[发明专利]一种高强度耐热铝合金及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料铸造领域，特别是涉及具有高抗拉强度和耐热性的铝合金及制造方法。 

背景技术

传统的输电导线，是将基本上接近纯铝制成的导线同钢丝绞合制成的导线。相邻两个钢塔之间的距离要求铝制导线有较强的抗拉能力，因此，本领域技术人员有理由想到使用铝合金来制造输电导线。但面临的问题是，一般情况下的铝合金的导电率会低于纯铝很多，虽然解决了强度问题，但对能量的损耗无法解决。若使用含铜等高电导率的金属来制造铝合金，虽然解决了输电损耗问题，但铝合金的抗拉强度又不足。 

同时，当输电线路出现短路或雷击等事故时，导线内会产生大量的热，这里又需要铝合金导线具有耐热性能以维持导线的抗拉强度。随着远距离电力传输的需要，提高铝合金导线强度是面临的主要问题。这一相互矛盾的问题一直困扰本领域技术人员。 

发明内容

本发明的目的是针对铝合金的抗拉强度和导电率无法有机结合的问题，提出本技术方案，通过该技术方案能够实现铝合金导线在保证抗拉强度的同时， 保证导电率至少50％，并保证在长时间高温下，铝合金的抗拉强度近乎不变。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.2％-0.4％的锰，0.2-0.25％的铜，0.3％-0.4％的锆，0.1％-0.25％的铍，0.2-0.25％的硅，余量为铝及不可避免的杂质。 

作为进一步的改进，所述的高强度耐热铝合金按重量百分比还包括有0.01-0.03％的铋。 

一种高强度耐热铝合金的制造方法，按重量百分比包括有：0.2％-0.4％的锰，0.2-0.25％的铜，0.3％-0.4％的锆，0.1％-0.25％的铍，0.2-0.25％的硅，0.01-0.03％的铋，余量为铝及不可避免的杂质准备材料，在860℃±50℃的温度下熔炼，炼制的熔液在不超过0.12-0.15度每秒的降温速度下匀速降温到400℃±20℃后保温48-60小时，然后自然降温至常温，得到铝合金锭。 

本发明同现有技术相比的有益效果是： 

通过本技术方案，所制得的铝合金的抗拉强度大于标准规定的28kgf/mm2，导电率至少为50％，在200℃情况下加热300小时时拉伸强度下降不超过3％。 

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案，以下实施例只是为了说明本发明而不是限定本发明的范围。 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.2％-0.4％的锰，0.2-0.25％的铜，0.3％-0.4％的锆，0.1％-0.25％的铍，0.2-0.25％的硅，余量为铝及不可避免的杂质。所述的高强度耐热铝合金按重量百分比还包括有0.01-0.03％的铋。 

一种高强度耐热铝合金的制造方法，按重量百分比包括有：0.2％-0.4％的锰，0.2-0.25％的铜，0.3％-0.4％的锆，0.1％-0.25％的铍，0.2-0.25％的硅，余量为铝及不可避免的杂质准备材料，在860℃±50℃的温度下熔炼，炼制的熔液在不超过0.12-0.15度每秒的降温速度下匀速降温到400℃±20℃后保温48-60小时，然后自然降温至常温，得到铝合金锭。 

高强度耐热铝合金的制造方法中，配料的组成还包括有0.01-0.03％的铋。 

在本发明中的所有组成的铝合金制造方法相同，其区别仅为各组成的不同。 

实施例1 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.2％的锰，0.2％的铜，0.3％的锆，0.1％的铍，0.2％的硅，余量为铝及不可避免的杂质。 

实施例2 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.4％的锰，0.25％的铜，0.4％的锆，0.25％的铍，0.25％的硅，余量为铝及不可避免的杂质。 

实施例3 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.3％的锰，0.22％的铜，0.35％的锆，0.2％的铍，0.23％的硅，余量为铝及不可避免的杂质。 

实施例4 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.2％的锰，0.2％的铜，0.3％的锆，0.1％的铍，0.2％的硅，0.01％的铋，余量为铝及不可避免的杂质。 

实施例5 

一种高强度耐热铝合金，其组成按重量百分比包括有：0.4％的锰，0.25％的铜，0.4％的锆，0.25％的铍，0.25％的硅，0.03％的铋，余量为铝及不可避免的杂质。