Cu 和热处理工艺对Al-Si 合金电导率的影响 - 西北有色金属研究院.PDF

第44 卷 第11 期 稀有金属材料与工程 Vol.44, No.11 2015 年 11 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING November 2015 Si、Cu 和热处理工艺对Al-Si 合金电导率的影响 1 1,2 1 2 2 李 斌 ，杨 昭 ，杨续跃 ，李绍康 ，许德英 (1. 中南大学，湖南 长沙 410083) (2. 广州钢铁集团，广东 广州 510381) 摘 要：通过电导率测量、金相观察、扫描电镜分析和X 射线衍射分析，研究了 Si 含量、Cu 含量和热处理工艺对Al-Si 系铸造合金晶格常数和电性能的影响规律。结果表明：Si 和 Cu 元素的添加会减小合金的电导率；当 Si 含量超过固溶 极限后，Si 含量的变化对晶格畸变程度影响不大，合金的电导率受 Si 相的体积百分数控制；而 Cu 在固溶极限内时， 随其含量的增加，晶格畸变程度增大，合金的电导率可根据铝基体晶格常数的偏离量来评估；经过450 ℃，5 h+250 ， 2 h 热处理工艺，晶格畸变程度明显降低，合金的电导率有明显提高，增幅最高可达 32% 。 关键词：晶格畸变；电导率；Al-Si 合金 中图法分类号：TG146.2+ 1 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2015)11-2857-05 Al-Si 合金具有优良的铸造性能和焊接性能，是交 显微组织、电导率的影响，探讨了合金的导电机制， 通运输、建筑、电力通讯、航空航天及其他领域的重 以期为工业化生产高导电 Al-Si 合金提供理论和实验 [1-4] 要材料 。在通讯领域中，Al-Si 合金是重要的导电 依据。 及散热材料，华为技术公司、中兴通讯电子产品的关 1 实 验 键零部件采用Al-Si 合金制成，其年用量高达几千吨； 在电力领域里，Al-Si 合金用途非常广泛，德国西门子 Al-Si 合金的制备过程如下：将工业纯铝，单质 公司制造的高压电器开关采用 AlSi10Mg 合金压铸而 Si，Al-50%Cu 中间合金按照表1 的成分配料，在电阻 [5] 成 ，国家电网一直采用AlSi7Mg 合金作为高压线路 炉中进行熔炼，铝锭加热到800 ℃后放入硅和中间合 [6,7] 中的线夹 。国家电网在“十二五”期间，将在全国 金，待合金完全熔化后，降温，通入氮气进行除气、 建立 500 座智能变电站，对 Al-Si 合金的性能提出了 除渣，以720 ℃保温10 min，浇入预热温度为200 ℃ 更加严格的要求。但是目前该类合金的电学性能尚不 的模具中，铸成标准拉伸试样。然后，将部分铸态试 尽人意，因此，在不降低其力学性能的同时提高铸造 样置于箱式电阻炉中进行固溶与峰时效处理（T6 态）， 铝合金的电性能，是未来一段时间内该领域学者研究 固溶工艺为：（450 ±5 ）℃保温5 h，水淬；时效工艺 [8] 的重要课题 。 为：（250 ±5 ）℃保温2 h ，空冷。 [9] 已有研究 表明合金元素是影响铝合金综合性能