机进行铸造，铸造温度为670-700℃；对铸锭进行均匀化热处理；

第四步，对铸锭先进行粗轧制备铝合金杆，粗轧温度为580-610℃，然后再进行细轧，细轧温度为480-530℃，铝合金杆的终轧温度330-350℃；铝合金杆成圈后，放入保温炉中150-200℃、5-10h保温处理；

第五步，铝合金先经过大拉，再经过中拉，最后经过微拉成特细铝合金线。

所述的特细铝合金线多根束绞，对束绞后的线芯进行退火处理。

本发明中各元素所起的作用：

本发明中，由于铁在铝中固熔度相对于其他金属元素是较小的一种，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，有好的延展性和热稳定性。

由于铝能与铁形成Al₃Fe，析出的Al₃Fe弥散粒子抑制了合金的蠕变变形，提高连接的稳定性，而且由于添加了原子半径比较大的镁，镁引起结晶格子产生畸变，引起固溶硬化。镁还可以起到提高铝合金的耐腐蚀性和耐热性能。镁的含量不应超过0.05wt％，太高会导致电阻过多增大以及耐热性能降低。

铜是Al-Cu合金中的基本强化元素，它与铝形成θ(Al₂Cu)相起固溶强化和弥散强化作用，对于提高铝的拉伸强度和屈服强度能起到很好的效果。铜的含量小于0.05wt％，对铝机械性能改善不明显，含量超过0.4wt％，降低电导率。