本文關(guān)鍵詞：特種鋁合金導(dǎo)體材料研究　出處：《昆明理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鋁合金 導(dǎo)電率 抗拉強(qiáng)度 延伸率 中間退火

【摘要】：近年來,經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展增大了對(duì)架空電線電纜性能的要求。傳統(tǒng)的電線電纜均采用銅芯材料,但是我國(guó)銅資源很缺乏,而且銅的價(jià)格一直居高不下,所以急需一種新型的導(dǎo)體材料來取代銅芯材料。相比之下,我國(guó)的鋁資源儲(chǔ)存量豐富,價(jià)格便宜,并且具有很高的導(dǎo)電率和良好的機(jī)械性能,能夠很好的滿足人們的需求,所以鋁合金導(dǎo)體材料成為了替代銅導(dǎo)體的首選。我國(guó)鋁礦中硅的含量超標(biāo),嚴(yán)重的降低了鋁合金的導(dǎo)電率和力學(xué)性能,本文中創(chuàng)新性加入了稀土鑭元素很好的解決了這個(gè)問題。本文通過正交試驗(yàn)研究不同的合金元素對(duì)鋁合金性能的影響,和其在鋁合金中產(chǎn)生的作用,分析機(jī)理。另外,還研究了對(duì)鋁合金導(dǎo)體進(jìn)行旋鍛加工和退火工藝下,鋁合金導(dǎo)體材料的組織和性能變化規(guī)律。得出以下結(jié)論：1、隨著鐵元素含量的逐漸增加,鋁合金導(dǎo)體的導(dǎo)電率先是隨之增大然后迅速減小,在Wt(Fe)=0.5%時(shí),鋁合金導(dǎo)體的導(dǎo)電率達(dá)到最大；抗拉強(qiáng)度隨之逐漸上升,斷裂延伸率逐漸下降,延伸率在9.34-7.26%之間變化,變化特別明顯,說明鐵元素的變化對(duì)鋁合金導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度和斷裂延伸率影響顯著。2、隨著銅元素含量的逐漸增加,特種鋁合金導(dǎo)體的導(dǎo)電率隨之減��；當(dāng)Cu含量在0.15-0.20%變化時(shí),導(dǎo)電率稍有下降,但是變化不大；當(dāng)Cu含量在0.20-0.30%變化時(shí),導(dǎo)電率顯著下降,變化比較明顯。隨著銅元素的逐漸增多,導(dǎo)體抗拉強(qiáng)度逐漸增加,延伸率逐漸降低。當(dāng)Cu含量在0.15-0.20%變化時(shí),抗拉強(qiáng)度顯著上升,變化明顯,而延伸率明顯下降：當(dāng)Cu含量在0.20-0.30%變化時(shí),抗拉強(qiáng)度稍有增加,但是變化不大,延伸率有一定程度的下降。3、隨著鎂元素含量的逐漸增加,鋁合金導(dǎo)體的導(dǎo)電率隨之減小,但變化范圍不大。導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度得到了一定程度的提高,其抗拉強(qiáng)度先是逐漸上升然后逐漸下降而延伸率則是相反先下降后上升。當(dāng)導(dǎo)體合金中Mg的含量為0.05%時(shí),抗拉強(qiáng)度最大,達(dá)到123.42MPa,斷裂延伸率達(dá)到最小值,為10.52%。4、當(dāng)La含量在0.05-0.10%變化時(shí),在鋁合金中的強(qiáng)化作用主要有細(xì)晶強(qiáng)化、有限固溶強(qiáng)化,導(dǎo)電率上升,抗拉強(qiáng)度大大提高,延伸率大幅度下降；當(dāng)La含量在0.10-0.20%變化,在鋁合金中的強(qiáng)化作用為第二相強(qiáng)化,導(dǎo)電率迅速下降,抗拉強(qiáng)度有所上升,延伸率稍有下降。5、對(duì)鋁合金的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能進(jìn)行分析,其最佳的成分配比為0.5%Fe、0.20%Cu、0.05%Mg、0.10%La和0.01%B,其余均為鋁及其他雜質(zhì)。6、比較鑄態(tài)鋁合金與經(jīng)過旋鍛、退火后的鋁合金的組織和性能,可以看出,加工態(tài)鋁合金導(dǎo)體的電導(dǎo)率、抗拉強(qiáng)度和斷面延伸率得到了明顯的提高。鋁合金導(dǎo)體進(jìn)行中間退火過程中發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶過程,細(xì)小的等軸晶逐步取代了不均勻的晶粒,組織趨于穩(wěn)定。7、退火時(shí)間1h,隨著退火溫度的逐漸增加,導(dǎo)電率上升,抗拉強(qiáng)度降低,延伸率增大。退火溫度300℃,隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),導(dǎo)體的電導(dǎo)率逐漸增大,抗拉強(qiáng)度減小,延伸率增加。8、特種鋁合金導(dǎo)體在經(jīng)過退火溫度300℃和退火時(shí)間1h后,綜合性能最好。
[Abstract]:In recent years, the rapid development of the economy and the increase of overhead wire and cable wire and cable performance requirements. The traditional use of copper core, but copper resources in China are scarce, and the price of copper has been high, so we need a new conductive material to replace copper core material. By contrast, aluminum resources in China the storage of abundant, cheap, and has high conductivity and good mechanical properties, can be very good to meet the needs of the people, so Aluminum Alloy became the conductor material to replace copper conductor choice. China aluminum silicon content exceed the standard, seriously reduce the conductivity and mechanical properties of the Aluminum Alloy in this paper, the innovation of adding rare earth lanthanum to solve this problem well. The effect of alloy elements through orthogonal experiments on different Aluminum Alloy performance, and the Aluminum Alloy by the machine, analysis . in addition, also studied the swaging process and annealing process of Aluminum Alloy conductor, organization Aluminum Alloy conductor material and the change rule of performance. The following conclusions: 1, with the gradual increase of iron content, conductive Aluminum Alloy conductor is first increased and then decreased rapidly, at Wt (Fe) =0.5% when the conductivity Aluminum Alloy conductor maximum tensile strength; then gradually increased, the elongation rate gradually decreased, the elongation rate changes between 9.34-7.26%, the change is particularly evident, changes of iron on Aluminum Alloy conductor of tensile strength and elongation of.2 significantly, with the gradual increase of copper content, conductivity special Aluminum Alloy conductor decreases; when the content of Cu in the range of 0.15-0.20%, the conductivity decreased slightly, but little change; when the content of Cu in the range of 0.20-0.30%, the conductivity decreased significantly, change Obviously. With the gradual increase of the copper conductor, the tensile strength increased, the elongation rate decreased gradually. When the content of Cu in the range of 0.15-0.20%, significantly increased, the tensile strength changed significantly, while the elongation decreased significantly when Cu content in the range of 0.20-0.30%, the tensile strength increased slightly, but little change to a certain extent.3 decreased elongation, with increasing magnesium content, conductivity Aluminum Alloy conductor decreases, but the variation is small. The tensile strength of conductor has been improved to some extent, the tensile strength is gradually increased first and then decreased gradually but the elongation is opposite decreased and then increased. When the content of alloy conductor in 0.05% Mg, the maximum tensile strength and elongation reach 123.42MPa, reaches the minimum value, 10.52%.4, when the content of La in the range of 0.05-0.10%, strengthening effect on Aluminum Alloy mainly in the fine grain Finite strengthening, solid solution strengthening, the conductivity increased, tensile strength is greatly improved, the elongation rate decreased; when the content of La in the 0.10-0.20% change, strengthening effect on the Aluminum Alloy in the second phase strengthening, the conductivity decreased rapidly, the tensile strength increased, the elongation slightly decreased.5, analyze mechanical properties and the conductive performance of Aluminum Alloy, the best composition is 0.5%Fe, 0.20%Cu, 0.05%Mg, 0.10%La and 0.01%B, the rest are aluminum and other impurities in.6, compared with as cast Aluminum Alloy after rotary forging, microstructure and properties, Aluminum Alloy after annealing can be seen, the conductivity of machining Aluminum Alloy conductor, tensile the strength and elongation of the section has been significantly improved. Aluminum Alloy conductor intermediate annealing during recovery and recrystallization process, fine equiaxed grains gradually replaced the inhomogeneous grain organization, stabilized.7, 1H with the annealing time. Gradually increase the annealing temperature, the conductivity increased, tensile strength decreased and elongation increases. The annealing temperature of 300 DEG C, with the holding time, the conductivity of conductor increases, the tensile strength decreases and the elongation increases.8, special Aluminum Alloy conductor after the annealing temperature and annealing time at 300 1H, the best overall performance.

【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM24

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本文編號(hào)：1369058