本發(fā)明涉及鋁合金導電排，尤其涉及一種高高導電率鋁合金導電排及其制備方法。

背景技術：

1、在金屬材料領域，鋁合金因其優(yōu)良的導電性能和輕量化特點，被廣泛應用于電工材料領域。特別是在制造電纜、母線、電氣組件等產(chǎn)品時，高導電率的鋁合金是必不可少的材料。然而，鋁合金的導電性能與其內(nèi)部的晶體結構、析出相的分布和數(shù)量密切相關，因此，如何制備出具有高導電率和高強度的鋁合金是一個重要的技術挑戰(zhàn)。

2、現(xiàn)有技術中，通常采用添加某些合金元素的方式來提高鋁合金的導電率。例如，添加鎂、硅、鐵等元素，可以形成mg2si相，這種相可以提高鋁合金的導電率。此外，還可以通過熱處理和冷變形的方式來改變鋁合金的晶體結構和析出相的分布，從而提高其導電率。例如，通過時效處理，可以使析出相細化和均勻分布，從而提高導電率；通過冷變形，可以引入位錯等缺陷，增加電子散射，從而提高導電率。

3、盡管現(xiàn)有技術可以在一定程度上提高鋁合金的導電率，但仍存在一些問題和限制。首先，現(xiàn)有技術在提高導電率的同時，往往會導致材料的強度下降，從而限制了其應用范圍。其次，現(xiàn)有技術在制備高導電率鋁合金的過程中，往往需要復雜的工藝流程和較高的成本，這對于大規(guī)模生產(chǎn)是不利的。此外，現(xiàn)有技術在控制析出相的分布和數(shù)量方面仍存在一定的困難，這會影響鋁合金的導電性能的穩(wěn)定性和一致性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高導電率、高強度且導電性能的穩(wěn)定性和一致性好的鋁合金導電排及其制備方法，為解決現(xiàn)有技術中存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益選擇或創(chuàng)造條件。

2、為達到以上目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

3、一種高導電率鋁合金電排的制備方法，其制備步驟如下：1）鑄棒，按比例準備合金成分并鑄造為鋁棒，合金成分為：mg?0.25wt%-0.35wt%，si?0.25wt%-0.35wt%，fe?0.05wt%-0.15wt%，硅鐵差si-fe為0.15wt%-0.25wt%，mg/(si-fe)的比值為1.5-2.0，b?0.02wt%-0.04wt%，sr?0.01wt%-0.03wt%，余量為鋁；2）均質(zhì)處理，將鑄造好的鋁棒送入均質(zhì)爐進行均質(zhì)熱處理，鋁棒升溫到530℃-560℃后保溫5h-10h，保溫結束后，先常溫冷卻至250-300℃，再進行5℃以下的環(huán)境溫度快速冷卻；3）擠壓，將鋁棒快速加溫到450℃-500℃，然后擠壓成需要的形狀，擠壓后型材快速冷卻，冷卻速度＞200℃/min；4）第一次冷變形，擠壓后，通過調(diào)直機對型材進行10%-15%拉伸量的冷變形；5）時效，采用雙級時效工藝，第一級時效溫度為230℃-250℃，第一級時效保溫時間為4-10小時，第二級時效溫度為160℃-170℃，第二級時效保溫時間為18-36小時；6）第二次冷變形，時效后進行二次冷變形，使用調(diào)直機對型材進行5%-10%拉伸量的冷變形。

4、更為優(yōu)選的是，在步驟1）鑄棒步驟中，使用的鋁錠原材料中v含量低于0.01wt%。

5、更為優(yōu)選的是，在步驟1）鑄棒步驟中，合金成分為：mg?0.27wt%，si?0.27wt%，fe0.10wt%，硅鐵差si-fe?0.17wt%，mg/(si-fe)的比值為1.59，b?0.02wt%，sr?0.01wt%，使用的鋁錠中v含量為0.008wt%。

6、更為優(yōu)選的是，在步驟1）鑄棒步驟中，合金成分為：mg?0.33wt%，si?0.33wt%，fe0.15wt%，硅鐵差si-fe?0.18wt%，mg/(si-fe)的比值為1.83，b?0.03wt%，sr含量0.02wt%，使用的鋁錠v含量為0.009wt%。

7、更為優(yōu)選的是，在步驟1）鑄棒步驟中，合金成分為：mg?0.32wt%，si?0.28wt%，fe0.12wt%，硅鐵差si-fe為0.16wt%，mg/(si-fe)的比值為2.0，b?0.04wt%，sr?0.02wt%，使用的鋁錠v含量為0.008wt%。

8、更為優(yōu)選的是，在步驟2）均質(zhì)處理步驟中，如果室溫大于5℃，鋁棒保溫結束后出爐空冷，鋁棒降溫到250℃以內(nèi)后進入冷卻室進行風冷或噴水的快速冷卻。

9、更為優(yōu)選的是，在步驟2）均質(zhì)處理步驟中，如果室溫低于5℃，鋁棒保溫結束后先爐冷至300℃，再出爐進行空冷或進入冷卻室進行風冷或噴水的快速冷卻.

10、更為優(yōu)選的是，在步驟3）擠壓步驟中，鋁棒的快速升溫通過工頻爐或永磁加熱爐來實現(xiàn)。

11、另一方面，本發(fā)明還提供如上所述的制備方法所制得的一種高導電率鋁合金電排。

12、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明主要解決了以下技術問題：1）在提高鋁合金導電率的同時，保持材料的強度和穩(wěn)定性，擴大其應用范圍。2）在制備高導電率鋁合金的過程中，簡化工藝流程，降低成本，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。3）精確控制析出相的分布和數(shù)量，提高鋁合金導電性能的穩(wěn)定性和一致性。4）通過合理的熱處理和冷變形工藝，優(yōu)化鋁合金的晶體結構和析出相的分布，從而獲得高導電率和高強度的鋁合金。

13、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明至少具有如下的優(yōu)點及有益效果。

14、本發(fā)明通過精確控制合金成分的含量，特別是mg、si、fe、b和sr等元素的比例，這種特定的比例有助于提高導電率。同時，通過添加適量的b和sr元素，可以進一步優(yōu)化析出相的分布和數(shù)量，從而提高導電率和強度的平衡。

15、本發(fā)明采用特定的鋁棒均質(zhì)溫度及冷卻速度要求，使得均質(zhì)后材料內(nèi)部的mg2si充分析出，并且在擠壓過程不會出現(xiàn)完全固溶，在提供一定的材料性能基礎上不對導電率造成影響。

16、本發(fā)明采用特定的擠壓溫度和速度，以及穿水冷卻的方式，使得合金內(nèi)部的晶體結構更加致密，有利于提高導電率。同時，這種工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以減少內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生，從而提高材料的強度和韌性。

17、本發(fā)明在時效前后分別進行了冷變形，這種工藝可以引入大量的位錯等缺陷，增加電子散射，從而提高導電率。同時，冷變形還可以消除內(nèi)部應力，提高材料的抗蠕變性能。此外，通過控制冷變形的拉伸量，可以在提高導電率的同時，避免材料的過度塑性變形，從而保持材料的強度。

18、本發(fā)明采用雙級時效工藝，通過第一級時效細化和均勻分布析出相，第二級時效進一步提高析出相的致密性和均勻性，從而提高導電率。這種雙級時效工藝的采用，可以更好地控制析出相的分布和數(shù)量，從而提高導電性能的穩(wěn)定性和一致性。

19、本發(fā)明的鋁合金導電排具有高導電率（≥62%iacs）、高導熱性（≥220w/（mk）、高強度（抗拉強度≥110mpa，屈服強度≥110mpa）和良好韌性（延伸率≥12%，硬度≥30hv）的綜合性能，滿足了電工材料領域對高導電率鋁合金的需求，具有廣闊的應用前景?？偟膩碚f，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，通過優(yōu)化合金成分、改進工藝參數(shù)和控制析出相的分布和數(shù)量，制備出了綜合性能優(yōu)異的鋁合金導電排，解決了現(xiàn)有技術在提高導電率的同時導致材料強度下降、工藝復雜和成本高等問題，具有顯著的優(yōu)越性。

20、由于本發(fā)明的技術先進性，其在金屬材料領域、材料制備領域和電工材料領域等應用領域可以有廣泛的應用。在金屬材料領域，本發(fā)明提供了一種高導電率鋁合金導電排的制備方法，通過精確控制合金成分和采用特殊的擠壓、時效和冷變形工藝，使得制備出的鋁合金導電排具有高導電率和高強度，滿足了金屬材料領域對高性能鋁合金的需求。在材料制備領域，本發(fā)明的制備方法簡便，工藝流程易于控制，且成本較低，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，這將極大地推動高導電率鋁合金導電排在材料制備領域的應用。在電工材料領域，高導電率鋁合金導電排的應用可以極大地提高電工產(chǎn)品的性能，例如，在制造電纜、母線、電氣組件等產(chǎn)品時，高導電率的鋁合金可以減少電能損失，提高電工產(chǎn)品的效率和可靠性，這將極大地促進電工材料領域的發(fā)展?？偟膩碚f，本發(fā)明的應用前景廣闊，市場需求大，有望在金屬材料領域、材料制備領域和電工材料領域等多個領域發(fā)揮重要作用。