连铸连轧高强高导铝合金圆杆质量控制措施研究

良好的连铸连轧铝合金圆杆质量是获得高强度、高导电率铝合金导线的关键。从铝合金的成分设计、铝合金熔液的净化处理和铝合金圆杆的连铸连轧工艺3个方面,介绍了连铸连轧高强高导铝合金圆杆的质量控制措施。结果表明:铝合金圆杆的成分设计上要保证Si含量过剩,并严格控制杂质元素的含量。必须重视铝合金熔液的净化处理,通过提高铝合金熔液的纯净度,消除氢气孔和夹杂物的危害,提高铝合金圆杆的力学性能和导电性能。高强高导铝合金圆杆的连铸连轧工艺如下:铝合金熔液温度为700~730℃,结晶轮线速度为10~15 m/min,冷却水温度不高于40℃,水压为0.2~0.3 MPa,初轧温度为470~510℃,终轧温度为520~550℃。

铜对稀土铝合金电工圆杆性能的影响

通过微观组织分析及力学性能测试,研究铜含量对铸态及轧制态的Al-0.15%La、Al-0.20%Ce电工圆杆抗拉强度和导电率的影响。结果表明,随着铜含量的增加,铸态试样导电率下降,抗拉强度上升,轧制态试样导电率减小,抗拉强度先增加后减小。在铜含量相同的条件下,轧制态试样抗拉强度高于铸态试样,导电率略低于铸态试样。轧制态Al-0.2%Cu-0.2%Ce试样综合性能较佳,抗拉强度达183 MPa,导电率为60.51%IACS。

热轧温度对铝合金电工圆杆组织和性能的影响

本文采用抗拉强度、导电率性能测试和扫描电镜(SEM)等分析方法研究了不同梯度的热轧温度对La-Ce-Y-Cu铝合金电工圆杆显微组织及性能的影响。结果表明:随着热轧温度的升高,晶粒内部的析出相逐渐偏聚于晶界,其导电率呈明显增加趋势,热轧温度为150℃时,其导电率达到58.6%IACS,而抗拉强度在低温(23~100℃)轧制过程中变化不大,基本维持在158Mpa左右。热轧温度持续升高,热轧后的析出相尺寸显著细化,弥散分布于晶界与晶内,其导电率呈先减后增的趋势,而抗拉强度不断下降。经400℃热轧处理合金导电率基本维持稳定,约为59.2%IACS,抗拉强度值约为131Mpa,相比于峰值强度降低了37Mpa。

形变热处理工艺对铝合金电工圆杆性能的影响

通过金相显微镜观察、拉伸力学性能测试、扫描电镜观察及X射线物相分析等方法研究了不同形变热处理工艺对铝合金电工圆杆性能的影响。结果表明,形变处理与固溶时效处理配合使用,试样的析出相增多,且更加弥散地分布在基体上,在起到弥散强化的同时,也提高了试样的导电率。经过450~550℃×(4~8)h固溶、变形量31%冷轧预变形、160~220℃×(6~10)h时效、变形量84%冷轧处理后,试样的综合性能较优,抗拉强度为202 MPa,导电率为59.11%IACS。

形变时效处理对铝合金电工圆杆抗拉强度和导电率的影响

探究不同变形量形变热处理对铝电工圆杆导电率及抗拉强度的影响。结果表明,随着轧制变形量的增加,试样的导电率先增加后降低,其抗拉强度得到较大的提升。形变时效后,试样的晶界薄化,组织更加均匀,基体中第二相粒子的含量增加,且出现新相SiB_6、Al_(3.21)Si_(0.47)、Cu_3Fe_(17)、Al_2FeSi。通过"535℃×5h固溶处理+83%轧制+190℃×10h时效"的形变热处理后,试样抗拉强度达到234MPa的峰值,导电率为53.45%IACS。

锆、铜及均匀化处理对高导耐热铝合金电工圆杆性能的影响

通过扫描电镜、X射线物相分析等方法,研究了Zr、Cu元素及均匀化工艺对高导耐热铝合金电工圆杆组织及性能的影响。结果表明,通过"添加Zr(0.10%)Cu(0.08%)+300℃×16h均匀化+83%轧制"处理后,试样综合性能较优,试样导电率为59.5%IACS,抗拉强度达到149 MPa,230℃保温1h,强度残存率为94.3%。

热处理工艺对铝合金电工圆杆性能的影响

研究了固溶时效处理工艺对铝合金电工圆杆的微观组织、导电率及力学性能的影响。结果表明,最佳固溶时效工艺为:535℃×5h、室温水冷、190℃×10h,抗拉强度最高可达149 MPa,导电率为54.79%IACS。

拉拔工艺对铝合金电工圆杆性能的影响

采用550-650卧式拉拔试验机进行试验,研究了变形量分别为0、23%、49%、66%、77%和82%的拉拔处理对铝合金电工圆杆的微观组织、电学性能和力学性能的影响。结果表明,拉拔处理对试样的综合性能有一定的影响,随着拉拔变形量的增加,铝电工圆杆抗拉强度逐渐增高,这主要是拉拔带来的晶粒细化和高密度的位错共同作用的结果,导电率小幅度降低,主要是由于晶粒细化造成的晶界面积增大导致的。当拉拔变形量为77%时,试样的综合性能最佳,导电率为57.56%IACS,抗拉强强度达269 MPa。

不同淬火介质对铝合金电工圆杆性能的影响

通过KHR-A便携式冷却介质性能检测仪对淬火介质的淬火冷却性能进行了测量,研究了水、淬火油及不同浓度的PAG淬火介质对铝合金电工圆杆性能的影响。510℃×6h固溶试样经过13%PAG淬火后,试样组织较为均匀,晶粒内基本无白色颗粒物析出,只有在晶界上有少量白色颗粒物析出,试样的综合性能较好,抗拉强度为112 MPa,延伸率为10%、导电率达55.90%IACS。

拉拔工艺对铝合金电工圆杆性能的影响分析

随着我国社会主义的发展，现代拉拔工艺的发展也十分迅猛，并且现代拉拔工艺的规模布局也一直在增加，因此，现代拉拔工艺要想在铝合金电工圆杆性能上发挥应用，就要在技术上进行提高革新。传统的拉拔工艺已经不能满足社会的需求，现代拉拔工艺已经在铝合金电工圆杆性能中得到推广并且正在不断的深入。在当代，铝合金应用广泛，存在于各个行业。

单级时效对稀土铝电工圆杆组织与性能的影响

研究了耐热铝合金电工圆杆单级时效过程中时效温度和时间对铝合金力学性能和导电率的影响。采用金相显微镜及扫描电镜观察和对比了不同时效处理制度下铝合金的显微组织。结果表明,单级时效处理的温度越高,铝合金达到峰时效的时间越短,其对应的峰时效强度越低。时效初期,导电率随时效时间的延长而不断上升,且时效温度越高,第二相析出速率越快,铝合金抗拉强度和导电率的增长速率越快;时效后期,试样抗拉强度下降,而导电率升高。最佳单级时效工艺为150℃×10 h,此时导电率为62.5%IACS,抗拉强度为78.5 MPa。

双级时效处理对稀土铝电工圆杆组织与性能的影响

采用抗拉强度、导电率性能测试和X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等分析方法研究双级时效对稀土铝合金电工圆杆组织和性能的影响。结果表明：经双级时效处理,合金的导电率随时效时间的延长不断增加,抗拉强度却持续下降;时效温度越高导电率越大,抗拉强度越低。经440℃×4 h固溶＋150℃×10 h＋185℃×8 h双级时效处理,材料综合性能较佳,导电率和抗拉强度分别为63.1%IACS、85.5 MPa。

均匀化工艺对稀土铝合金电工圆杆组织和性能的影响

采用拉伸力学性能测试、导电率测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等手段,研究了稀土铝合金电工圆杆的组织和性能随均匀化工艺改变而发生的变化。结果表明,均匀化处理可达到细化晶粒、均匀试样组织,净化晶界的效果。与单级均匀化相比,双级均匀化可以使枝晶间未溶物显著减少,且第二相较均匀弥散地分布在基体中。试样在410℃保温2小时后升至425℃继续保温1小时,将获得较佳的综合性能:抗拉强度102 MPa,导电率57.96%IACS;对该试样进行形变量为83%的轧制处理后,强度升高至178 MPa,导电率有所降低,为57.06%IACS。