Способ изготовления электротехнической проволоки из алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к области металлургии. Способ изготовления электротехнической проволоки из алюминиевых сплавов системы Аl-Мg-Si включает закалку заготовки, естественное старение в течение 84-168 ч, холодное волочение со степенью деформации 30-50%, искусственное старение с последующим волочением со степенью деформации 2-25%, при этом суммарная степень деформации составляет 35-57%. Способ позволяет повысить уровень и стабильность механических и электрических свойств электротехнической проволоки.

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве электротехнической проволоки из алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Si.

Известен способ производства проволоки из алюминиевого сплава системы алюминий-магний-кремний, включающий закалку заготовки, холодное волочение и окончательное искусственное старение (Aluminium standarts and data, 1984, стр.47, 55, 57).

Недостатком этого способа является пониженный уровень и большой разброс механических (предела прочности) и электротехнических (удельного электросопротивления) свойств.

Известен также способ производства электротехнической проволоки из алюминиевых сплавов системы Ai-Mg-Si, включающий закалку заготовки, волочение проволоки в процессе естественного старения со степенью деформации не менее 85% и искусственное старение. При этом перерыв между закалкой и искусственным старением не должен превышать 4 часов. (Алюминиевые сплавы. Справочное руководство. Москва, Металлургия, 1973 г., стр. 248), прототип.

Недостатком этого способа является большой разброс и выпады механических и электротехнических свойств полученной проволоки - предела прочности и удельного электросопротивления.

Предлагается способ изготовления электротехнической проволоки из алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Si, включающий закалку заготовки, естественное старение в течение 84-168 часов, холодное волочение со степенью деформации 30-50%, искусственное старение с последующим волочением со степенью деформации 2-25%. При этом суммарная степень деформации составляет 35-57%.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что после искусственного старения осуществляют дополнительное волочение со степенью деформации 2-25%, естественное старение ведут в течение 84-168 часов, а волочение после естественного старения ведут со степенью деформации 30-50%, при этом суммарная степень деформации составляет 35-57%.

Технический результат - повышение уровня и уменьшение разброса предела прочности и снижение удельного электросопротивления полученной проволоки.

Предлагаемый способ с предлагаемыми режимами позволяет исключить образование крупных частиц интерметаллидов и получать однородную структуру, исключив образование микронесплошностей, что обеспечивает повышение предела прочности и снижение электросопротивления при малом разбросе этих характеристик по всей длине полученной проволоки.

При режимах ниже предлагаемых образуются крупные частицы интерметаллидов, влекущие за собой увеличение межчастичного расстояния и, как следствие, снижение прочности и увеличение разброса свойств.

При режимах выше предлагаемых происходит интенсивное образование микронесплошностей, приводящее к повышенному разбросу свойств, а также к росту удельного электросопротивления.

Примеры 1. Брали проволочную заготовку из сплава системы Al-Mg-Si (типа АД-31), свернутую в бухту и закаливали - нагрев до 520±5^oC с охлаждением в воду. После этого подвергали естественному старению - вылеживанию при комнатной температуре в течение 84 часов и волочению со степенью деформации 30%; далее проволоку подвергали искусственному старению при температуре 160±^oC в течение 4 часов и окончательному волочению со степенью деформации 5%, то есть суммарная степень деформации составила 35%. Получили предел прочности 320-335 МПа и удельное электросопротивление 0,0322 -0,0328 Ом·мм²/м.

2. Брали заготовку того же сплава, осуществляли закалку по режиму, описанному в примере 1, вылеживание в течение 168 часов (7 суток) и волочение со степенью деформации 35%; далее осуществляли искусственное старение по режиму примера 1 и окончательное волочение со степенью деформации 22%, то есть суммарная степень деформации составила 57%. Получили предел прочности 370-390 МПа, удельное электросопротивление 0,0338-0,0341 Ом·мм²/м.

3. Произвели изготовление проволоки по способу-прототипу. Получили предел прочности 295-350 МПа и электросопротивление 0,029-0,035 Ом·мм²/м.

Однако в соответствии с требованиями технических условий и европейских стандартов предел прочности не может быть ниже 304 МПа, а удельное электросопротивление не должно превышать 0,0344 Ом·мм²/м.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить предел прочности на 4-6% и снизить удельное электросопротивление на 2,5-3,2%.

Формула изобретения

Способ изготовления электротехнической проволоки из алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Si, включающий закалку заготовки, естественное старение, холодное волочение и искусственное старение, отличающийся тем, что после искусственного старения осуществляют дополнительное волочение со степенью деформации 2 - 25%, естественное старение ведут в течение 84 - 168 ч, а волочение после естественного старения ведут со степенью деформации 30 - 50%, при этом суммарная степень деформации составляет 35 - 57%.