【摘要】：保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源是構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展社會的必要條件,因此工業(yè)對低密度、高強(qiáng)度、高導(dǎo)電金屬材料的需求與日俱增。其中鋁合金本身密度低、導(dǎo)電率相對較高,所以鋁合金成為工業(yè)產(chǎn)品的首選材料。6201鋁合金主要合金元素是鎂和硅,強(qiáng)化相為Mg2Si,屬于可熱處理強(qiáng)化鋁合金,其強(qiáng)度中等,具有工藝性和耐蝕性良好,無應(yīng)力腐蝕破裂傾向,焊接性能良好,擠壓性能良好等優(yōu)點。本文通過研究6201鋁合金在不同溫度軋制+不同時效制度處理下的力學(xué)性能與導(dǎo)電性能,得出的主要結(jié)論如下:(1)6201鋁合金固溶之后軋制,在相同軋制壓下量條件下,軋制溫度越低,位錯胞和位錯列等數(shù)量越多,甚至?xí)M(jìn)化成亞晶。軋制變形量為70%時,-196℃冷卻軋制、-70℃冷卻軋制和室溫軋制的抗拉強(qiáng)度分別為341MPa、315MPa和309 MPa。(2)6201鋁合金經(jīng)過-196℃冷卻軋制+165℃時效3h后導(dǎo)電率提高到54.5%IACS,相比-196℃冷卻軋制+125℃時效4h的導(dǎo)電率(50.8%IACS)提高了7.3%;但是抗拉強(qiáng)度僅為311MPa,相比-196℃冷卻軋制+125℃時效4h的抗拉強(qiáng)度(345MPa)降低了9.8%。(3)-196℃冷卻軋制+125℃時效4h后抗拉強(qiáng)度高達(dá)345MPa,與室溫軋制+125℃時效4h(抗拉強(qiáng)度292MPa)相比提高了19.2%。導(dǎo)電性能方面-196℃冷卻軋制+125℃時效4h導(dǎo)電率為50.8%IACS,而室溫軋制+125℃時效4h的導(dǎo)電率為50.1%IACS,這是由于針狀的β”相尺寸比GP區(qū)的納米級的原子團(tuán)簇較大,對電子的運動的阻礙比較大。(4)6201鋁合金經(jīng)過-196℃冷卻軋制在125℃時效過程中,由于時效溫度較低時效過程中產(chǎn)生了GP區(qū),位錯回復(fù)相對較少,時效的強(qiáng)化作用占據(jù)主導(dǎo)地位,致使強(qiáng)度升高;時效過程中空位和間隙原子等缺陷的減少以及位錯回復(fù)有利于電阻率的減小,導(dǎo)電率變大。
【圖文】：

合金的電導(dǎo)率增速越快，到達(dá)峰值所需時間越短。李春和等［５７］對６２０１鋁合金進(jìn)行時逡逑效處理分析了時效溫度對其微觀組織、力學(xué)性能以及電導(dǎo)率的影響，在１５０°Ｃ￣１９０°Ｃ逡逑區(qū)間內(nèi)對６２０１鋁合金導(dǎo)線進(jìn)行時效處理。圖１．１為６２０１鋁合金導(dǎo)線的力學(xué)性能隨時逡逑效溫度的變化曲線，在同等的時效時間內(nèi)，時效溫度越高，鋁合金力學(xué)性能明顯下降。逡逑２８０邋－１邐逡逑｜邋＋抗拉強(qiáng)逡逑２６0－邐Ｉ邋＋邋強(qiáng)度逡逑１邋Ｉ逡逑＾邋２２０－邋＼逡逑．．邐＼＼逡逑２００邋■邋＼逡逑１８０－逡逑■邐■邐Ｉ邐■邐Ｉ邐■邐（邐■邐Ｉ邐ｕ邐Ｉ邐■逡逑１４０邐１５０邐１６０邐１７０邐１８０邐１９０邐２００逡逑時效溫度ＡＣ逡逑圖１．１邐６２０１導(dǎo)線抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨時效溫度的變化逡逑這表明鋁合金導(dǎo)線經(jīng)過劇烈加工硬化之后進(jìn)行時效處理，其抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)逡逑度會下降，并且時效溫度越高，下降越明顯。主要是因為鋁合金經(jīng)過冷拉拔變成導(dǎo)線逡逑１１逡逑

１５０°Ｃ￣１９０°Ｃ區(qū)間進(jìn)行時效處理后，其在拉拔過程中產(chǎn)生的空位、位錯等會部分消失，逡逑導(dǎo)致其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度下降。逡逑由圖１．２可知，鋁合金導(dǎo)線經(jīng)過同等時效時間的處理，時效溫度越高則電導(dǎo)率越逡逑高。時效溫度越高，在相同的時效時間內(nèi)由加工過程引入的缺陷會湮滅得越多，減小逡逑了對電子的散射效應(yīng)，從而有利于導(dǎo)線電導(dǎo)率的提高。逡逑６４－，邐邐邐逡逑６３－逡逑６２－逡逑６１邋－逡逑＾邋６０－逡逑＜５９：逡逑齡邋５８－逡逑５７：逡逑５６－逡逑５５－逡逑５４邋＿邐■邋Ｉ邐？邐■邋Ｉ邋１邐＼邐■邋Ｉ邋■邐＿逡逑１４０邐１５０邐１６０邐１７０邐１８０邐１９０邐２００逡逑時效溫度／。０逡逑圖１．２邋６２０１導(dǎo)線不同時效溫度時效４ｈ后與電導(dǎo)率的關(guān)系逡逑１．６課題的研宄目的和內(nèi)容逡逑１．６．１課題的研究目的逡逑輸送電能主要采用架空導(dǎo)線，架空導(dǎo)線是電力傳輸系統(tǒng)中的重中之重。６ＸＸＸ鋁逡逑合金導(dǎo)線具有低密度、強(qiáng)度較高等優(yōu)點而成為架空導(dǎo)線的首選導(dǎo)電材料。廣泛的應(yīng)用逡逑在跨越較大的線路區(qū)、中重冰區(qū)以及舊線路改造。與傳統(tǒng)的架空導(dǎo)線相比強(qiáng)度高且導(dǎo)逡逑電率高的導(dǎo)線在大容量線路的應(yīng)用上具有很大的優(yōu)勢，這是由于其強(qiáng)度較高架空導(dǎo)線逡逑桿塔之間允許有更大的距離在相同長度的輸電線路上可以節(jié)省桿塔數(shù)量，與此同時減逡逑少了桿塔的資金開支
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG146.21;TG156

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9 羅朝\，

本文編號：2666303