[发明专利]一种含La-B高强高导铝合金及其中厚板的制备方法

说明书

本发明公开了一种含有La‑B高强高导铝合金，按质量百分数计由下列元素组成：Si＝0.5～0.6％，Mg＝0.6～0.8％，B＝0.1～0.3％，La＝0.05～0.2％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素。其中厚板的制备方法：(1)熔炼；(2)净化、除气和过滤；(3)铸造；(4)均热处理；(5)锯切、铣面；(6)预热；(7)轧制；(8)固溶淬火；(9)拉伸；(10)时效。本发明通过合金成分的优化，以及熔铸、轧制、失效等工艺的优化，实现同时提升铝合金的力学强度和电导率，提升材料导电性能。

技术领域

本发明涉及一种铝合金及其中厚板的制备方法，特别涉及一种含La-B高强高导铝合金及其中厚板的制备方法。

背景技术

铝合金以其良好的导电性、耐候性、抛光性和力学强度，在电工领域被广泛应用于导电材料、导电电极、导电母材等，工业用的导电母材，要求板材具备较高导电能力的同时，应具有足够的力学强度。常规铝合金板材制造过程中的组分、杂质、组织缺陷等都会影响材料的电导率。

为了满足工业用导电母材的实际需求，铝合金导电板材在兼备高电导率，同时还要较高的强度要求。6063和6101铝合金作为常用的铝合金导电材料，6系铝合金属于可热处理强化的Al-Mg-Si合金，通过熔铸后轧制成型，再进行固溶淬火和时效，使第二相弥散析出，达到强化效果，同时，通过控制第二相析出程度，获得所需的导电性能。合金组分和第二相析出形态对力学性能和电导率影响较大，合金组分的增加，降低材料电导率，但能提高强度；第二相的析出形态，对显微组织的晶格畸变和位错影响较大，而晶格畸变和位错对电子移动造成散射作用，阻碍电子移动，降低导电性能。因此，微合金化和与之匹配的热处理工艺是改善铝合金导电导率和强度提升的有效方案之一。

传统的6101铝合金当电导率达到58％IACS时，抗拉强度207Mpa；6101铝合金电导率59％IACS，抗拉强度仅为120Mpa；6063铝合金电导率为58％IACS时，抗拉强度仅90Mpa。针对铝合金电导率和力学强度的技术矛盾，为了提升一种性能，必然会以牺牲另一种性能为前提。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明针对上述技术问题，发明一种含有La-B高强高导铝合金及其中厚板的制备方法，通过合金成分的优化，以及熔铸、轧制、失效等工艺的优化，实现同时提升铝合金的力学强度和电导率。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种含有La-B高强高导铝合金，按质量百分数计由下列元素组成：Si＝0.5～0.6％，Mg＝0.6～0.8％，B＝0.1～0.3％，La＝0.05～0.2％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素，不可避免的杂质为Fe≤0.08％，Mn≤0.005％，Cr≤0.005％，Cu≤0.005％，Zn≤0.03％等元素。

如上所述含有La-B高强高导铝合金中厚板的制备方法，包含以下操作：

(1)熔炼：按质量百分数计取以下元素Si＝0.5～0.6％，Mg＝0.6～0.8％，B＝0.1～0.3％，La＝0.05～0.2％，其他为Al和一些不可避免的杂质元素，不可避免的杂质为Fe≤0.08％，Mn≤0.005％，Cr≤0.005％，Cu≤0.005％，Zn≤0.03％等元素；将含除B、La元素以外的上述各元素的原料进行熔炼，得到铝液；其中，所述的含除B、La元素以外的上述各元素的原料为铝锭；

(2)净化、除气和过滤：步骤(1)中所得铝液温度继续保持760℃～780℃，然后加入含La元素的原料，待铝镧中间合金完全熔融后，保温1～2h，添加铝硼中间合金，进行净化处理，保温2～3h，然后进行除气、过滤；

(3)铸造：步骤(2)中过滤后所得铝液进行浇铸，得到铸锭；