[发明专利]一种高电导率铸造铝合金

说明书

本发明公开了一种高电导率铸造铝合金，包括以下重量百分比的成分，Si：4.5‑6.5％、Mg：0.35‑0.45％、B：0.005‑0.015％、La：0.08‑0.15％、Sr：0.008‑0.02、AI：余量；杂质元素重量百分比为，Fe：≤0.15％、Ga：≤0.03％、Zn：≤0.03％、V：≤0.007％、Cr：≤0.005％，其他杂质≤0.01％、其他杂质总和≤0.1％。所述高电导率铸造铝合金的制备工艺流程为：配料‑熔铝‑铝液纯化‑转移铝液‑第一次合金化‑除渣精炼‑第二次合金化‑除气精炼‑成分调整‑浇铸‑热处理。采用本发明所述的高电导率铸造铝合金及其制备方法生产的铸造铝合金产品常温下导电率为46.5‑50.7％IACS(27‑29.4MS/m)，抗拉强度＞260MPa，屈服强度＞210MPa、延伸率＞5％、硬度值达到62HBS以上。

技术领域

本发明属于有色金属合金材料制备技术领域，尤其涉及一种导电和综合力学性能优良的铸造铝合金新材料及其制备方法。

背景技术

电力电气行业中如电力金具、电气控制、开关等一些结构部件的材料选型，不仅对材料有导电性能要求，还有力学性能、抗腐蚀能力的要求，架空部分还有重量约束的要求；对生产企业而言，更有成型工艺简单、加工成本低廉的要求。目前，还有相当一部分部件选用铁磁材料。调查统计表明，配电网中由铁磁材料产生的磁滞损耗和涡流损耗约占输电容量的0.01％-0.03％。

铝合金和铁磁材料相比，具有导电性好、比强度高、耐蚀性好，不仅可以消除磁滞损耗，还可以极大地降低涡流损耗的优势，在力学性能满足的条件下是铁磁材料的理想替代材料。以我国目前配电线路长度约为2000万千米计算，铝合金金具使用率达到10％，年节电量可达60亿千瓦时。

铝合金的力学性能和电导率，主要取决于它们的合金成分和金相组织。但合金强化和提高电导率是相互矛盾的两个目标。固溶强化、沉淀强化、弥散强化、细晶强化等提高合金抗拉强度的工艺方法，都会降低电导率。因为对合金来讲，晶体缺陷越多，晶格的畸变越大，位错阻力越大，强度越高；但晶体缺陷越多，电子的散射也越大，电导率越低。

目前，国内外的铸造铝合金标准中，电导率一般在25MS/m(43％IACS)以下，不能满足顾客提出的更高的电导率要求，制约了铸造铝合金在高电导率电力电气结构件上的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电和综合力学性能优良的铸造铝合金新材料，解决铸造铝合金电导率低的问题，本发明的另一个目的是提供一种综合优化铸造铝合金材料及其零部件导电性和力学性能的工艺方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种高电导率铸造铝合金，包括以下重量百分比的成分，Si：4.5-6.5％、Mg：0.35-0.45％、B：0.005-0.015％、La：0.08-0.15％、Sr：0.008-0.02％、Al：余量；杂质元素重量百分比为，Fe：≤0.15％、Ga：≤0.03％、Zn：≤0.03％、V：≤0.007％、Cr：≤0.005％，其他杂质元素≤0.01％、其他杂质元素总和≤0.1％。

优选的，所述Si的重量百分比为4.6-6.4％。

优选的，所述Mg的重量百分比为0.37-0.43％。

优选的，所述B的重量百分比为0.006-0.014％。

优选的，所述La的重量百分比为0.08-0.14％。

优选的，所述Sr的重量百分比为0.008-0.018％。

相应的，本发明还提供一种上述高电导率铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)初始配料，除Ti、V、Cr含量的初始配料值可以不符合配方要求外，其他元素应符合配方要求；

(2)铝熔化，将配料好的铝锭在710-750℃温度下进行熔化；