一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合金導(dǎo)線制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力工業(yè)的建設(shè)呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的趨勢，在建的大跨越輸電線路已向高壓化、大容量化、遠(yuǎn)距離化方面發(fā)展和延伸，僅使用傳統(tǒng)的導(dǎo)線已經(jīng)不能滿足西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略部署及大跨越輸電線路的需求。
[0003]在電力行業(yè)中，導(dǎo)線的傳輸對(duì)電力行業(yè)有著非常大的影響。導(dǎo)線的材質(zhì)和構(gòu)造決定了導(dǎo)線的電阻大小和電導(dǎo)率。較大的電阻和較低的電導(dǎo)率限制了導(dǎo)線在電力行業(yè)的應(yīng)用，電阻過大，在電力傳輸中會(huì)有較大的損耗，一定程度上浪費(fèi)了能源。
[0004]另外，在實(shí)際生產(chǎn)中，鋁合金導(dǎo)線的耐腐蝕性、抗拉強(qiáng)度與導(dǎo)電率是一對(duì)矛盾體，想在提高鋁導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度且保證合格導(dǎo)電率的前提下，獲得較優(yōu)的耐腐蝕性能，勢必對(duì)添加的合金種類及含量有更高的要求。因此如何獲得力學(xué)性能、耐腐蝕性能及導(dǎo)電性能的較優(yōu)匹配是該領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線及其制備方法。該Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線通過添加稀土元素鑭，協(xié)調(diào)其他合金元素的性能，使本合金導(dǎo)線在具有較高的導(dǎo)電率的前提下，極大程度的優(yōu)化了合金導(dǎo)線的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，能夠滿足大跨越輸電線路的需求。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.05%?0.50%La、0.5%?1.5%Fe、0.005% ?0.010%B、0.03% ?0.05%Mo、0.02% ?0.05%S1、0.1% ?0.2%Ru，余量為 A1 及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選本發(fā)明的技術(shù)方案:所述Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下:0.20%?0.50%La、1.0%?1.5%Fe、0.005%?0.010%B、0.03%?0.04%Mo、0.02%?0.04%S1、
0.1%?0.2%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選本發(fā)明的技術(shù)方案:所述Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下:0.30%La、1.5%Fe、0.008%B、0.04%Mo、0.03%S1、0.15%Ru，余量為 A1 及不可避免的雜質(zhì)。
[0009 ] 一種制備上述A1 -La-F e _B合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟:
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢瑁瑪嚢杈鶆蚝?，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢琛⒊s質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750°C?800°C之間；期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整； 步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在420°C?450°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過7?9道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明的合金導(dǎo)線經(jīng)測定，其電阻率為0.0025 Ω.mm2/m?0.0035 Ω.ηιηι2/ηι，可以廣泛的用于電力傳輸中，有效降低電力資源的損耗。
[0011]2.本發(fā)明的合金導(dǎo)線通過添加并控制導(dǎo)電率優(yōu)良的Mo等金屬元素的含量，提高了合金導(dǎo)線的導(dǎo)電率;添加并控制力學(xué)性能和耐腐蝕性能優(yōu)良的Fe、B、Ru、Si等元素的含量，提高合金導(dǎo)線的理化性能;通過添加稀土元素La協(xié)調(diào)各個(gè)合金元素的性能，很好的改善優(yōu)化合金導(dǎo)線的金相組織結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的合金導(dǎo)線同時(shí)具備優(yōu)良的導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和耐腐蝕性能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于以下實(shí)施例的具體記載。
[0013]實(shí)施例1:
一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.05%La、0.5%Fe、0.005%B、0.03%Mo、0.02%S1、0.l%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。
[0014]制備本實(shí)施例的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟:
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢?，攪拌均勻后，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢?、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750°C;期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在420°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過7道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
[0015]實(shí)施例2:
一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.50%La、1.5%Fe、0.010%B、
0.05%Mo、0.05%S1、0.2%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。
[0016]制備本實(shí)施例的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟:
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢?，攪拌均勻后，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢?、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在800°C之間；期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在450°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過9道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
[0017]實(shí)施例3:
一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.30%La、1.5%Fe、0.008%B、
0.04%Mo、0.03%S1、0.15%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。
[0018]制備本實(shí)施例的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟:
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢?，攪拌均勻后，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢?、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在770°C之間；期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在440°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過8道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
[0019]實(shí)施例4:
一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.20%La、1.0%Fe、0.005%B、0.03%Mo、0.02%S1、0.l%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。
[0020]制備本實(shí)施例的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟:
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢瑁瑪嚢杈鶆蚝?，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢?、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750°C之間；期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在420°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過7道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
[0021]實(shí)施例5:
一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.50%La、1.5%Fe、0.010%B、
0.04%Mo、0.04%S1、0.2%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。
[0022]制備本實(shí)施例的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線的方法，包括以下步驟:
步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物；
步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢?，攪拌均勻后，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢?、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在760°C之間；期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整；
步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在430°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過8道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，其特征在于:按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素:0.05%?0.50%La、0.5%?1.5%Fe、0.005%?0,010%B、0.03%?0.05%Mo、0.02%?0.05%S1、0.1%?0.2%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，其特征在于:所述Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下:0.20%?0.50%La、1.0%?1.5%Fe、0.005%?0.010%B、0.03%?0.04%Mo、0.02%?0.04%S1、0.1%?0.2%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線，其特征在于:所述Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下:0.30%La、1.5%Fe、0.008%B、0.04%Mo、0.03%S1、0.15%Ru，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)。4.一種制備如權(quán)利要求1-3任一所述的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，按照各元素在合金導(dǎo)線成品中的質(zhì)量百分比，分別稱取各元素的單質(zhì)或者化合物； 步驟二，將99.7%工業(yè)純鋁錠放入中頻感應(yīng)電爐中熔化后，先加入元素La、Fe、B，保溫?cái)嚢瑁瑪嚢杈鶆蚝?，再加入元素Mo、S1、Ru，保溫?cái)嚢?、除雜質(zhì)，精煉、除氣、除渣，靜置30分鐘以上，溫度控制在750°C?800°C之間；期間對(duì)爐內(nèi)成分進(jìn)行分析和調(diào)整； 步驟三，用連鑄機(jī)連續(xù)澆鑄，連續(xù)澆鑄成鋁合金鑄錠；由擠壓機(jī)在420°C?450°C熱擠壓制成鋁合金桿，在400°C進(jìn)行60分鐘退火處理，然后在拉線機(jī)上，經(jīng)過7?9道次的拉制，制備成相應(yīng)規(guī)格的Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線及其制備方法，該Al-La-Fe-B合金導(dǎo)線按質(zhì)量百分比計(jì)含有如下元素：0.05%～0.50%La、0.5%～1.5%Fe、0.005%～0.010%B、0.03%～0.05%Mo、0.02%～0.05%Si、0.1%～0.2%Ru，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明通過添加稀土元素La，協(xié)調(diào)其他合金元素的性能，使本合金導(dǎo)線在具有較高的導(dǎo)電率的前提下，極大程度的優(yōu)化了合金導(dǎo)線的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，能夠滿足大跨越輸電線路的需求。
【IPC分類】C22C21/00, C22F1/04, H01B1/02, H01B13/00, C22C1/02
【公開號(hào)】CN105441731
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510877114
【發(fā)明人】黃波
【申請(qǐng)人】黃波
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月3日