專利名稱：一種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電線材，具體是涉及一種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法線材。
背景技術(shù)：
目前電線電纜大部分采用銅作為導(dǎo)體，由于銅資源匱乏、銅價過高以及銅纜安裝成本高從而限制了電線電纜的發(fā)展。因為鋁資源豐富且成本低，以鋁代替銅作為導(dǎo)體用于電線電纜將是一種趨勢。但是用普通電工鋁作為導(dǎo)體時電線電纜的延伸率、柔韌性和抗蠕變性能都較差，且使用安全穩(wěn)定性低，因而使用普通電工鋁代替銅作為導(dǎo)體無法滿足電線電纜發(fā)展的需要。在輸電領(lǐng)域，鋁質(zhì)輕、價廉，且導(dǎo)電性較好、比強度高、耐磨損性好，因而在電工領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢地位。在架空輸電線路，尤其是超高壓線路和大跨越線路上，鋁合金電纜線一直是架空輸電電纜線的主體材料。目前已經(jīng)開發(fā)出了多種用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法電纜線，但仍然不能滿足復(fù)雜自然條件、雨雪冰凍以及遠距離跨海域架線的需要，仍需進一步改善其性能。而在國內(nèi)，生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能、大跨距架空電纜線應(yīng)用技術(shù)等與國外相比還存在較大差距，隨著我國電力需求的不斷增長，輸電線路輸送容量不斷增大，對架空輸電電纜線提出了更高的要求，發(fā)展高強度高導(dǎo)電性鋁合金電纜線很有現(xiàn)實意義。作為合金，尤其用于電纜，其由于摻雜元素，需要經(jīng)過熱處理進一步提高其導(dǎo)電性和機械性能，而現(xiàn)有技術(shù)的熱處理方法單一，且合金不同，其熱處理方法也不同。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于傳輸電能的鋁合金的熱處
理方法，線材包括以下重量組分Zr 0. 025-0. 035%, Ti 0. 055-0. 075%, Ta 0. 01-0. 10%, Nb 0. 005-0. 01%余量
為鋁及不可避免的雜質(zhì)，其特征在于，所述的熱處理方法步驟為1)固溶處理溫度 470-480°C，時間 45 120min。2)淬火處理淬火介質(zhì)為室溫油浴，溫度為30-50°C，淬火轉(zhuǎn)移時間不超過 0. 4min。3)高溫時效處理溫度170-180°C，時間15_25min ；4)重復(fù)上述步驟1-3三至五次。本發(fā)明所制備的鋁合金導(dǎo)電線材有益效果之一導(dǎo)電率高，耐熱性好，抗拉強度高，其突出原因在于除了 Zr、Ti元素以外，本申請人意識到Ta元素的加入可以強化上述兩種元素組成的鋁合金的導(dǎo)電率、抗拉強度及耐熱性，其原因在于根據(jù)元素本身分子軌道的匹配；
本發(fā)明的有益效果之二所提供的熱處理方法中，克服采用單一熱處理步驟，采用三-五階段循環(huán)熱處理，提高了鋁合金線材的機械性能。本發(fā)明的有益效果之三Nb的加入，通過上述熱處理方法，獲得了較高的導(dǎo)電率的同時，提升了鋁合金的機械性能。
具體實施例方式實施例一Zr 0. 025%Ti 0. 055%Ta 0. 005%Nb 0. 01%余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)，1)固溶處理溫度480°C，時間120min。2)淬火處理淬火介質(zhì)為室溫油浴，溫度為50°C，淬火轉(zhuǎn)移時間不超過0. %iin。3)高溫時效處理溫度180°C，時間25min ；4)重復(fù)上述步驟1-3三次。線材直徑為4mm，經(jīng)檢測其抗拉強度為22. ^(g/mm2，導(dǎo)電率為62. 5IACS%。實施例二Zr 0. 035%Ti 0. 075%Ta 0. 20%Nb 0. 005%余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)，1)固溶處理溫度470°C，時間45min。2)淬火處理淬火介質(zhì)為室溫油浴，溫度為30°C，淬火轉(zhuǎn)移時間不超過0. %iin。3)高溫時效處理溫度170_180°C，時間15min ；4)重復(fù)上述步驟1-3五次。線材直徑為10mm，經(jīng)檢測其抗拉強度為23. 8Kg/mm2，導(dǎo)電率為64. 8IACS%。實施例三Zr 0. 03%Ti 0. 06%Ta 0. 1%Nb 000. 8%余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)，1)固溶處理溫度476°C，時間90min。2)淬火處理淬火介質(zhì)為室溫油浴，溫度為42°C，淬火轉(zhuǎn)移時間不超過0. %iin。3)高溫時效處理溫度173°C，時間22min ；4)重復(fù)上述步驟1-3四次。線材直徑為8mm，經(jīng)檢測其抗拉強度為23. lKg/mm2，導(dǎo)電率為63. 2IACS%。
在150°C下，6. 5kg/mm2的拉伸強度下，上述實施例1_3的蠕變率低于0. 01% .申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于傳輸電能的鋁合金線材的熱處理方法，線材包括以下重量組分Zr 0. 025-0. 035%, Ti 0. 055-0. 075%, Ta 0.01-0. 10%, Nb 0. 005-0. 01 %，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)，其特征在于，所述的熱處理方法步驟為1)固溶處理溫度470-480°C，時間45 120min。2)淬火處理淬火介質(zhì)為室溫油浴，溫度為30-50°C，淬火轉(zhuǎn)移時間不超過0.%iin。3)高溫時效處理溫度170-180°C，時間15-25min；4)重復(fù)上述步驟1-3三至五次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法，其特征在于線材直徑為 4-10mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法，其特征在于鋁合金線材拉伸強度為22. 5-23. ^(g/mm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法，其特征在于導(dǎo)電率為 62. 5-64. 8IACS%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的用于傳輸電能的鋁合金的熱處理方法，其特征在于在 150°C下，6. 5kg/mm2的拉伸強度下，蠕變率低于0. 01%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于傳輸電能的鋁合金線材的熱處理方法，線材包括以下重量組分Zr 0.025-0.035％，Ti 0.055-0.075％，Ta 0.01-0.10％，Nb 0.005-0.01％，余量為鋁及不可避免的雜質(zhì)，經(jīng)過固溶處理，淬火處理冷卻至室溫高溫時效處理，所得線材拉伸強度為22.5-23.5kg/mm2，導(dǎo)電率為62.5-64.8IACS％，導(dǎo)電率高，耐熱性好。
文檔編號C22C21/00GK102304648SQ20111027028
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者徐德生 申請人:無錫市嘉邦電力管道廠