论文部分内容阅读
稀土铝合金是取代铜材制造电线电缆的理想材料之一。在铝合金导体中添加不同种类及不同含量的稀土元素,起到脱硫、脱氧、去渣、细化晶粒及固溶强化、第二相强化的作用。本文研究了稀土及铜元素对8176铝合金杆的导电及机械性能的影响。(1)稀土在8176铝合金中的加入具有变质处理作用,随着稀土含量的增加,合金中共晶硅由针状转变为短杆或粒状。混合稀土含量为0.25wt%时,有“蜂窝相”和“白球相”出现,蜂窝相中Al含量很高,且稀土元素的含量较高,但相对于白球相中Si的含量要少得多。另外,蜂窝相中Fe的含量明显高于白球相中Fe的含量。此时8176铝合金杆的电阻率为61.5～62.5%IACS,最小电阻率达到27.8 nΩ＂·mm2/m。8176铝合金杆的抗拉强度在100-110 MPa之间,延伸率达到了12%左右。(2)在加入稀土的8176铝合金杆中,随着Cu的加入,伴随初生Al相一起生成的(Al-Fe-Si)共晶体减少,富Cu的第二相CuAl2增多,此时的Cu元素主要以固溶的方式存在于铝基体中；同时,第二相CuAl2的出现减少了金属键的数量,晶界增多阻碍了自由电子的传递,所以铝合金杆的电阻增大。铜含量为0.3wt%时,8176铝合金杆的电阻率为60.0-61.0%IACS,最小电阻率达到28.3 nΩ·mm2/m,抗拉强度从原来的108 MPa增加到119 MPa,延伸率达到了9.4%。(3)铝合金杆在500℃/24h下均匀化退火处理后电阻率显著降低,因为形成第二相的元素Cu、RE等逐渐向Al基体中溶解的缘故,晶界数量减少使得自由电子相对容易移动,因此导电性能提升,此时8176铝合金杆的电阻率为28.1 nΩ·mm2/m,机械性能为120.4 MPa。随着再结晶退火温度的升高,8176铝合金杆的电阻率减小,抗拉强度增大；而在一定温度以上再结晶退火处理时,随着再结晶退火温度的升高,铝合金杆的导电性能变差。铝合金杆在350℃/1h完全再结晶退火处理,其机械及导电性能最好。