一种高导电率高硬度导电管
阅读说明：本技术 一种高导电率高硬度导电管 (High-conductivity and high-hardness conductive tube ) 是由 崔清磊 王满意 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高导电率高硬度导电管,属于导电管技术领域,其质量百分比组成如下：Si：0.38-0.45%,Fe：0.20%,Cu：0.06-0.09%,Mn：0.03-0.06%,Mg：0.50-0.65%,Cr：0.05%,Zn：0.05%,Ti：0.05%,其他单个元素≤0.05％,其他杂质元素合计≤0.10％,其余为Al,总量为100%；采用高速铸造工艺得到铸棒,将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效,挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃,在线淬火采用穿水淬火方式,穿水速度为2.0-3.0mm/s,时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。本发明在6063铝合金的基础上通过调整合金成分配、挤压工艺和时效工艺获得导电率高于51%IACS和硬度高于70HB的导电管,满足导电性和力学性能的要求。(The invention provides a high-conductivity high-hardness conductive tube, which belongs to the technical field of conductive tubes and comprises the following components in percentage by mass: si: 0.38-0.45%, Fe: 0.20%, Cu: 0.06-0.09%, Mn: 0.03-0.06%, Mg: 0.50-0.65%, Cr: 0.05%, Zn: 0.05%, Ti: 0.05 percent, less than or equal to 0.05 percent of other single elements, less than or equal to 0.10 percent of other impurity elements in total, and the balance of Al, the total amount is 100 percent; the casting rod is obtained by adopting a high-speed casting process, the casting rod is subjected to homogenization, extrusion, on-line quenching and aging in sequence, the mold temperature, the cylinder temperature and the rod temperature in the extrusion process are respectively 480-. The conductive tube with the conductivity higher than 51% IACS and the hardness higher than 70HB is obtained by adjusting alloy composition distribution, extrusion process and aging process on the basis of 6063 aluminum alloy, and the requirements of conductivity and mechanical property are met.)
技术领域
本发明涉及导电管技术领域，具体涉及一种高导电率高硬度导电管。
背景技术
铝具有优良的导电和导热性，其导电性仅次于银和铜，其电导率约为铜的62%。为了节约铜的用量，目前在电力、电气工业领域中，以铝代铜制作电线、电缆、电导元件等产品成为发展趋势。铝合金导电管的主要材料为Al-Mg-Si合金，6000系铝合金由于其适中的强度、较好的塑性、耐蚀性及优秀的导电性被广泛地应用于汽车、电力和电器行业。其中，6063铝合金可在导电管生产中作为主要材料而广泛应用。6063铝合金是可热处理强化铝合金，挤压后经过固溶淬火和时效处理，能够显著提高其强度，并获得优异的组织与性能。
然而，由于采用目前的6063铝合金制备的导电管均存在导电性或力学性能一方偏低的问题。因此，研发一种满足导电性和力学性能的导电管。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高导电率高硬度导电管，在6063铝合金的基础上通过调整合金成分配、挤压工艺和时效工艺获得导电率高于51%IACS和硬度高于70HB的导电管，满足导电性和力学性能的要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.38-0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.06-0.09%，Mn：0.03-0.06%，Mg：0.50-0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0-3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的导电率≥51%IACS。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的抗拉强度≥215MPa。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的屈服强度≥170MPa。
进一步地，所述高导电率高硬度导电管的延伸率≥8%。
进一步地，在进行时效前还需进行拉伸矫直，且拉伸矫直的拉伸率为0.5％-2.0％。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明针对目前的6063铝合金制备的导电管均存在导电性或力学性能一方偏低的问题，提供一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.38-0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.06-0.09%，Mn：0.03-0.06%，Mg：0.50-0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480-500℃、420-440℃和500-520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0-3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。采用上述成分及工艺制成的高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB，导电率≥51%IACS，抗拉强度≥215MPa，屈服强度≥170MPa，延伸率≥8%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.38%，Fe：0.20%，Cu：0.06%，Mn：0.03%，Mg：0.50%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为480℃、420℃和500℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=78HB，导电率=51.6%IACS，抗拉强度=245MPa，屈服强度=180MPa，延伸率=10.5%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例二：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.40%，Fe：0.20%，Cu：0.07%，Mn：0.04%，Mg：0.60%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为490℃、430℃和510℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.5mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=80HB，导电率=52.2%IACS，抗拉强度=242MPa，屈服强度=196MPa，延伸率=11%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例三：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.45%，Fe：0.20%，Cu：0.09%，Mn： 0.06%，Mg： 0.65%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为500℃、440℃和520℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为3.0mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=82HB，导电率=52.9%IACS，抗拉强度=235MPa，屈服强度=194MPa，延伸率=9.5%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
实施例四：
一种高导电率高硬度导电管，其质量百分比组成如下：Si：0.44%，Fe：0.20%，Cu：0.08%，Mn： 0.05%，Mg：0.55%，Cr：0.05%，Zn：0.05%，Ti：0.05%，其他单个元素≤0.05％，其他杂质元素合计≤0.10％，其余为Al，总量为100%；
采用高速铸造工艺得到铸棒，将铸棒依次进行均质、挤压、在线淬火和时效，挤压工艺中模温、筒温和棒温分别为500℃、430℃和510℃，在线淬火采用穿水淬火方式，穿水速度为2.5mm/s，时效工艺采用时效温度为200℃且时效时间为6h。
采用上述成分及工艺制成的导电管的硬度=83HB，导电率=53.1%IACS，抗拉强度=239MPa，屈服强度=191MPa，延伸率=9.3%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
综上所述，采用上述成分及工艺制成的高导电率高硬度导电管的硬度≥70HB，导电率≥51%IACS，抗拉强度≥215MPa，屈服强度≥170MPa，延伸率≥8%，满足导电管的导电性和力学性能的要求。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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