一种高导电率铝合金导线及其制备方法转让专利

申请号 : CN202211541535.0

文献号 : CN115725879B

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发明人 : 许莉莉刘冠赖振华温志力

申请人 : 广东远光电缆实业有限公司

摘要 :

本发明涉及一种高导电率铝合金导线及其制备方法,属于铝合金导线技术领域。本发明通过优化组分含量以及加入稀土元素La和Ce,提高了铝合金的导电性和耐热性;本发明还提供该铝合金导线及其制备方法,通过“预时效+时效”相结合的工艺提高合金的综合力学性能,降低了稀土元素添加对力学性能的影响,并且缩短了铝合金导线的制备周期,节省能源。

权利要求 :

1.一种高导电率铝合金导线,其特征在于,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:Si:0.01‑0.04%、Fe:0.05‑0.15%、Cu:0.002‑0.003%、B:0.01‑0.05%、Mg:0.002‑

0.003%、Zn:0.005‑0.01%、Cr:0.003‑0.004%、Mn:0.002‑0.004%、V:0.003‑0.005%、Ti:

0.004‑0.005%、La:0.005‑0.02%、Ce:0.001‑0.02%、其余杂质:0.001‑0.015%、余量为Al;

所述高导电率铝合金单线的导电率≥62.5%IACS,所述高导电率铝合金导线20℃时直流电阻:JL3/LB20A‑630/45‑45/7≤0.0442Ω/km;

所述的高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:

步骤一:铝锭熔化后在755‑765℃条件下,加入含Si原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含Ti原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;

步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后合金化;加入清渣剂除渣,静置15‑20min冷却得到铝合金;

步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理75‑240min;然后进行浇铸、轧制成铝杆;

步骤四:在420‑450℃时效炉中对铝杆进行时效处理2‑3天;

步骤五:将步骤四时效处理后的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线;

步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。

2.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金导线,其特征在于,步骤二中所述合金化温度为755‑760℃,时间为10‑20min。

3.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金导线,其特征在于,步骤三中所述铝杆的直径为9.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金导线,其特征在于,步骤五中所述拉丝是在高速型线拉丝机台上进行拉制,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。

5.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金导线,其特征在于,步骤六中所述绞制过程,需调节绞制过程所用的每一盘线使其具有相同张力,张力值为铝合金单线拉断力的

25%。

6.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金导线,其特征在于,步骤六中所述绞制过程还需进行预扭,预扭后的强度损失应控制在3N‑8N范围,预扭的角度控制在30度以下。

7.根据权利要求1所述的一种高导电率铝合金导线,其特征在于,步骤六中所述绞制过程还需调节并线模与分线器之间的距离,控制在25cm‑30cm。

说明书 :

一种高导电率铝合金导线及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于铝合金导线技术领域,具体地,涉及一种高导电率铝合金导线及其制备方法。

背景技术

[0002] 针对长距离输电,线路损耗加大,为此国家电网公司提出建设节能型电网。在发展特高压的同时,对架空输电导线提出了更高的要求,要求低损耗、大容量和坚强性。这就要求输电线路导体材料要兼顾高导电性和耐热性。具有高导电率的输电导体材料以降低线损,提高输电效率,具有高耐热性的输电导体材料可提高输电线路允许运行温度,提高极限输送量(允许载流量)从而保证输电线路的大容量和坚强性。
[0003] 目前,主要有三种铝合金导线已经被广泛应用于长距离输电线路上:(1)以高强度钢线为线芯且外层为绞制铝合金导线的钢芯铝绞线;(2)以铝合金线为线芯且外层为绞制圆铝线的铝合金芯铝绞线;(3)全部导线均由同一种铝合金所构成的全铝合金绞线。考虑到成本和电导率,钢芯铝绞线依然是一个性价比很高的选择,但是伴随长距离运输电能损耗问题,亟待出现一种高导电率铝合金导线。

发明内容

[0004] 本发明涉及一种高导电率铝合金导线及其制备方法,属于铝合金导线技术领域。本发明通过优化组分含量以及加入稀土元素La和Ce,提高了铝合金的导电性和耐热性;本发明还提供该铝合金导线及其制备方法,通过“预时效+时效”相结合的工艺提高合金的综合力学性能,降低了稀土元素添加对力学性能的影响,并且缩短了铝合金导线的制备周期,节省能源。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0006] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:
[0007] S i:0.01‑0.04%、Fe:0.05‑0.15%、Cu:0.001‑0.003%、B:0.01‑0.05%、Mg:0.001‑0.003%、Zn:0.005‑0.01%、Cr:0.001‑0.005%、Mn:0.001‑0.005%、V:0.001‑
0.005%、T i:0.001‑0.005%、La:0.005‑0.02%、Ce:0.001‑0.02%、其余杂质:0.001‑
0.015%、余量为A l;
[0008] 所述高导电率铝合金单线的导电率≥62.5%IACS,所述高导电率铝合金导线20℃时直流电阻:JL3/LB20A‑630/45‑45/7≤0.0442Ω/km。
[0009] 稀土元素La和Ce加入铝材中,一方面,与元素S i、Fe反应生成新的化合物,使S i、Fe由固溶态转变为析出态并聚集在晶界处,降低了铝合金导线的含氢量和孔隙率,提高了其导电性能和力学性能。
[0010] 另一方面,稀土元素La和Ce与杂质元素反应生成弥散分布的第二相,增加了铝结晶过程中晶核数量,起到非自发形核的作用,使晶粒得到细化,这些高熔点的第二相具有很好的热稳定性和耐热性;稀土元素是表面活性元素物质,极易填补铝合金相的表面缺陷,降低熔体固液界面的张力,从而加快形核速率;稀土在固/液界面前沿的富集形成表面活性膜,使其阻碍α(A l)晶粒的长大,从而进一步促进了晶粒的细化,起到细晶强化的作用;另外生成的弥散分布第二相产生钉轧位错,阻碍铝的回复和再结晶,提高了铝的再结晶温度便提高了铝的耐热性能。并且细小的析出相,均匀分布在亚结晶晶界上,控制亚结晶尺寸和阻挠晶粒继续成长,从而提高合金的耐热性。
[0011] 一种高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:
[0012] 步骤一:铝锭熔化后在755‑765℃条件下,加入含S i原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含T i原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;
[0013] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后合金化;加入清渣剂除渣,静置15‑20mi n冷却得到铝合金;
[0014] 步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理75‑240mi n;然后进行浇铸、轧制成铝杆;
[0015] 步骤四:在420‑450℃时效炉中对铝杆进行时效处理2‑3天;
[0016] 步骤五:将步骤四时效处理后的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线;
[0017] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0018] 作为本发明的一种优选方案,步骤二中所述合金化温度为755‑760℃,时间为10‑20mi n。
[0019] 作为本发明的一种优选方案,步骤三中所述铝杆的直径为9.5mm。
[0020] 作为本发明的一种优选方案,步骤五中所述拉丝是在高速型线拉丝机台上进行拉制,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0021] 作为本发明的一种优选方案,步骤六中所述绞制过程,需调节绞制过程所用的每一盘线使其具有相同张力,张力值为铝合金单线拉断力的25%。
[0022] 作为本发明的一种优选方案,步骤六中所述绞制过程还需进行预扭,预扭后的强度损失应控制在3N‑8N范围,预扭的角度控制在30度以下。
[0023] 作为本发明的一种优选方案,步骤六中所述绞制过程还需调节并线模与分线器之间的距离,控制在25cm‑30cm。
[0024] 预时效是在塑性加工前进行时效处理的一种时效方法,预时效处理可通过欠时效、峰值时效和过时效等工艺调控析出相的大小、形状、分布和位向,析出相在后续的加工变形过程中具有改善材料组织与性能的重要作用。预时效提供的析出相,在后续塑性加工变形过程中为动态再结晶提供形核核心,促进动态再结晶,细化晶粒,激活非基面滑移,弱化基面织构,且晶界析出相可显著抑制晶粒长大,有效阻碍位错运动,也可使位错累积增多,小角度晶界增多。此外,增加析出相含量能减小晶粒尺寸,抑制{10‑12}拉伸孪晶的形核和长大,增加{10‑11}压缩孪晶和{10‑11}‑{10‑12}双孪晶含量,这些孪晶增加了动态再结晶的形核核心,改变了晶粒取向,进而大幅提高了合金的强度、屈服应力和峰值应力。
[0025] 预时效时间是影响析出相的重要因素。析出相在晶界附近和晶粒内部分别以不连续和连续方式析出,随着预时效时间的延长,析出相增多,再结晶形核核心增多,晶粒更加细化,分布更加弥散。
[0026] 相比预时效时间,预时效温度同样影响着析出相。铝合金低温预时效时,析出相沿晶界附近不连续析出,调整预时效时间和温度,析出相未发生明显变化;铝合金高温预时效时,析出相的析出速度加快,晶粒易长大,且分布较偏聚,温度较高时,形核速度加快,先、后形核的析出相的长大分别受到减缓和抑制,形成单一粗大的析出相组织。随着预时效温度的升高,析出相呈现粗化的趋势。铝合金在100‑220℃预时效12h后,低温预时效时,原子活力较低,析出相优先在晶界析出;对合金高温短时预时效{(225‑300℃)×30mi n}时也发现相同的现象,即随着预时效温度的升高,析出相逐渐增多和粗化,由晶界向晶内发展,并贯穿整个晶粒。预时效时间显著影响析出相的含量和分布,预时效温度影响析出相的析出速度和长大速度,而析出相的含量、分布和细化程度均可进一步影响合金组织。
[0027] 本发明的有益效果:
[0028] 1.本发明所提供的高导电率铝合金导线将稀土元素La和Ce加入铝材中,通过调整组分含量,一方面,与元素S i、Fe反应生成新的化合物,使S i、Fe由固溶态转变为析出态并聚集在晶界处,降低了铝合金导线的含氢量和孔隙率,提高了其导电性能和力学性能,经试验,采用高导电率铝合金导线相比普通的钢芯铝绞线,损耗能降低3.8%,大大节约了电能,这给送电企业带来经济效益不言而喻;另一方面,稀土元素La和Ce与杂质元素反应生成弥散分布的第二相,并且细小的析出相,均匀分布在亚结晶晶界上,控制亚结晶尺寸和阻挠晶粒继续成长,从而提高合金的耐热性;
[0029] 2.本发明所提供的高导电率铝合金导线的制备方法中,175℃预时效处理75‑240mi n,预时效后经轧制可产生孪晶,激活非基面滑移,促进动态再结晶,细化晶粒,改善组织,提高合金的综合力学性能,降低了稀土元素添加对力学性能的影响;
[0030] 3.本发明所提供的高导电率铝合金导线的制备方法中,通过“预时效+时效”相结合的工艺缩短了铝合金导线现有工艺中的时效时间,缩短了铝合金导线的制备周期,节省能源。

具体实施方式

[0031] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 实施例1
[0033] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:
[0034] S i:0.014%、Fe:0.062%、Cu:0.003%、B:0.012%、Mg:0.003%、Zn:0.009%、Cr:0.005%、Mn:0.004%、V:0.005%、T i:0.005%、La:0.005%、Ce:0.003%、其余杂质:
0.014%、余量为Al。
[0035] 一种高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:
[0036] 步骤一:铝锭熔化后在755℃条件下,加入含S i原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含T i原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;
[0037] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后在755℃合金化10mi n;加入清渣剂除渣,静置15mi n冷却得到铝合金;
[0038] 步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理75mi n;然后进行浇铸、轧制成直径为9.5mm的铝杆;
[0039] 步骤四:在420℃时效炉中对铝杆进行时效处理2天;
[0040] 步骤五:将步骤四制得的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0041] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0042] 实施例2
[0043] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:
[0044] S i:0.017%、Fe:0.089%、Cu:0.002%、B:0.018%、Mg:0.003%、Zn:0.007%、Cr:0.004%、Mn:0.004%、V:0.003%、T i:0.004%、La:0.008%、Ce:0.005%、其余杂质:
0.011%、余量为Al。
[0045] 一种高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:
[0046] 步骤一:铝锭熔化后在757℃条件下,加入含S i原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含T i原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;
[0047] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后在756℃合金化12mi n;加入清渣剂除渣,静置16mi n冷却得到铝合金;
[0048] 步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理100mi n;然后进行浇铸、轧制成直径为9.5mm的铝杆;
[0049] 步骤四:在428℃时效炉中对铝杆进行时效处理2天;
[0050] 步骤五:将步骤四制得的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0051] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0052] 实施例3
[0053] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:
[0054] S i:0.23%、Fe:0.097%、Cu:0.002%、B:0.027%、Mg:0.002%、Zn:0.006%、Cr:0.003%、Mn:0.002%、V:0.003%、T i:0.003%、La:0.012%、Ce:0.011%、其余杂质:
0.007%、余量为Al。
[0055] 一种高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:
[0056] 步骤一:铝锭熔化后在759℃条件下,加入含S i原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含T i原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;
[0057] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后在757℃合金化14mi n;加入清渣剂除渣,静置17mi n冷却得到铝合金;
[0058] 步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理125mi n;然后进行浇铸、轧制成直径为9.5mm的铝杆;
[0059] 步骤四:在435℃时效炉中对铝杆进行时效处理2.5天;
[0060] 步骤五:将步骤四制得的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0061] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0062] 实施例4
[0063] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:
[0064] S i:0.031%、Fe:0.126%、Cu:0.002%、B:0.041%、Mg:0.001%、Zn:0.004%、Cr:0.001%、Mn:0.001%、V:0.002%、T i:0.002%、La:0.014%、Ce:0.013%、其余杂质:
0.005%、余量为Al。
[0065] 一种高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:
[0066] 步骤一:铝锭熔化后在762℃条件下,加入含S i原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含T i原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;
[0067] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后在758℃合金化15mi n;加入清渣剂除渣,静置18mi n冷却得到铝合金;
[0068] 步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理160mi n;然后进行浇铸、轧制成直径为9.5mm的铝杆;
[0069] 步骤四:在440℃时效炉中对铝杆进行时效处理2.5天;
[0070] 步骤五:将步骤四制得的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0071] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0072] 实施例5
[0073] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分:
[0074] S i:0.036%、Fe:0.153%、Cu:0.001%、B:0.049%、Mg:0.001%、Zn:0.002%、Cr:0.001%、Mn:0.001%、V:0.001%、T i:0.001%、La:0.017%、Ce:0.019%、其余杂质:
0.002%、余量为Al。
[0075] 一种高导电率铝合金导线的制备方法,包括以下操作步骤:
[0076] 步骤一:铝锭熔化后在765℃条件下,加入含S i原料、含Fe原料、含Cu原料、含B原料、含Mg原料、含Zn原料、含Cr原料、含Mn原料、含V原料、含T i原料、含La原料、含Ce原料得到铝液;
[0077] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后在760℃合金化20mi n;加入清渣剂除渣,静置20mi n冷却得到铝合金;
[0078] 步骤三:将步骤二所得铝合金在175℃预时效处理240mi n;然后进行浇铸、轧制成直径为9.5mm的铝杆;
[0079] 步骤四:在450℃时效炉中对铝杆进行时效处理3天;
[0080] 步骤五:将步骤四制得的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0081] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0082] 对比例1
[0083] 一种高导电率铝合金导线,所述高导电率铝合金导线由高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯绞制而成,所述高导电率铝合金单线以质量百分比计包括下述组分(与实施例5相比,不包括组分La和Ce):
[0084] S i:0.036%、Fe:0.153%、Cu:0.001%、B:0.049%、Mg:0.001%、Zn:0.002%、Cr:0.001%、Mn:0.001%、V:0.001%、T i:0.001%、其余杂质:0.002%、余量为A l。
[0085] 其制备方法与实施例5均相同。
[0086] 对比例2
[0087] 一种高导电率铝合金导线,与实施例5相比,其制备方法不设置预时效,延长时效时间,包括以下操作步骤:
[0088] 步骤一:铝锭熔化后在765℃条件下,按照实施例5加入合金元素,得到铝液;
[0089] 步骤二:将步骤一所得铝液搅拌,然后在760℃合金化20mi n;加入清渣剂除渣,静置20mi n冷却得到铝合金;
[0090] 步骤三:将步骤二所得铝合金进行浇铸、轧制成直径为9.5mm的铝杆;
[0091] 步骤四:在450℃时效炉中对铝杆进行时效处理7天;
[0092] 步骤五:将步骤四制得的铝杆放置24h,然后进行拉丝获得高导电率铝合金单线,拉丝机速度12m/s,拉丝油温度控制为50℃。
[0093] 步骤六:将步骤五获得的高导电率铝合金单线与铝包殷钢芯进行绞制,制成一种高导电率铝合金导线。
[0094] 其他与实施例5均相同。
[0095] 对实施例1‑5和对比例1‑2进行如下测试:
[0096] (1)导线电导率测量
[0097] 按照国家标准GB3048.2‑2007《电线电缆电性能试验方法‑第2部分:金属材料电阻率试验》测试实施例1‑5和对比例1‑2制得的铝合金单线的电导率,采用直流数字电阻测试‑4仪(1×10 mΩ精度)进行测量,测出其电阻值然后换算成电导率值。将拉拔后的导线截成长度不小于1.2m的待测试样,用丙酮或者乙醇将表面擦拭干净,电压极(内)两点的之间的铝线的长度为1m,在测量的过程中应尽量保持该段铝线为直线,可利用电流极夹板夹紧后旋转丝杠进行导线拉直。利用螺旋测微器在导线多个位置测量两个互相垂直位置直径(D),取其平均值得到导线实际直径。内两点的为电压极,外两点为电流极,并应注意在接线的过程中,正极和负极应分别各在一边,并且不要接反以防在测量的过程出现负值。直流数字电阻测试仪应预热30分钟,并且应待铝及铝合金导线充分冷却下来再测量。
[0098] 通常金属的导电性用电阻率ρ来表示,电阻率ρ越小,金属的导电性越好。对于铝及铝合金导线,在一定温度下的电阻率ρ为常数,可由下公式计算求得,
[0099]
[0100] 式中:
[0101] Rt——导线室温下测得的电阻,单位(Ω/m);
[0102] L——被测导线电压极之间长度,单位(m),本实验中L=1m;
[0103] S——被测导线横截面积,单位(mm2)。
[0104] 若测量室温不为20℃转换成20℃下标准电阻值,按以下公式计算,
[0105]
[0106] 式中:
[0107] R20——20℃下导体材料电阻值,单位(Ω/m);
[0108] α20——导体材料的电阻温度系数,单位(1/℃),铝导线为0.00403;
[0109] t——测量时室温温度,单位(℃)。
[0110] 铝及铝合金导线的电导率σ为电阻率ρ的倒数,可用以下公式表示,
[0111] σ20=1/ρ20
[0112] 式中:
[0113] σ20——导体材料20℃下电导率值,单位(S/m)。
[0114] 本实验表征铝及铝合金材料电导率值均采用IACS(国际退火铜标准)百分值表示,即铝及铝合金导体材料电导率值σ20与国际退火铜标准σCu之比的百分数值,按以下公式计算,
[0115]
[0116] 式中:
[0117] σCu——退火铜在20℃的电阻率,为1.724×10‑5Ω·m;
[0118] σ20——导体材料在20℃的电阻率,单位(Ω·m)。
[0119] 所得电导率结果见表1。
[0120] (2)力学性能测试方法
[0121] 金属材料的力学性能,是指金属在外加载荷(包括静载荷、冲击载荷、交变载荷)作用下表现出来的特性。金属材料的力学性能包括硬度、强度、塑性、韧性、耐磨性等性能。金属的力学性能取决于材料的化学成分、组织结构、冶金质量、残余应力及表面和缺陷等内在因素。金属材料力学性能的物理本质及宏观变化规律与金属在变形和断裂过程中位错的运动、增殖和交互作用(位错之间的交互作用、位错与点缺陷的交互作用)等微观过程有关。
[0122] 按照GB/T228‑2002《金属材料室温拉伸试验方法》标准中的相关规定分别对实施例1‑5和对比例1‑2制得的铝合金单线进行拉伸试验。采用电子万能试验机对试样进行拉伸试验,分别测得其相应的抗拉强度,测得值均取3个试样的平均值,所得抗拉强度结果见表1。
[0123] (3)耐热性能测试方法
[0124] 导线的强度残存率是衡量导线耐热性能的一个重要指标。决定架空输电导线的容许使用温度时,一般以导线加热一定时间后恢复到常温时抗拉强度的残存率大于或等于90%作为考虑依据。按照GB/T228‑2002《金属材料室温拉伸试验方法》标准中的相关规定对实施例1‑5和对比例1‑2制得的铝合金单线经过230℃一小时退火处理后,进行强度残存率测试,抗拉强度采用电子万能试验机检测。
[0125] 抗拉强度残存率是指
[0126] 强度残存率=σ1/σ0×100%
[0127] 式中:
[0128] σ1——加热保温后强度值,MPa;
[0129] σ0——加热保温前强度值,MPa。
[0130] 所得强度残存率结果见表1。
[0131] 表1
[0132]
[0133] 由表1可得,本发明所提供的高导电率铝合金单线的导电率≥62.5%IACS,高导电率铝合金单线的抗拉强度≥155MPa;高导电率铝合金导线抗拉强度≥162MPa,高导电率铝合金单线的强度残存率≥90%,本发明所提供的高导电率铝合金导线具有良好的导电性,耐热性以及抗拉强度。
[0134] 在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0135] 以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。