一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于合金材料領域，涉及一種合金材料及其制備方法，特別是涉及一種高 強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 電工材料很多領域都是采用銅作為電氣設備的一部分，然而銅作為導電材料使用 價格昂貴，而且銅的強度低、抗摩擦性能差有時候不能夠滿足一些特殊設備的要求。
[0003] 接地是將電氣設備的某些部位、電力系統的某點與大地相連，提供故障電流及雷 電流的泄流通道，穩定電位，提供零電位參考點，以確保電力系統、電氣設備的安全運行，同 時確保電力系統運行人員及其他人員的人身安全。銅作為接地體具有良好的導電性和耐蝕 性，但是銅由于價格昂貴不能得到普遍運用，而且容易導致偷竊行為的破壞，對于電力系統 的安全造成巨大的威脅。鍍鋅鋼作為接地體價格便宜然而耐蝕性能差，往往不能滿足設計 要求。
[0004]

【發明內容】

[0005] 要解決的技術問題：針對市場需求以及現有電工材料中存在的不足，本發明的目 的在于提供一種含鈦高強度耐蝕合金材料及其制備方法。此種材料抗應力腐蝕性能好，強 度高，同時兼顧良好的導電性能。
[0006] 技術方案：本發明公開了一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，所述的鋁鈦合金 材料由以下成分按照重量百分比組成：Ti :0. 05wt% - 0. 2wt% ;Zr :0.0 lwt% - 0. 15wt% ;B : 0. lwt%一0. 4wt°/〇 ；Mn ：0.0 lwt%一0. 3wt°/〇 ；Cr ：0.0 lwt%一0. 35wt°/〇 ；Sr ：0. 015wt°/〇一0. lwt% ； 稀土 0. 02wt% - lwt% ;余量為 Al D
[0007] 優選的，所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，所述的Ti重量百分比為： 0. lwt% -0. 15wt%〇
[0008] 優選的，所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的稀土為 La、Ce、NcU Y、Sc中的至少一種。
[0009] 進一步優選的，所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的 稀土為Nd和Sc的混合稀土，混合比為1 :1。
[0010] 所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料的制備方法，步驟為：按照所述合金 材料各組分的重量百分比配料，將各組分按配比在熔煉爐中制得合金，再通過深井鑄造方 式澆注成鋁錠，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，加工成符合要求的產品形狀。
[0011] 優選的，所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料的制備方法，鑄錠溫度為 700~725°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為4~8小時。
[0012] 優選的，所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料的制備方法，擠壓溫度 400 ~460。。。
[0013] 有益效果：本發明中加入鈦、鋯、硼可以細化晶粒，提高鑄造表面品質，鈦與鋁形成 鋁鈦化合物，形成過剩、沉淀強化相，提高合金的強度，同時由于元素的協同效能而不降低 導電性能；加入錳可以改善抗蝕性和焊接性能，同時可以減少鐵的有害影響；加入鉻能改 善合金韌性和降低應力腐蝕開裂敏感性；加入鍶能減少鑄錠均勻化時間，提高材料力學性 能和塑性加工性，改善制品表面粗糙度；加入鑭、鈰、釹能更好地優化合金內部金屬晶體結 構，更好地提高了合金組織耐蝕性能的同時也大大改善了合金的物理機械性能；加入釔可 提高合金導電率以及強度，加入釔可以改善合金的強度、硬度和耐熱性能。
[0014]
【具體實施方式】
[0015] 實施例1 按重量百分比取 Ti :0· 2wt% ;Zr :0· 15wt% ;B :0· 4wt% ;Mn :0· Olwt% ;Cr :0· 35wt% ;Sr : 0. lwt% ;La為lwt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金，再通過 深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為725°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為8小時， 采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X 6_的扁材。
[0016] 實施例2 按重量百分比取 Ti :0· 05wt% ;Zr :0· Olwt% ;B :0· lwt% ;Mn :0· 3wt% ;Cr :0· Olwt% ;Sr : 0. 015wt% ;Ce為0. 02wt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金， 再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為700°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間48 小時，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度400°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0017] 實施例3 按重量百分比取 Ti :0· 2wt% ;Zr :0· 15wt% ;B :0· 4wt% ;Mn :0· Olwt% ;Cr :0· 35wt% ;Sr : 0. lwt% ;Nd為0. 5wt%、Y為lwt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得 合金，再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為725°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時 間為4小時，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度400°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0018] 實施例4 按重量百分比取 Ti :0· 05wt% ;Zr :0· Olwt% ;B :0· lwt% ;Mn :0· 3wt% ;Cr :0· Olwt% ;Sr : 0. 015wt% ;Sc為0. 02wt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金， 再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為700°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為8 小時，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0019] 實施例5 按重量百分比取 Ti :0· lwt% ;Zr :0· Olwt% ;B :0· lwt% ;Mn :0· 3wt% ;Cr :0· Olwt% ;Sr : 0. 015wt% ;Sc為0. 02wt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金， 再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為700°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為8 小時，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0020] 實施例6 按重量百分比取 Ti :0· 15wt% ;Zr :0· 15wt% ;B :0· 4wt% ;Mn :0· Olwt% ;Cr :0· 35wt% ;Sr : 0. lwt% ;Sc為lwt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金，再通過 深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為700°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為8小時， 采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X 6mm的扁材。
[0021] 實施例7 按重量百分比取 Ti :0· 12wt% ;Zr :0· lwt% ;B :0· 3wt% ;Mn :0· lwt% ;Cr :0· 15wt% ;Sr : 0. 05wt% ;、Nd為0. 3wt%、Sc為0. 3wt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔 煉制得合金，再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為710°C，均勻化溫度為495°C，均 勻化時間為6小時，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度430°C，擠壓成60_X 6_的 扁材。
[0022] 對比例1 按重量百分比取 Ti :0· 2wt% ;Zr :0· 15wt% ;B :0· 4wt% ;Mn :0· Olwt% ;Cr :0· 35wt% ;余量 為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金，再通過深井鑄造方式澆注成鋁 錠，鑄錠溫度為725°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為8小時，采用熱擠壓工藝對鋁錠 進行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X 6mm的扁材。
[0023] 對比例2 按重量百分比取 Ti :0· 12wt% ;Zr :0· lwt% ;B :0· 3wt% ;Mn :0· lwt% ;Cr :0· 15wt% ;Sr : 0. 05wt% ;余量為Al ;配料后，將各組分按配比在熔煉爐中熔煉制得合金，再通過深井鑄造 方式澆注成鋁錠，鑄錠溫度為710°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為6小時，采用熱擠 壓工藝對鋁錠進行擠壓，擠壓溫度430°C，擠壓成60_X 6_的扁材。
[0024] 上述的各實施例和對比例制備得到的鋁鈦合金扁材的拉伸強度和電導率如下:
【主權項】
1. 一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的鋁鈦合金材料由以下 成分按照重量百分比組成：Ti:0? 05wt% - 0? 2wt%;Zr:0?Olwt% - 0? 15wt%;B:0?lwt%- 0. 4wt°/〇；Mn：0.Olwt%一0. 3wt°/〇；Cr：0.Olwt%一0. 35wt°/〇；Sr：0. 015wt°/〇一0.lwt%；稀 土 0. 02wt°/〇一lwt%;余量為 Al。
2. 根據權利要求1所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的 Ti重量百分比為：〇? lwt% - 0? 15wt%。
3. 根據權利要求1所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的 稀土為La、Ce、Nd、Y、Sc中的至少一種。
4. 根據權利要求3所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的 稀土為Nd和Sc的混合稀土，混合比為1 :1。
5. 權利要求1至4任一所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料的制備方法，其特 征在于，步驟為：按照所述合金材料各組分的重量百分比配料，將各組分按配比在熔煉爐中 制得合金，再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，加工成符合 要求的產品形狀。
6. 按照權利要求5所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料的制備方法，其特征在 于，鑄錠溫度為700~725°C，均勻化溫度為495°C，均勻化時間為4~8小時。
7. 按照權利要求5所述的一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料的制備方法，其特征在 于，擠壓溫度400~460 °C。
【專利摘要】本發明屬于合金材料領域，公開了一種高強度耐蝕電工用鋁鈦合金材料及其制備方法，所述的鋁鈦合金材料由以下成分按照重量百分比組成：Ti：0.05wt%—0.2wt%；Zr：0.01wt%—0.15wt%；B：0.1wt%—0.4wt%；Mn：0.01wt%—0.3wt%；Cr：0.01wt%—0.35wt%；Sr：0.015wt%—0.1wt%；稀土0.02wt%—1wt%；余量為Al。制備方法為：配料后將各組分在熔煉爐中制得合金，再通過深井鑄造方式澆注成鋁錠，采用熱擠壓工藝對鋁錠進行擠壓，加工成符合要求的產品形狀。本發明的鋁鈦合金材料抗應力腐蝕性能好，強度高，同時兼顧良好的導電性能。
【IPC分類】C22C21-00, C22C1-02
【公開號】CN104862540
【申請號】CN201510230651
【發明人】孫道明, 尉迎春
【申請人】蘇州立瓷電子技術有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月8日