[发明专利]一种稀土铝合金导体材料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于导体材料技术领域，具体涉及一种稀土铝合金导体材料及其生产方法。

背景技术

在我国铜资源紧缺，价格飙升的今当，作为加工电缆电线用材，“以铝代铜”成为必然之路。国外也已经有几十年的使用历史。我国的一些有关研究及稀土铝合金导体材料已有不少产品。但是，现有的这些材料在延伸率，抗拉强度，电导率和抗蠕变性能等重要质量技术指标方面与国外尚有一定差距，仍不能满足国内对高性能稀土铝合金导体材料的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种稀土铝合金导体材料。

本发明的另一目的在于提供一种稀土铝合金导体材料的生产方法。

本发明的一个技术方案如下：

一种稀土铝合金导体材料，包括如下重量百分比的组分：铁0.30～0.50%、铜0.20～0.35%、硅0.02～0.04%、稀土元素0.05～0.10%、镁0.05～0.08%、硼0.002～0.005%和钛0.005～0.010%，余量为铝以及不可避免的杂质。

在本发明的一个优选实施方案中，所述稀土元素包括镧和钇。

本发明的另一技术方案如下：

一种稀土铝合金导体材料的生产方法，包括如下步骤：

（1）在纯铝液中加入铝铁合金、铝铜合金、铝镁合金和稀土铝合金进行熔炼，熔炼后进行保温；

（2）在保温后的物料中通入惰性气体以除去其中的氢气，即使得其中氢气的量小于0.015mL/100g；

（3）在去除氢气后的物料中加入铝钛硼中间合金进行晶粒细化；

（4）将晶粒细化后的物料过滤除渣，再进行连铸连轧即得所述稀土铝合金导体材料；

上述步骤中加入的铝铁合金、铝铜合金、铝镁合金、稀土铝合金和铝钛硼中间合金的量使得在制得的稀土铝合金导体材料包括如下重量百分比的组分：铁0.30～0.50%、铜0.20～0.35%、硅0.02～0.04%、稀土元素0.05～0.10%、镁0.05～0.08%、硼0.002～0.005%和钛0.005～0.010%，余量为铝以及不可避免的杂质。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（1）中，纯铝液的纯度为99.70%，保温温度为700～760℃。

在本发明的一个优选实施方案中，所述惰性气体为氩气、氮气或两者的混合。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（4）中的过滤除渣使用的是陶瓷过滤装置，该陶瓷过滤装置的规格小于或等于50ppi。

在本发明的一个优选实施方案中，所述稀土元素包括镧和钇。

本发明的有益效果是：

1、本发明的稀土铝合金导体材料中包括稀土元素，这些稀土元素能够净化合金、细化晶粒和组织，改善材料性能；

2、本发明的稀土铝合金导体材料在生产过程中加入铝钛硼中间合金，进一步细化晶粒，改善了材料塑性，提高延伸率；

3、本发明的稀土铝合金导体材料的铜含量为0.20～0.35%，提高了材料强度，导电率，抗蠕变性能。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

（1）在纯度为99.70%的纯铝液中加入铝铁合金、铝铜合金、铝镁合金和稀土铝合金进行熔炼，熔炼后经流槽流入保温炉进行保温，保温温度为700～760℃，上述熔炼是通过熔炼炉底部的电磁搅拌设备进行非接触搅拌，实现在不污染纯铝液的情况下快速均匀熔炼，达到节能降耗的目的；

（2）在保温后的物料中通入氮气和氩气的混合气体（还可以单独使用氩气或氮气等惰性气体）以将其中的氢气去除，即使得其中氢气的量小于0.015mL/100g；

（3）在去除氢气后的物料中加入铝钛硼中间合金进行晶粒细化；

（4）将晶粒细化后的物料通过规格小于或等于50ppi的陶瓷过滤装置过滤除渣，以进一步除去其中的氢气、金属和非金属杂质，保证结晶度和组织性能，再进行连铸连轧即得所述稀土铝合金导体材料；

上述步骤中加入的铝铁合金、铝铜合金、铝镁合金、稀土铝合金和铝钛硼中间合金的量使得在制得的稀土铝合金导体材料包括如下重量百分比的组分：铁0.30～0.50%、铜0.20～0.35%、硅0.02～0.04%、稀土元素0.05～0.10%、镁0.05～0.08%、硼0.002～0.005%和钛0.005～0.010%，余量为铝以及不可避免的杂质，上述稀土元素包括镧和钇。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。