[发明专利]抗软化铝合金材料、抗软化铝合金导线及其制备方法

说明书

一种抗软化铝合金材料、抗软化铝合金导线及其制备方法，涉及铝合金领域。按质量百分比计，抗软化铝合金材料包括以下成分：Si0.2％‑0.6％，Mg 0.3％‑0.8％，Fe 0.12％‑0.3％，M 0.04％‑0.15％，Y0.01％‑0.06％，Mn、V、Ti和Cr的总含量控制在≤0.01％，余量为Al，其中，Fe与Si的质量比为0.2‑0.8，M由La和Ce组成。基于上述特定的组分及配比，导致该抗软化铝合金材料具有较佳的耐热性能以及抗软化性能，因此，其尤其适用于制作导线，不仅不会显著增加制作成本，同时具有一定的短时高负荷输电能力。

技术领域

本申请涉及铝合金领域，具体而言，涉及一种抗软化铝合金材料、抗软化铝合金导线及其制备方法。

背景技术

由于冬夏两季根据温度变化，出于降温或取暖需求，此时用电需求急剧增长，电网负荷急剧攀升，此时用电负荷峰值超过常规设计负荷，会对输电线路的安全稳定运行造成一定程度的挑战。

众所周知，输电线路的过载会造成线路实际运行温度高于设计运行温度，因此过载运行一定时间后会造成线路材料软化，危及线路安全，常规的耐热产品如Al-Zr系列耐热铝合金导线是目前线路耐高温运行常规解决方案，但其制造价格显著高于普通铝镁硅合金导线，且将Al-Zr系列耐热铝合金导线仅应用于短时高负荷线路则属于过度设计。

有鉴于此，特此提出本申请。

发明内容

本申请提供了一种抗软化铝合金材料、抗软化铝合金导线及其制备方法，其能够解决至少一个上述技术问题。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种抗软化铝合金材料，按质量百分比计，抗软化铝合金材料包括以下成分：

Si 0.2％-0.6％，Mg 0.3％-0.8％，Fe 0.12％-0.3％，M 0.04％-0.15％，Y0.01％-0.06％，Mn、V、Ti和Cr的总含量控制在≤0.01％，余量为Al。

其中，Fe与Si的质量比为0.2-0.8，M由La和Ce组成。

在上述实现的过程中，通过特定含量的元素M(La和Ce)、Y及Fe，使最终获得的抗软化铝合金材料的组织组成物中具有在α-Al基体内沿晶界、晶内分布的Al-Fe-Si相，以及在α-Al基体内弥散分布的Al-(M、Y)相，提高了其耐热性能，同时保证其在一定时间过载运行下具有较佳抗软化能力，提升线路运行安全性，因此，上述抗软化铝合金材料尤其适用于制作导线。

相比于Al-Zr系列耐热铝合金导线，其在普通铝镁硅合金导线的基础上不需要额外添加Zr等元素，仅适当提高M、Y及Fe含量并限定硅铁比等，因此相比于Al-Zr系列耐热铝合金导线有效降低成本，防止过度设计。并且抗软化铝合金材料通过上述Al-Fe-Si相，能够抑制铝合金在高温条件下位错攀移，阻滞再结晶的发生，提高抗软化铝合金材料的抗软化性能；复合添加的M和Y形成的不仅能够形成良好的晶粒细化效果，同时优化合金导电性，且晶界分布的Al-(M、Y)能钉扎于晶界，抑制晶界扩张，对抗热效应下的晶粒长大，强度下降，使抗软化铝合金材料形成更高效的耐热性能。上述Al-Fe-Si相以及Al-(M、Y)相配合，保证抗软化铝合金材料用于制备导线时，在短时过载时具有较佳的耐热性能以抗软化，进而能承受短时高负荷输电需求。

在第二方面，本申请示例提供了一种抗软化铝合金导线的制备方法，其包括如下步骤：

按抗软化铝合金导线的配方，获得铝液后，在铝液中加入铁源、镁源、硅源、镧源、铈源以及钇源，熔炼，获得铝合金熔体。

将铝合金熔体净化，连铸连轧，拉拔，获得铝合金单丝。

将铝合金单丝进行第一阶段热处理，绞制，形成抗软化铝合金导线。

其中，按质量百分比计，配方包括以下成分：