钪对高强高导铝合金导线材料组织性能的影响

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采用熔炼铸造工艺,在6201铝合金中加入不同含量的钪,获得铸态铝合金材料,铸态合金进行时效处理后进行热挤压变形,获得铝合金电工圆杆。对圆杆材料分别进行T5,T6,T8热处理,测试各个状态材料的机械性能,导电性能和耐腐蚀性能。利用金相显微镜,SEM,TEM配合EDS对材料进行组织观察表征,研究了Sc在铝合金中的存在方式及Sc对材料的强化作用机制,探索了Sc对6201铝合金组织性能的影响。结果表明,T5态合金的强度随着含钪量的增加而增大,含钪量为0.2wt%时达到最大值304MPa,比未加钪的合金提高了46.2%,同时导电率为53.8%IACS,下降了6.9%。钪的加入细化了合金的组织,同时在时效后析出了第二相,强化了基体;由盐雾腐蚀实验和极化曲线可以看出,钪的加入提高了合金的耐蚀性。T6态合金在时效时间为10h时,硬度达到峰值,同时导电率也在10h时达到最大值;而随着钪含量的增加,硬度增大,导电率降低;合金耐蚀性随着钪含量的增加而增强。T8大变形量工艺时效合金硬度较小变形量高,导电率也较高,这是因为变形促进第二相析出,时效硬化曲线与导电率曲线规律与T5、T6态相似,随着含钪量的增加,合金耐蚀性增强。对比T5、T6和T8三种状态合金的性能,时效时间均为峰值时效的三种状态的合金T6态硬度最高,机械性能最好,T8态次之,T5态最差,但T8态的硬度随着含钪量的增加呈线性增长,且在含钪量为0.2wt%时硬度高于T6态,因此,T8对于合金是一种很有潜力的工艺方法。而对于导电率来说,T5态合金的导电率最高,导电性能最好,T8态次之,T6态最差。T8态合金耐蚀性最好,T6态次之,T5态最差。
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