一種提高2519鋁合金性能的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高2519鋁合金性能的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在輸電領(lǐng)域，鋁導(dǎo)線具有高強(qiáng)度/重量比、抗腐蝕性、易加工成型、無低溫脆性、易 于環(huán)保回收、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，得到較快發(fā)展和廣泛運(yùn)用。2519鋁合金作為電纜、電線的坯 料，其質(zhì)量好壞直接影響鋁導(dǎo)線的優(yōu)劣?？估瓘?qiáng)度和導(dǎo)電率又作為2519鋁合金的主要性能 指標(biāo)，卻是相互矛盾，往往難以同時(shí)滿足，要使其具有很高的強(qiáng)度，則其導(dǎo)電率往往會(huì)不足； 提高了材料強(qiáng)度，卻在很大程度上降低其導(dǎo)電率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：一種提高2519鋁合金性能的制備方法，以解決2519 鋁合金合力學(xué)性能差的技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種提高2519鋁合金性能的制備方法，包括以下步 驟： (1)配料：2519 鋁合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為 97. 231%A1、1. 9%Cu、0. 271%Fe、0. 20%Ce、 0· 167%Si、0. 004%Β、0· 055%Mg、0. 041%Cr、0. 131% 其余。
[0005] (2)熔化：將配好的爐料置于石墨坩堝中，在井式坩堝爐中進(jìn)行熔化，熔化溫度為 780°C，保溫直至全部熔化。
[0006] (3)將溫度降為740°C，澆注成型鑄錠。
[0007](4)將鑄錠均勻化處理：溫度510°C，時(shí)間18h。
[0008] (5)在電爐中加熱至440°C，保溫lh，熱軋成板材。
[0009] (6)固溶處理（530±5)°CXlh和水冷，20°C，轉(zhuǎn)移時(shí)間不大于20s。
[0010] (7)擠壓變形 1(Γ83%。
[0011] (8)時(shí)效處理 180°CX3h-空冷。
[0012] 所述步驟（1)中Cu、Zr、Mn、Ti以與A1的中間合金方式放入。
[0013] 所述步驟（7)擠壓變形為58%。
[0014] 本發(fā)明有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下： (1)隨變形量的增加，2519鋁合金的導(dǎo)電率先升高，后降低，但其總體的變化量不大，而 試樣的抗拉強(qiáng)度卻顯著提高。變形量由〇%增加到83%時(shí)，其導(dǎo)電率降低了 1.57 %，抗拉強(qiáng) 度增加了l〇6MPa。
[0015] (2)在小變形量下，晶粒細(xì)化效果較小，晶界薄化，結(jié)構(gòu)更致密，減少試樣的微觀組 織缺陷，因此導(dǎo)電率略有升高；隨著變形量的增大，擠壓后晶粒細(xì)化帶來的晶界面積增大是 隨后降低的主要原因， (3)試樣的抗拉強(qiáng)度隨變形量的增加而顯著提高，主要原因是隨著擠壓變形量增大，一 方面晶粒及粗大第二相得到細(xì)化效果越明顯；另一方面擠壓產(chǎn)生的纖維狀變形織構(gòu)的內(nèi)部 位錯(cuò)密度越高。
【附圖說明】
[0016] 圖1為未經(jīng)過擠壓的試樣金相圖； 圖2為擠壓變形％的試樣金相圖； 圖3為擠壓變形％的試樣金相圖； 圖4為擠壓變形％的試樣金相圖； 圖5為擠壓變形％的試樣金相圖； 圖6為擠壓變形％的試樣金相圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例：一種提高2519鋁合金性能的制備方法，包括以下步驟： (1)配料：2519 鋁合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為 97. 231%A1、1. 9%Cu、0. 271%Fe、0. 20%Ce、 0· 167%Si、0. 004%Β、0· 055%Mg、0. 041%Cr、0. 131% 其余。
[0018] (2)熔化：將配好的爐料置于石墨坩堝中，在井式坩堝爐中進(jìn)行熔化，熔化溫度為 780°C，保溫直至全部熔化。
[0019] (3)將溫度降為740°C，澆注成型鑄錠。
[0020] (4)將鑄錠均勻化處理：溫度510°C，時(shí)間18h。
[0021] (5)在電爐中加熱至440°C，保溫lh，熱軋成板材。
[0022] (6)固溶處理（530±5)°CXlh和水冷，20°C，轉(zhuǎn)移時(shí)間不大于20s。
[0023] (7)擠壓變形 1(Γ85%。
[0024] (8)時(shí)效處理 180°CX3h-空冷。
[0025] 所述步驟（1)中Cu、Zr、Mn、Ti以與A1的中間合金方式放入。
[0026] 所述步驟（7 )擠壓變形為58%。
[0027] 通過上述一種提高2519鋁合金性能的制備方法，獲得的2519合金通過測(cè)試可以 得出不同擠壓工藝處理后試樣的導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度，擠壓后，試樣的導(dǎo)電率和抗拉強(qiáng)度隨 變形量的變化如表1所示，由表1可知，隨著變形量的增加，鋁導(dǎo)體的導(dǎo)電率的變化趨勢(shì)為 先上升，在變形量為15%-35%之間出現(xiàn)一個(gè)峰值，隨后緩慢下降。即使出現(xiàn)峰值及后續(xù)的 下降，但就其導(dǎo)電率變化量來看，其上升及下降的值很小，所以說隨著變形量的增加，2519 鋁合金的導(dǎo)電率有小幅度的變化，但總體的變化值不大。由表1發(fā)現(xiàn)：試樣的抗拉強(qiáng)度隨 著變形量的增加逐漸上升，與未進(jìn)行擠壓的試樣相比，即使是31%的小變形量，其抗拉強(qiáng)度 也增加了 67MPa。當(dāng)變形量達(dá)到83%時(shí)，其抗拉強(qiáng)度增加到238MPa，這也與形變強(qiáng)化機(jī)理 相符，隨著變形量的增加，試樣內(nèi)部的位錯(cuò)密度提高，則位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)時(shí)易于發(fā)生相互交割的問 題，形成割階，引起位錯(cuò)纏結(jié)，因此會(huì)造成位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙，給繼續(xù)塑性變形造成困難，從而 提高鋁導(dǎo)體的強(qiáng)度。
[0028] 表1不同的變形量對(duì)鋁導(dǎo)體性能的影響
通過上述一種提高2519鋁合金性能的制備方法，獲得的2519合金通過測(cè)試可以得出 不同擠壓工藝處理后試樣的微觀組織，經(jīng)過不同的擠壓變形量之后試樣的微觀組織如圖 圖6所示，圖1為未經(jīng)過擠壓的試樣金相圖，可以明顯看出，晶界較寬，且在部分晶界處存在 有空隙或者是夾雜物。圖2、圖3、圖4、圖5、圖6為經(jīng)過不同變形量擠壓過的金相圖，可見 隨著變形量的增大，晶粒尺寸變小，晶界薄化，結(jié)構(gòu)更加致密，原先分布在晶界上的二次相 經(jīng)過擠壓以后大部分彌散到基體內(nèi)部，且比較均勻。明顯看出：在擠壓過程中，晶粒沿著變 形方向被拉長(zhǎng)、破碎、晶界變得模糊不清；且隨著擠壓變形量的增加，試樣塑性變形明顯，沿 擠壓方向被拉伸的晶粒，產(chǎn)生了大量纖維狀變形織構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高2519鋁合金性能的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 配料：2519 鋁合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為 97. 231%A1、1. 9%Cu、0. 271%Fe、0. 20%Ce、 0· 167%Si、0. 004%Β、0· 055%Mg、0. 041%Cr、0. 131% 其余； (2) 熔化：將配好的爐料置于石墨坩堝中，在井式坩堝爐中進(jìn)行熔化，熔化溫度為 780°C，保溫直至全部熔化； (3) 將溫度降為740°C，澆注成型鑄錠； (4) 將鑄錠均勻化處理：溫度510°C，時(shí)間18h; (5) 在電爐中加熱至440°C，保溫lh，熱軋成板材； (6) 固溶處理（530±5)°CXlh和水冷，20°C，轉(zhuǎn)移時(shí)間不大于20s; (7) 擠壓變形1(Γ83%; (8) 時(shí)效處理180°CX3h-空冷。2. 如權(quán)力要求1所述的一種提高2519鋁合金性能的制備方法，其特征在于：所述步驟 (1)中Cu、Zr、Mn、Ti以與A1的中間合金方式放入。3. 如權(quán)力要求1所述的一種提高2519鋁合金性能的制備方法，其特征在于：所述步驟 (7)擠壓變形為58%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高2519鋁合金性能的制備方法，采用配料—熔煉—澆注成型—固溶處理—擠壓變形—時(shí)效處理的工藝流程，特別是擠壓變形對(duì)提高2519鋁合金力學(xué)性能顯著，尤其在變形量為58%時(shí)，效果顯著，具有較好的綜合性能。
【IPC分類】C22C1/03, C22F1/057, C22C21/16
【公開號(hào)】CN105420571
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410476093
【發(fā)明人】李娜
【申請(qǐng)人】李娜
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2014年9月18日