一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于合金材料领域，涉及一种合金材料及其制备方法，特别是涉及一种高 强度耐蚀电工用铝钛合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 电工材料很多领域都是采用铜作为电气设备的一部分，然而铜作为导电材料使用 价格昂贵，而且铜的强度低、抗摩擦性能差有时候不能够满足一些特殊设备的要求。
[0003] 接地是将电气设备的某些部位、电力系统的某点与大地相连，提供故障电流及雷 电流的泄流通道，稳定电位，提供零电位参考点，以确保电力系统、电气设备的安全运行，同 时确保电力系统运行人员及其他人员的人身安全。铜作为接地体具有良好的导电性和耐蚀 性，但是铜由于价格昂贵不能得到普遍运用，而且容易导致偷窃行为的破坏，对于电力系统 的安全造成巨大的威胁。镀锌钢作为接地体价格便宜然而耐蚀性能差，往往不能满足设计 要求。
[0004]
【发明内容】
[0005] 要解决的技术问题：针对市场需求以及现有电工材料中存在的不足，本发明的目 的在于提供一种含钛高强度耐蚀合金材料及其制备方法。此种材料抗应力腐蚀性能好，强 度高，同时兼顾良好的导电性能。
[0006] 技术方案：本发明公开了一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，所述的铝钛合金 材料由以下成分按照重量百分比组成：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% ;余量为 Al D
[0007] 优选的，所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，所述的Ti重量百分比为： 0. lwt% -0. 15wt%〇
[0008] 优选的，所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，其特征在于，所述的稀土为 La、Ce、NcU Y、Sc中的至少一种。
[0009] 进一步优选的，所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，其特征在于，所述的 稀土为Nd和Sc的混合稀土，混合比为1 :1。
[0010] 所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料的制备方法，步骤为：按照所述合金 材料各组分的重量百分比配料，将各组分按配比在熔炼炉中制得合金，再通过深井铸造方 式浇注成铝锭，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，加工成符合要求的产品形状。
[0011] 优选的，所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料的制备方法，铸锭温度为 700~725°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为4~8小时。
[0012] 优选的，所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料的制备方法，挤压温度 400 ~460。。。
[0013] 有益效果：本发明中加入钛、锆、硼可以细化晶粒，提高铸造表面品质，钛与铝形成 铝钛化合物，形成过剩、沉淀强化相，提高合金的强度，同时由于元素的协同效能而不降低 导电性能；加入锰可以改善抗蚀性和焊接性能，同时可以减少铁的有害影响；加入铬能改 善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性；加入锶能减少铸锭均匀化时间，提高材料力学性 能和塑性加工性，改善制品表面粗糙度；加入镧、铈、钕能更好地优化合金内部金属晶体结 构，更好地提高了合金组织耐蚀性能的同时也大大改善了合金的物理机械性能；加入钇可 提高合金导电率以及强度，加入钇可以改善合金的强度、硬度和耐热性能。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 实施例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为lwt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金，再通过 深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为725°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为8小时， 采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度460°C，挤压成60_X 6_的扁材。
[0016] 实施例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为0. 02wt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金， 再通过深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为700°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间48 小时，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度400°C，挤压成60_X6mm的扁材。
[0017] 实施例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为0. 5wt%、Y为lwt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得 合金，再通过深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为725°C，均匀化温度为495°C，均匀化时 间为4小时，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度400°C，挤压成60_X6mm的扁材。
[0018] 实施例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为0. 02wt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金， 再通过深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为700°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为8 小时，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度460°C，挤压成60_X6mm的扁材。
[0019] 实施例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为0. 02wt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金， 再通过深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为700°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为8 小时，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度460°C，挤压成60_X6mm的扁材。
[0020] 实施例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为lwt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金，再通过 深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为700°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为8小时， 采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度460°C，挤压成60_X 6mm的扁材。
[0021] 实施例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为0. 3wt%、Sc为0. 3wt% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔 炼制得合金，再通过深井铸造方式浇注成铝锭，铸锭温度为710°C，均匀化温度为495°C，均 匀化时间为6小时，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度430°C，挤压成60_X 6_的 扁材。
[0022] 对比例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 为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金，再通过深井铸造方式浇注成铝 锭，铸锭温度为725°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为8小时，采用热挤压工艺对铝锭 进行挤压，挤压温度460°C，挤压成60_X 6mm的扁材。
[0023] 对比例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% ;余量为Al ;配料后，将各组分按配比在熔炼炉中熔炼制得合金，再通过深井铸造 方式浇注成铝锭，铸锭温度为710°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为6小时，采用热挤 压工艺对铝锭进行挤压，挤压温度430°C，挤压成60_X 6_的扁材。
[0024] 上述的各实施例和对比例制备得到的铝钛合金扁材的拉伸强度和电导率如下:
【主权项】
1. 一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，其特征在于，所述的铝钛合金材料由以下 成分按照重量百分比组成：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%;余量为 Al。
2. 根据权利要求1所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，其特征在于，所述的 Ti重量百分比为：〇? lwt% - 0? 15wt%。
3. 根据权利要求1所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，其特征在于，所述的 稀土为La、Ce、Nd、Y、Sc中的至少一种。
4. 根据权利要求3所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料，其特征在于，所述的 稀土为Nd和Sc的混合稀土，混合比为1 :1。
5. 权利要求1至4任一所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料的制备方法，其特 征在于，步骤为：按照所述合金材料各组分的重量百分比配料，将各组分按配比在熔炼炉中 制得合金，再通过深井铸造方式浇注成铝锭，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，加工成符合 要求的产品形状。
6. 按照权利要求5所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料的制备方法，其特征在 于，铸锭温度为700~725°C，均匀化温度为495°C，均匀化时间为4~8小时。
7. 按照权利要求5所述的一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料的制备方法，其特征在 于，挤压温度400~460 °C。
【专利摘要】本发明属于合金材料领域，公开了一种高强度耐蚀电工用铝钛合金材料及其制备方法，所述的铝钛合金材料由以下成分按照重量百分比组成：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%；余量为Al。制备方法为：配料后将各组分在熔炼炉中制得合金，再通过深井铸造方式浇注成铝锭，采用热挤压工艺对铝锭进行挤压，加工成符合要求的产品形状。本发明的铝钛合金材料抗应力腐蚀性能好，强度高，同时兼顾良好的导电性能。
【IPC分类】C22C21-00, C22C1-02
【公开号】CN104862540
【申请号】CN201510230651
【发明人】孙道明, 尉迎春
【申请人】苏州立瓷电子技术有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月8日