[发明专利]母线槽用铝合金导体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种母线槽用铝合金导体材料及其制备方法，属电工新材料技术领域。该铝合金导体材料包括下述质量百分比的元素。Si：0.08％～0.28％、Fe：0.17％～0.47％、Mg：0.06％～0.25％、Ni：0.17％～0.47％、Zn：0.03％‑0.40％、B：0.01％～0.05％，Fe/Ni质量比为0.96～1.03；剩余部分为铝及不可避免的其他杂质。使用该铝合金导体材料制成矩形截面母线排，其抗拉强度大于120MPa，伸长率大于12％，20℃导电率大于60.0％IACS，且该铝合金母线排在100℃，45MPa及90℃，60MPa下的抗压蠕变性能与软态铜母线TMR相当。本发明提高了铝及铝合金母线排的弯曲加工性及运行安全性，可替代铜母线排。

技术领域

本发明属于电工新材料技术领域，尤其涉及一种母线槽用铝合金母线排的配方及其制备方法。

背景技术

母线槽用铝合金母线排不仅需要伸长率高，使其具有较好的弯曲加工性能，而且还要具有一定的强度，尤其是良好的抗压蠕变性能，以及高的导电性能。1350、1060等工业纯铝挤压态母线排虽然具有优异的弯曲加工性，但其抗拉强度难以满足母线的强度要求。通常，1060、1350挤压母线排的抗拉强度不小于60MPa，屈服强度不小于30MPa。在100℃，17.2MPa的条件下，1060、1350在10年内会产生1％的蠕变变形，该蠕变严重影响母线的使用安全性。现常用的H111态6101母线排，其抗拉强度≥85MPa，屈服强度≥55MPa，导电率约59％IACS，该母线排具有较好的弯曲加工性，但强度较低，抗压蠕变性能较差，导电率亦低。国家标准GB/T5585.2-2005要求硬态铝及铝合金母线的导电率不小于59.5％IACS，抗拉强度不小于118MPa，伸长率不小于3％，但由于硬态铝及铝合金母线的伸长率低，在弯曲时很容易出现裂纹而满足不了弯曲性能要求。6101T6态母线排尽管抗拉强度优异，但导电性和弯曲加工性变差。在弯曲加工时会产生裂纹，使成品率降低。6101T6母线排导电率低，使母线在使用过程中温升高，线损大。本发明就是为了一同解决母线排的弯曲加工性差、压蠕变抗力小以及导电率低的问题。开发出一种弯曲加工性好，强度高，抗压蠕变性能好，导电率高的软态铝合金母线排。

CN ZL201710666334.6和CN ZL201710666331.2分别公开了1xxx系的Al-Si-Fe-RE-B和Al-Si-Fe-Mg-Cu铝合金母线，该发明要解决的问题是提高母线的杨氏模量而非母线的抗拉强度，提高杨氏模量不能解决铝合金母线的压蠕变性能低的问题。CNZL2014106531841公开了一种铝及铝合金母线制备方法，该母线排处于硬态时，虽然抗拉强度大于120MPa，解决了母线的抗压蠕变问题，但伸长率仅大于4％，无法解决铝合金母线的弯曲加工性差问题。当其处于软态时，伸长率大于25％，解决了母线排的弯曲加工性问题，但由于抗拉强度仅大于75MPa，无法解决母线排的抗压蠕变问题。CN ZL2015800047015公开了一种母线用铝合金板材的化学成分及其制造方法，该板材的抗拉强度≥170MPa，导电率≥55％IACS，该铝合金母线排的弯曲加工性和导电率不能满足要求。

发明内容

本发明的目的是解决现有软态铝及铝合金母线排因强度低，压蠕变抗力低而引起的母线排在使用中的安全问题；解决硬态铝母线和高强度铝合金母线排因强度高，伸长率低而产生的弯曲加工性差和导电率低问题。提供一种具有较高强度，较高导电率和伸长率的具有良好弯曲加工性和高压蠕变抗力的铝合金母线排的配方及其制备方法。

本发明的具体技术方案是：一种母线槽用铝合金导体材料，包括下述质量百分比的元素：

Si：0.08％～0.28％

Fe：0.17％～0.47％

Mg：0.06％～0.25％

Ni：0.17％～0.47％

Zn：0.03％-0.40％

B：0.01％～0.05％，