一種高強(qiáng)度耐蝕電工用鋁鈦合金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于合金材料領(lǐng)域，涉及一種合金材料及其制備方法，特別是涉及一種高 強(qiáng)度耐蝕電工用鋁鈦合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電工材料很多領(lǐng)域都是采用銅作為電氣設(shè)備的一部分，然而銅作為導(dǎo)電材料使用 價(jià)格昂貴，而且銅的強(qiáng)度低、抗摩擦性能差有時(shí)候不能夠滿(mǎn)足一些特殊設(shè)備的要求。
[0003] 接地是將電氣設(shè)備的某些部位、電力系統(tǒng)的某點(diǎn)與大地相連，提供故障電流及雷 電流的泄流通道，穩(wěn)定電位，提供零電位參考點(diǎn)，以確保電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，同 時(shí)確保電力系統(tǒng)運(yùn)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(dǎo)電性和耐蝕 性，但是銅由于價(jià)格昂貴不能得到普遍運(yùn)用，而且容易導(dǎo)致偷竊行為的破壞，對(duì)于電力系統(tǒng) 的安全造成巨大的威脅。鍍鋅鋼作為接地體價(jià)格便宜然而耐蝕性能差，往往不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì) 要求。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)市場(chǎng)需求以及現(xiàn)有電工材料中存在的不足，本發(fā)明的目 的在于提供一種含鈦高強(qiáng)度耐蝕合金材料及其制備方法。此種材料抗應(yīng)力腐蝕性能好，強(qiáng) 度高，同時(shí)兼顧良好的導(dǎo)電性能。
[0006] 技術(shù)方案：本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)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(yōu)選的，所述的一種高強(qiáng)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(yōu)選的，所述的一種高強(qiáng)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(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種高強(qiáng)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(qiáng)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(guò)深井鑄造方 式澆注成鋁錠，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，加工成符合要求的產(chǎn)品形狀。
[0011] 優(yōu)選的，所述的一種高強(qiáng)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(shí)間為4~8小時(shí)。
[0012] 優(yōu)選的，所述的一種高強(qiáng)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(fā)明中加入鈦、鋯、硼可以細(xì)化晶粒，提高鑄造表面品質(zhì)，鈦與鋁形成 鋁鈦化合物，形成過(guò)剩、沉淀強(qiáng)化相，提高合金的強(qiáng)度，同時(shí)由于元素的協(xié)同效能而不降低 導(dǎo)電性能；加入錳可以改善抗蝕性和焊接性能，同時(shí)可以減少鐵的有害影響；加入鉻能改 善合金韌性和降低應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性；加入鍶能減少鑄錠均勻化時(shí)間，提高材料力學(xué)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(yōu)化合金內(nèi)部金屬晶體結(jié) 構(gòu)，更好地提高了合金組織耐蝕性能的同時(shí)也大大改善了合金的物理機(jī)械性能；加入釔可 提高合金導(dǎo)電率以及強(qiáng)度，加入釔可以改善合金的強(qiáng)度、硬度和耐熱性能。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)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(guò) 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(shí)間為8小時(shí)， 采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X 6_的扁材。
[0016] 實(shí)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(guò)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(shí)間48 小時(shí)，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度400°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0017] 實(shí)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(guò)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(shí) 間為4小時(shí)，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度400°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0018] 實(shí)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(guò)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(shí)間為8 小時(shí)，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0019] 實(shí)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(guò)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(shí)間為8 小時(shí)，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X6mm的扁材。
[0020] 實(shí)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(guò) 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(shí)間為8小時(shí)， 采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X 6mm的扁材。
[0021] 實(shí)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(guò)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(shí)間為6小時(shí)，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度430°C，擠壓成60_X 6_的 扁材。
[0022] 對(duì)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(guò)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(shí)間為8小時(shí)，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠 進(jìn)行擠壓，擠壓溫度460°C，擠壓成60_X 6mm的扁材。
[0023] 對(duì)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(guò)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(shí)間為6小時(shí)，采用熱擠 壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，擠壓溫度430°C，擠壓成60_X 6_的扁材。
[0024] 上述的各實(shí)施例和對(duì)比例制備得到的鋁鈦合金扁材的拉伸強(qiáng)度和電導(dǎo)率如下:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐蝕電工用鋁鈦合金材料，其特征在于，所述的 稀土為L(zhǎng)a、Ce、Nd、Y、Sc中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)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(quán)利要求1至4任一所述的一種高強(qiáng)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(guò)深井鑄造方式澆注成鋁錠，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，加工成符合 要求的產(chǎn)品形狀。
6. 按照權(quán)利要求5所述的一種高強(qiáng)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(shí)間為4~8小時(shí)。
7. 按照權(quán)利要求5所述的一種高強(qiáng)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(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于合金材料領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高強(qiáng)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(guò)深井鑄造方式澆注成鋁錠，采用熱擠壓工藝對(duì)鋁錠進(jìn)行擠壓，加工成符合要求的產(chǎn)品形狀。本發(fā)明的鋁鈦合金材料抗應(yīng)力腐蝕性能好，強(qiáng)度高，同時(shí)兼顧良好的導(dǎo)電性能。
【IPC分類(lèi)】C22C21-00, C22C1-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104862540
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510230651
【發(fā)明人】孫道明, 尉迎春
【申請(qǐng)人】蘇州立瓷電子技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日