稀土及硼化处理对电工圆铝杆电阻率的影响
稀土元素对工业纯铝导电性的影响
工艺 T-Ⅱ :熔炼工艺同工艺 Ⅰ 。熔炼好的铝液 浇入铁模 , 制成 d50 mm 铝锭 。铝锭在 400 ℃下预 热 2 h , 在挤压机上挤成 d9 .5 mm 的铝杆 , 然后拔 成 d 2 .28 m m 铝导线 。 1 .4 电阻率的测量方法
电阻率测量按 GB3048 .2 —83 标准进行 。导线 实际直径用浮力法测定 。高温电阻率的测量在管式 电阻炉中进行 , 炉中温度(200 ℃)分布图 示于图 1 中。
作用是否会随着稀土元素在铝液中保持时间的延长
而衰退呢 ?为此 , 考察了加镧后铝液静置时间 t 与 常温电阻率 ρ的对应关系 , 结果见表 3 与图 4 。该
结果表明 , 加镧后 , 随着铝保持液态时间的延长 ,
对应的电阻率值波动不大 , 加镧后铝的电阻率值远
低于未加镧的原铝 , 可见镧对工业纯铝导电性的改
第 V
10 卷第 3 期 ol.10 N o.3
The
中国有色金属学 报 Chinese Journal of Nonferrous
Meta ls
2J0u0n0.年 2600月0
[ 文章编号] 1004 -0609(2000)03 -0334 -06
人们认为 , 稀土与铝中杂质元素 Fe 和 Si 相互 作用 , 能消除 Fe 和 Si 对导电性的不利的影响 , 但 是加入量过多时 , 工业纯铝的导电性将随稀土加入 量的增加而下降 。
含稀土、硼的高导电率电工圆铝杆试验研究
收稿日期：2005-02-20基金项目：云南省科技攻关项目（2003GG06）第一作者简介：杨钢（1959-），男，云南昆明人，高级工程师。
含稀土、硼的高导电率电工圆铝杆试验研究杨钢1，何正夫2，张红耀1，郑兴贵2，王吉坤1（1.云南冶金集团总公司，云南昆明650051；2.云南铝业股份有限公司，云南昆明650502）摘要：简要介绍了含RE 、B 的高导电率电工圆铝杆的试验研究。
结果表明：电工圆铝杆中添加RE 可改善力学性能，添加B 可提高导电性能；当B 在电工圆铝杆中的质量分数超过0.045%时，塑性有所下降；RE 的质量分数超过0.3%时，对导电性有不良影响。
关键词：电工圆铝杆；高导电率；稀土；硼中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1007-7235（2005）07-0038-03Research on High Conductivity Al -RE -B Electrical PoleYANG Gang 1，HE Zheng-fu 2，ZHANG Hong-yao 1，ZHENG Xing-gui 2，WANG Ji-kun 1（1.Yunnan Metallurgical Group ，Kunming 650051，China ；2.Yunnan Aluminium Co.，Ltd.，Kunming 650502，China ）Abstract ：The technology research of high conductivity Al-RE-B electrical pole are brief introduced.The results indicated ：the me-chanical properties of electrical pole were better ，when RE was added ，and the electrical conductivities of electrical pole were im-proved ，when B was added.When the content of B was over 0.045%，the plasticity of electrical pole was declined.When the content of RE was over 0.3%，the conductivity was reduced.Key words ：aluminium electrical pole ；high conductivity ；rare earth ；boron电工圆铝杆是生产电力和通讯铝电缆的主要原材料，为了适应电力和电器工业的发展，近年来国家对电工铝导体（铝母线、铝杆、电线电缆等）性能提出了较高的要求。
电解铝液中影响电工圆铝杆质量的因素探究
电解铝液中影响电工圆铝杆质量的因素探究【摘要】本文笔者根据自己多年的工作经验与实践,对电工圆铝杆生产工艺影响因素进行分析,并提出相应的措施。
【关键词】因素;稀土;生产工艺1.影响因素及其分析近代物理学认为:晶体中晶粒度越大,形成的点、线、面缺陷越少,电阻率越小;异类原子在金属中以固溶体存在时,对导体的电阻率增大作用小于析出态;基体中的夹渣、气孔、缩松等缺陷由于增加了通过电流的截面积,从而减少了电阻率,提高了抗拉强度。
1.1杂质影响电解铝液中含有杂质元素和非金属氧化物,其中杂质元素主要有K、Na、Si、Fe等,非金属杂质有Al2O3、H2等,Fe和Si是影响电工圆铝杆质量的主要杂质元素,其存在直接影响到材料的力学性能、加工使用性能等。
不同的铝电解槽铝液成分波动大,而电工圆铝杆的成分要求比较严格,所以用电解铝液直接生产电工圆铝杆,电阻率常常偏高,抗拉强度较高。
当Si含量大于Fe时,铝杆中的Si、Fe和Al生成复杂的β(Al9Fe2Si2)相,属脆硬相,会使铝杆产生裂纹,降低抗拉强度和伸长率;当Si小于Fe时,产生a(Ah2Fe3Si2)相,a相比β相变形性能要好的多,因此生产中要求Si小于Fe。
为了满足用户对产品抗拉强度的不同要求,就要对铝液中的Si、Fe含量进行调整,一般将Fe含量控制在0.16%~0.30%之间,Si含量控制在0.06%~0.16%之间,Fe/Si要控制在1.5~2.5之间,Fe含量决定铝杆的强度,要求抗拉强度低时取下限,要求抗拉强度高时取上限。
但铝液中太低的Si、Fe含量会使生产铝液成本升高,所以当铝液中Si、Fe含量较高时加入含硼变质剂使电工圆铝杆的导电性能提高。
铝液中的杂质元素如V、Ti、Mn、Cr必须严格控制,否则对电工圆铝杆有很大的影响。
1.2稀土作用稀土的含量为0.10%~0.30%时,对电工铝杆的导电性没有影响,稀土能够改善硅的固溶度。
铝中的铁和硅可形成FeAl3和a(Fe2SiAl),FeAl3可细化再结晶晶粒。
改善电工圆铝杆性能的熔体处理试验
（ 福建 省 中 心检 验 所 ， 建 福 州 ３００ ） 福 ５０ ２
摘 要 ： 讨 铝 熔 体 ห้องสมุดไป่ตู้ 理 对 改 善 电 工 圆 铝 杆 性 能 的 作 用 。试 验 表 明 ， 用 高 效 排 杂 熔 荆 净 化 处 理 可 明 显 提 高 探 采
电工 圆 铝 杆 的 冶 金 质量 ， 杂 率 及 气 孔 降 低率 分 别 提 高 ２ ．％ 和 ７ ． ％左 右 ， 弱 了 冶 金 缺 陷 的 有 害 作 用 ； 除 ２３ ４７ 削
０． ８％ Ｆ ０． ８％ 一 ０． １ Ｓｉ ０． ０ １ ｅ、 ０ １％ 、 ０ ５％ ～０． ０ ０ ８％ Ｔｉ 、
一
００ ％Ｒ 。铝 液 经 陶 瓷 过 滤 板 过 滤 后 连铸 连 轧 生 ．１ Ｅ
产 出 电工 圆铝 杆 （ ． ｍ 用 铜 结 晶 轮铸 造 ， Ｌ Ｚ 凹 ５ ｍ， 在 Ｇ
在 浇铸 与轧 制 工 艺 相 同 的条 件 下 ， 采 用 不 同熔 对
体处 理 工艺 方 案 制 成 的连 铸 连 轧 铝 杆进 行 组 织 与 性
能对 比。现场 随机 取样 ， 液 压 万 能 材 料 试 验机 上 测 在
维普资讯
２ ０
有 色金 属 加 工
一
１２ 熔 体处理 工艺 ．
生产试 验在 某 铝 厂 进 行 。按 一 定 比例 将 电 解 铝
液、 原铝锭 及 回炉料 加入容 量 为 ２ 的反 射 熔炼 炉 中 ０ｔ
１３ 微观 组 织与性 能 检测 方 法 ．
进 行熔炼 （ ｅＳ 等杂质 元素含 量符 合 Ｇ １７ ８— １ Ｆ 、ｉ Ｂ ２６ ９ 要 求 ） 采用 不 同方 案进 行 熔 体 净化 处理 （ 表 １ ， 氮 ； 见 ）吹 喷射 精 炼 温 度 为 ７ ０—７０Ｃ（ 气 纯 度 ９ ．９ ％ 以 ３ ５￣ 氮 ９９ ９
影响电工铝杆电阻率及强度的因素与应对措施
Si
w ( Fe) / w (Si)
0107
115
0108
111
0108
பைடு நூலகம்112
0110
1121
0111
114
0111
1155
0111
1155
性 能 电阻率/Ω·mm2·m- 1
01027 83 01027 92 01027 91 01027 90 01027 94 01028 09 01028 11
注 : 标准中规定 ρ≤01028 01Ωmm2·m - 1 σb = 95～130N/ mm2
拉强度/ N·mm- 2 92 94 98 110 125
112
2 试验分析与讨论
211 电阻率偏高及应对措施
21111 影响电阻偏高的原因 (1) 化学成份的影响. 从表 1 中可知 ,铝液纯
(2) 铸锭组织 、轧制速度及温度的影响. 晶粒 过粗和不均匀 ,同样也是使抗拉强度过低的原因 之一 ,从金属学中知道 ,晶粒愈细 、品界愈多 ,材料 的变形抗力指标愈高 ; 铸轧速度过快 ,则热效应 大 ,易出现热脆现象 ;轧制速度过低 ,则轧制效果 不佳 ,同时降温快 ,变形抗力增大 ,变形性能降低 , 当变形量大时 ,容易出现低温脆裂 ;如果轧制温度 过高 ,聚集在晶界的低熔点物质发生溶化 、晶粒粗 化 (过热) ,从而出现高温脆裂. 21212 应对措施
1 试验方法
资料[ 1 ]指出 ,影响铝电杆质量的主要因素是
Fe ,Si 杂质的含量. 为了研究 Fe ,Si 等元素对铝杆 性能的影响 ,对该厂连续生产的 7 炉产品进行对 比跟踪试验 ,从中找出其原因. 111 工艺流程
电解铝液 →配料 →精炼 →扒渣 →成分分析
《电工圆铝杆》修订
GB/T 3954《电工圆铝杆》修订编制说明(征求意见稿)编制组2007年6月11日GB/T 3954《电工圆铝杆》征求意见稿编制说明1 编制依据1.1 GB/T 3954-2001《电工圆铝杆》已经颁布执行6年，在这6年来，2001版标准基本满足了生产、科研、贸易的要求，为国家产业的发展起到过积极推动作用。
随着科学技术的不断发展，原国标的部分内容已不能满足生产和贸易的要求。
为适应科技的发展，满足用户的需求，与国际市场接轨，对GB 3954-2001《电工圆铝杆》进行修改。
在修改过程中，力求反映电工圆铝杆全国的发展水平，并达到国际先进水平。
1.2 根据有色轻金属标准化委员会有关文件安排，《电工圆铝杆》国标修订由包头铝业股份有限公司、中铝贵州分公司负责起草。
2 编制原则2.1 按照GB/T 1.1-2000《标准化工作》导则及GB/T 1.3的要求进行格式、结构的编排。
2.2 严格执行国家的法律法规。
2.3 在原GB/T 3954-2000的基础上，根据国家采用国际标准的要求，积极采用美国ASTM、欧盟EN标准。
2.4 结合我国目前生产现状，体现标准的科学性、先进性、合理性和经济适用性。
2.5 根据国内外贸易情况，充分满足用户的需求。
3 编制过程3.1 包头铝业股份有限公司于2006年6月-2007年8月对有关的科研院所、生产单位、使用单位进行了调研，先后走访了、、等多个单位，函调了×××等个单位。
调查了解了国内电工圆铝杆生产、使用及执行标准等情况，收集了对标准的修订意见和大量的数据，同时尽可能收集分析国内外相关标准和研究报告、论著等，在这些信息基础上，起草了标准第一草案。
3.2 2007年3月，由全国有色金属标准化技术委员会主持召开了标准讨论会，2007年5月，起草单位根据讨论会会议纪要编制了标准征求意见稿。
3.3 2007年6月，编制组将征求意见稿寄往全国各有关单位（计个）征求意见，其中家返回了意见，编制组对各单位意见进行了认真研究，初步确定了处理意见，并将采纳的意见纳入标准中，形成标准送审稿。
电工圆铝杆的铝熔体炉内精炼工艺现状与展望
第16卷第2期精密成形工程2024年2月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING71电工圆铝杆的铝熔体炉内精炼工艺现状与展望袁声波1，郝峰焱1，周凡1，王正兴2，金会心2*，黄润2，顾炜2（1.中铝贵州分公司合金化事业部，贵阳 551405；2.贵州大学材料与冶金学院，贵阳 550025）摘要：近年来随着电力行业的飞速发展，普通圆铝杆已经无法满足电力行业的实际需要，亟需生产具备高强度、高导电率等优异性能的电工圆铝杆，以助力电力行业的发展。
铝熔体的炉内精炼是生产高品质电工圆铝杆的基础及技术关键，但受限于熔体中夹杂的去除、杂质元素（Fe、Si、Mn、Ti、V、Cr等）、除气装备、测夹杂和测氢能力等影响因素，无法很好地满足生产高品质产品的需要。
当前，许多学者致力于研究高效环保的新型精炼剂和更为先进的精炼装备与技术，目的是改善传统炉内精炼技术存在的精炼效果不好、对环境产生负面影响、精炼自动化程度低等问题。
而未来铝熔体炉内精炼技术的发展也应该呈现为更加安全、环保、高效的趋势。
重点介绍了铝熔体的炉内熔剂和气体精炼原理、炉内精炼技术现状、铝熔体中夹杂和氢的检测方法及其他杂质元素的去除现状，同时还对传统炉内精炼技术的不足及改进方向提出建议和展望，旨在为炉内铝熔体的高品质精炼和后续高质量电工圆铝杆的生产提供参考。
关键词：电工圆铝杆；铝熔体；炉内精炼；夹杂物；氢DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.02.009中图分类号：TG292 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)02-0071-08Current Status and Prospects of Aluminum Melt Furnace Refining Process forElectrical Round Aluminum RodYUAN Shengbo1, HAO Fengyan1, ZHOU Fan1, WANG Zhengxing2, JIN Huixin2*, HUANG Run2, GU Wei2(1. Alloy Business Department of China Aluminum Guizhou Branch, Guiyang 551405, China;2. School of Materials and Metallurgy, Guizhou University, Guiyang 550025, China)ABSTRACT: In recent years, with the rapid development of the power industry, ordinary round aluminum rods have been un-able to meet the actual needs of the power industry. There is an urgent need to produce electrical round aluminum rods with ex-cellent properties such as high strength and high conductivity to help the development of the power industry. The furnace refin-ing of aluminum melt is the foundation and technical key for producing high-quality electrical round aluminum rods, but there are still many shortcomings due to limitations in the removal of inclusions and impurity elements (Fe, Si, Mn, Ti, V, Cr, etc.), degassing equipment, and the ability to measure inclusions and hydrogen. Currently, many scholars are committed to studying efficient and environmentally friendly new refining agents and more advanced refining equipment and technologies, with the aim of improving the problems of traditional furnace refining technology, such as insufficient refining efficiency, environmental pollution, and low level of refining automation. The development of furnace refining technology for aluminum melt in the future收稿日期：2023-11-28Received：2023-11-28基金项目：国家自然科学基金（52164036）；国家自然科学基金（U1960201）Fund：National Natural Science Foundation of China (52164036); National Natural Science Foundation of China (U1960201)引文格式：袁声波, 郝峰焱, 周凡, 等. 电工圆铝杆的铝熔体炉内精炼工艺现状与展望[J]. 精密成形工程, 2024, 16(2): 71-78. YUAN Shengbo, HAO Fengyan, ZHOU Fan, et al. Current Status and Prospects of Aluminum Melt Furnace Refining Process for Electrical Round Aluminum Rod[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(2): 71-78.*通信作者（Corresponding author）72精密成形工程 2024年2月should also present a trend of being safer, more environmentally friendly, and more efficient. The work aims to summarize the principles of furnace flux and gas refining, the current status of furnace refining technology in China and abroad, the detection methods for inclusions and hydrogen in aluminum melt, and the removal status of other impurity elements. At the same time, suggestions and prospects for the shortcomings and improvement directions of traditional furnace refining technology are also proposed, aiming to provide reference for the high-quality refining of furnace aluminum melt and the subsequent production of high-quality electrical round aluminum rods.KEY WORDS: electrical round aluminum rod; aluminum melt; furnace refining; inclusions; hydrogen电工圆铝杆是电力传输领域中用于制作电缆电线的原材料，近年来随着电力行业的发展，对电力传输和电网建设提出了更高的要求。
电工圆铝杆检验规则
电工圆铝杆检验规则一、范围本标准规定了电工圆铝杆检验内容、取样方法、试验方法及检验结果的判定等。
本标准适用于电工圆铝杆的质量检验。
二、取样方法1、圆铝杆炉前化学分析试样从混合炉内制取试样。
炉前分析不符合标准规定时经主调整配料后重新取样。
2、圆铝杆每批取一段规定长度的样品，作为测定机械性能、电性能的试样。
3、性能试样应从外观、尺寸检查合格的产品成本上离端头1米外选取。
4、取样数量取样数量探子GB/T3954中的规定进行。
三、检验项目及要求1、化学成分圆铝杆用原铝的化学成份见表1圆铝杆成品的化学成分按GB/T3954中3.2规定执行，V、Ti、Mn、Cr每月定期分析。
2、圆铝相干的尺寸偏差、力学性能及电性能应符合GB/T3954中有关规定。
3、表面质量圆铝相的表面应清洁，不应有摺边、错圆、裂统计表、夹杂物、扭结、飞边、起皮及其它对使用有害的缺陷。
四、试验方法1、化学成分分析方法按GBT7999规定进行。
2、电工圆铝杆的直径偏差测量按GBT4909的规定进行。
3、表面质量用目视检查。
4、抗议拉强度及伸长率按GBT4909.3的规定进行。
5、电阻率试验按GBT3048.2规定进行。
五、组批与检验方式1、组批电工圆铝杆应成批提交检验，每批应由同一型号、状态和直径的产品组成，每批质量应不大于15T。
2、检验方法表面质量进行全数检验，其它所有项目均进行抽样检验。
六、检验结果的判定及处理按GBT39545.5.1、5.5.3、5.5.2、5.5.4规定进行。
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展稀土对铝合金力学性能的影响是近年来研究的热点之一。
稀土元素具有独特的物理和化学性质，能够显著改变铝合金的力学性能。
本文将综述稀土对铝合金力学性能影响的研究进展。
1、稀土对铝合金强度的影响稀土元素能够显著提高铝合金的强度。
镧系稀土元素具有较大的电子云半径和较强的化学键，因此在固溶处理过程中能够有效地固溶于铝基体中。
稀土元素的固溶强化效应可以通过两个方面来解释：一方面，稀土元素的固溶强化能够增加铝合金的固溶相中的位错密度，从而提高合金的强度；稀土元素还能够形成固溶相中的弥散位错，使位错堆垛受到阻碍，从而提高合金的强度。
稀土元素对铝合金的塑性也具有重要影响。
稀土元素可以显著提高铝合金的屈服强度和延伸率，从而提高合金的塑性。
这主要是因为稀土元素的固溶强化效应和位错阻扰效应能够有效地抑制合金晶界的滑移活动，从而提高合金的屈服强度和延伸率。
稀土元素还能够显著改善合金的双相组织，从而提高合金的塑性。
稀土元素对铝合金的疲劳性能有显著影响。
稀土元素的加入能够显著延缓铝合金的疲劳裂纹扩展速率，提高合金的疲劳寿命。
这主要是因为稀土元素的固溶强化效应能够增加合金的抗疲劳裂纹扩展能力，从而延缓疲劳裂纹的扩展速率。
稀土元素还能够形成固溶相中的微观弥散位错和纳米颗粒，从而阻碍疲劳裂纹的扩展。
稀土元素对铝合金力学性能具有显著影响。
稀土元素能够显著提高铝合金的强度、塑性、疲劳性能和高温性能。
这为铝合金的应用提供了重要的理论和实践依据。
目前对稀土元素对铝合金力学性能影响的研究还存在着一些问题和挑战，例如稀土元素的固溶强化机制、位错阻扰机制和高温稳定性等方面还需进一步研究。
今后的研究工作还需要进一步深化和拓展。
电工圆铝杆拉拔后单线强度预测与控制
电工圆铝杆拉拔后单线强度预测与控制金榕;冯爱军;缪小林【摘要】通过搜集和统计本公司电工圆铝杆拉线后单线强度性能数据,分析了影响电工圆铝线抗拉强度的主要因素,利用多元回归建立了铝线抗拉强度的主要影响因素之间的数学模型,为有效地对实际生产中铝线强度进行预测与控制提供参考.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2011(039)012【总页数】3页(P34-36)【关键词】强度;回归分析;数学模型【作者】金榕;冯爱军;缪小林【作者单位】上海中天铝线有限公司,上海201108;上海中天铝线有限公司,上海201108;上海中天铝线有限公司,上海201108【正文语种】中文【中图分类】TG249.9;TG335.1随着电力工业的蓬勃发展，架空导线的应用日益广泛，对其性能要求也越来越高。
对于强度要求方面，导线是由许多根铝单线绞制而成，所以电工圆铝杆经多道次拉拔后的铝单线的抗拉强度是一项非常重要的性能指标。
预测冷拉拔后铝单线的抗拉强度，根据电工圆铝线拉拔规格选用合适的电工圆铝杆，具有很大实际应用价值。
1 铝杆化学成分生产电工圆铝杆所用的铝液为重熔铝锭熔化成铝液，并于铝液中加入铝-硼中间合金锭和铝-稀土中间合金锭进行硼化处理和稀土化处理，保证铝液化学成分达到工艺要求。
铝液中主要杂质元素为Fe、Si、V、Cr、Mn、Ti。
具体化学成分见表1。
表1 铝液的化学成分(质量分数)Tab.1 Chemical composition of aluminum melt%Fe Si Cu V+Cr+Mn+Ti 其他杂质单个合计Al≤0.16 ≤0.10 ≤0.05 ≤0.01≤0.03 ≤0.30 ≥99.702 影响铝线强度的因素2.1 拉拔线径因为加工硬化效应，从直径Φ9.5 mm铝杆拉拔到成品用铝线过程中，铝线强度会提高，且成品线径越小，变形程度越大，即加工率越大，抗拉强度增量越大［1］。
2.2 铝杆的抗拉强度在生产实践中，拉拔相同规格铝线时，铝杆抗拉强度越高，则拉拔后单线强度也越高。
硼化处理对铝合金性能影响
硼化处理对铝合金性能的影响一、实验目的学会综合应用已学的相关课程知识，解决实际问题。
达到理论知识的复习、巩固、验证与应用及动手能力的培养和工程经验的积累的目的。
本实验旨在培养考察材料专业本科学生对专业知识、专业技能的掌握和运用，通过铸铝的熔炼、轧制、热处理工艺，以及热处理之后对材料性能、组织成分的检测等材料制备整个流程的设计实验，要求学生设计实验方案、进行实验过程操作、对实验制备得到的试样进行性能检测和成分分析。
二、实验材料及设备纯铝块、AL-SI锭（含Si量20%）、Mg锭、Cu片、RE-AL锭（含RE10%）、B-AL锭（含B3%）、变质剂、精炼剂、铸模、坩埚、侵盐勺、大铁夹、锯子、锡纸、井式炉、轧机、游标卡尺、加热炉、箱式炉、硬度仪、金相显微镜、吹风机、数码相机、计算机、金相砂纸、腐蚀液。
三、实验方案设计合金Si (%)Mg (%)Cu (%) B (%)Re (%)余量3-10.40.40.1500.15Al 3-20.40.40.150.030.153-30.40.40.150.060.15实验基本流程：金属熔炼→浇注成型→轧制→热处理→组织成分、力学性能检测。
四、实验步骤1．合金的熔炼与铸造A、根据要求的合金成分计算各种成分添加量：以成分一为例：要求含Si量的质量百分数为0.4%，含Mg量的质量百分数为0.4%，含Cu量的质量百分数为0.15%，含B量的质量百分数为0]%，含RE 量的质量百分数为0.15%，剩余的均为Al原料中Si 以Al-Si 合金的形式加入，由此可知Al-Si 所占的质量百分数=Si 的质量百分数/Al 在Al-Si 所占的质量百分数=0.4%/20%=2% 同理可知RE-Al 质量百分数为1.5%，由于Mg 的熔点低，存在3%的烧损，所以Mg 再加入时会多加入一些。
因此以纯铝方式加入的铝所占百分数=1—其他加入量所占百分数 =1-2%-0.4%-0.15%-1.5%=95.95%计算出所配试样的=2400/95.95%=2501.30g可得AL-Si 质量=2501.30g*2%=50.03g 同理可计算出其他原料所加入量 Mg 的质量=2501.30g*0.4%=10g 可是Mg 存在3%的烧损，所以加入Mg=10.31g 由此可得以下表格中的数据纯铝锭的质量为2400gB ．进行熔炼铸造铝合金熔炼方法，包括以下步骤：①将适于熔炼铝硅合金的熔炼炉清理干净，准备熔炼操作用各种工具，清理干净，并烘烤去除水份；②将预先计算好的各种原料用锯子锯出合适质量用锡纸包好，备用。
铝合金杆(电缆)连铸连轧工序
铝合金杆(电缆)连铸连轧工序铝合金杆(电缆)连铸连轧工序铝连铸连轧是电工用铝加工的重要生产工序，主要用于将电工用铝锭加工成φ9.5大小的圆铝杆。
该工序共分为9个生产工序，由3个操作机台来完成。
连轧机的主要控制参数包括保温炉铝液温度、浇铸下浇煲铝液温度、铸锭温度、冷却水温度、冷却水压力、乳化液温度、乳化液压力、浇铸电机反馈电压、连轧电机反馈电压、连轧电机反馈电流等。
在装料工序中，电线电缆使用的电工铝纯度一般要求不低于99.70%，并符合GB/T1196—93规定。
为了防止铝单线出现裂纹倾向和单线机械强度不达标，必须使Fe含量大于Si含量，其中Fe含量和Si的比例应控制在1.3～2.0之间。
配方方面，若铝锭中Fe含量和Si含量比例达不到1.3或Fe含量小于Si含量时，在尽量少降低铝导电率的条件下为了保证铝线的强度，应对铝进行控铁处理，在铝中加入适当的铝铁合金。
若铝锭中V、Mn、Ti、Cr4种微量元素总量大于0.01%时，需加入铝硼合金。
硼在铝中可以降低V、Mn、Ti、Cr微量元素杂质对导电率的影响。
另外硼的加入可以起细化晶粒的作用。
若Si含量在0.09～0.13%时，在加料过程中加入一定的铝稀土合金，可以减少游离硅对铝组织结构的危害，提高铝杆的导电性能与机械性能。
对优质产品的化学成分应控制为：Fe＜0.15%,Si＜0.12%,Cu＜0.01%。
杂质总和小于0.29%。
在熔化工序中，开始上料时应连续上料到炉满为止，炉膛上部空炉端不允许超过400mm，防止火焰外冲，也不允许装料过满。
采用铝稀土、铝硼和铝铁中间合金作为辅助材料加入，根据原材料和可能的配料结果以及生产实践经验，可以采用一种或几种处理方法，以保证取得最佳的技术经济效果。
设备主要技术参数包括提升小车及料斗的提升高度为8.7m，最大提升重量为500㎏，提升速度为2.5m/min。
XXX furnace)。
XXX。
The temperature of the aluminum liquid should be controlled een 720℃ and 740℃。
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能的影响已经成为材料科学领域的研究热点。
本文综述了当前稀土对铝合金力学性能影响的研究进展，包括添加稀土对铝合金强度、硬度、塑性、耐磨性等性能的影响机制，以及稀土对晶粒细化、相变行为、析出相形貌等微观结构的调控作用。
添加稀土元素还可以增加铝合金的硬度。
稀土元素可以在铝合金晶界或析出相中形成强化相，有效提高合金的硬度。
稀土元素还可以促进析出相的形成和排列，进一步增加合金的硬度。
稀土元素还可以显著提高铝合金的塑性。
添加稀土元素可以阻碍晶界的扩散和移动，抑制晶粒长大，从而使合金具有更好的塑性。
稀土元素还可以提高铝合金的断裂韧性和延展性，减小合金的脆化倾向。
除了对铝合金力学性能的影响外，稀土元素还可以调控合金的微观结构。
添加稀土元素可以显著细化铝合金的晶粒尺寸，使合金具有更好的抗晶粒长大能力。
稀土元素还可以促进析出相的形成和排列，调控合金的相变行为。
研究表明，合适的稀土添加量可以显著改善铝合金的显微组织，提高合金的综合性能。
稀土对铝合金力学性能的影响已经得到广泛研究。
稀土元素通过与铝合金中其他元素的相互作用，对合金的力学性能产生显著影响。
添加稀土元素可以显著提高合金的强度、硬度和塑性，同时还可以调控合金的微观结构，提高合金的综合性能。
稀土元素的添加量和添加方式对合金性能的影响仍需进一步研究。
未来的研究可以聚焦在稀土元素与其他添加元素之间的相互作用，深入探究稀土元素对合金力学性能的影响机制。
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能影响的研究进展
稀土对铝合金力学性能的影响一直是材料科学研究的热点之一。
稀土元素在铝合金中的添加可以显著改善铝合金的力学性能，并且具有良好的应用前景。
本文对稀土对铝合金力学性能影响的研究进展进行综述。
稀土元素对铝合金强度的影响是最为显著的。
稀土元素的添加可以使铝合金的抗拉强度和屈服强度大幅度提高。
研究表明，稀土元素能够阻碍晶体的滑移和晶粒的长大，提高材料的强度。
稀土元素还能够改善铝合金的断裂韧性和抗疲劳性能。
研究发现，稀土元素可以形成细小的弥散相，提高材料的塑性和韧性，从而改善材料的断裂韧性和抗疲劳性能。
稀土元素对铝合金的耐腐蚀性能也有一定的影响。
研究表明，稀土元素的添加可以改善铝合金的耐腐蚀性能，降低材料在酸性和碱性介质中的腐蚀速率。
稀土元素能够形成一层致密的氧化膜，阻断腐蚀介质对基体的侵蚀，提高材料的耐腐蚀性能。
稀土元素的添加还能够改善铝合金的阳极极化行为，提高材料的阳极极化电流密度，降低材料的腐蚀速率。
稀土对铝合金力学性能的影响是多方面的。
稀土元素的添加可以显著提高铝合金的强度、断裂韧性和抗疲劳性能，改善材料的热稳定性和耐热性能，提高材料的耐腐蚀性能。
对于稀土元素在铝合金中的加入机制和影响因素的研究仍然存在一定的争议，需要进一步的深入研究。
稀土元素的添加对铝合金的成本和可加工性也有一定的影响，需要综合考虑材料的实际应用需要。
稀土元素对铝合金力学性能的影响研究还有很大的潜力和挑战，具有重要的科学意义和应用价值。
稀土在铝及铝合金中的作用
化, 使其表面光亮、美观。稀土对反射率的影响如图 3 所示, 稀土在 0. 12% ～0. 25% 之间, 未氧化着色的 稀土 6063 型材的反射率高达 92% [ 11] 。
Al-M g 系 光 亮 铸 造 铝 合 金 中 添 加 0. 1% ～ 0. 3% ( 质量分数) 稀土可使合金获得最好的表面光 洁度和光泽持久性[ 12] 。 1. 4 提高合金的电学性能
1 稀土对铝及铝合金性能的影响
1. 1 对合金综合力学性能的影响 1. 1. 1 稀土提高铝及铝合金综合力学性能 铝及铝合金加入适 量的稀土, 可使其 强度、硬
度、伸长率、断裂韧度和耐磨性能等综合力学性能提 高[ 2～ 7] 。
稀土加入量对纯铝的强度与伸长率的影响如图 1 和图 2 所示。铸铝 ZL 10 系合金中加入 0. 3% RE, 其 b由 205. 9M Pa 提高到 274M Pa, HB 由 80 提高 到 108[ 3] 。而 Sc 改善合金性能尤为明显( 7005 合金 加入 0. 42% 的 Sc, 其 b由 314M P a 增加到 414M Pa, 0. 2 由 282M Pa 增加到 378MP a, 塑性由 6. 8% 增加 到 10. 1% , 而且高温稳定性显著增强) 。
( 1. 东北大学 材料冶金学院, 辽宁 沈阳 110004; 2. 沈阳化工学院 材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110016; 3. 云南冶金集团总公司 科技部, 云南 昆明 650051)
摘 要: 依据文献综合介绍了稀土对铝及铝合金 的力学性能、热学性能、光学性能、电学性能、耐 腐蚀性能和工 艺性能的影响, 探讨了稀土在铝及铝合金中净化、变质和合金化作用 的微观机理, 讨论了稀土铝合金 发展中存在的 问题。
铈和镧对Al—B电工圆杆性能的影响
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.04.017铈和镧对Al—B电工圆杆性能的影响樊磊，张晓燕，高红选，黄鑫(贵州大学材料与冶金学院，贵阳550025)摘要：通过电导率测试、拉伸试验、SEM、EDS、金相显微镜观察等手段，研究稀土元素铈、镧的添加量对Al—B 电工圆杆组织和性能的影响。
结果表明，当稀土元素铈、镧的添加含量分别为0.05%~0.30%、0.10%~0.35%时，Al—B电工圆杆具有良好的综合性能。
关键词：稀土元素；Al—B铝电工圆杆；性能；铈；镧中图分类号：TG146.21 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2014）04-0000-00Effect of Cerium and Lanthanum on Property of Al-B Electrician Round RodFAN Lei, ZHANG Xiao-yan, GAO Hong-xuan, HUANG Xin(School of Materials and Metallurgy, Guizhou University, Guiyang 550025, China)Abstract：The effects of rare earth elements of Ce and La on microstructures and properties of Al-B electrician round rod were studied by means of conductivity measurement, tensile test, SEM, EDS and metalloscope observation. The results show that Al-B electrician round rod has favorable conductivity and mechanical properties with the addition of Ce and La of 0.05%~0.30% and 0.10%~0.35% respectively.Key words: rare earth elements; Al-B electrician round rod; mechanical property; Ce; La铝导体在我国每年铝消耗量中占1/3~1/4[1]。
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Q= W @ ( B- A) / ( C- A) Q 为所加中间合金的重量( kg ) ; A 为要求达到 的杂质含量百分比; B 为铝液本身杂质含量百分比; C 为配料铝杂质含量百分比; W 为铝液重量( kg) 。 将计算好的稀土铝锭或铝铁合金锭加入混合炉 内的铝液中并保证熔化。当各种物料入炉全部熔化 后, 开始进行精炼, 精炼温度控制在 730 e ~ 760 e 。 氟硼酸钾按吨铝 018kg 以下添加, 氟硼酸钾和精炼 剂一起加入精炼罐并一起吹入铝液中。 112 电工圆铝杆电阻率的测试 电工圆铝杆电阻率的测 试方法按 GB/ T304812 - 1983。 选 用 了 0101 级、010018 的 标 准 电 阻 及 10008 的比例电阻, 并固定了试样的有效测量长度 L0= 11000m; 采用 0105 级 QJ32 型 直流双臂电桥及 配套的 AC15/ 4 型直流复射式检流计进行试样电阻 Rx 的测定( 即四触点电阻测定法) [ 1] 。
31
38
30
29
108
27174
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28105
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107
27193
108
27192
参考文献:
[ 1] 林光磊, 宋辉 1 电工圆 铝杆 电阻率 测量 不确定 度的 试 验评估[ J] 1 理化 检 验 - 物 理 分 册, 2004, 40 ( 5) : 241-
表 1 电工圆铝杆不加稀土与加稀土性能对比 Table 1 Property comparison of electrical Al rod
before and after RE doping
序
பைடு நூலகம்
项目
号
Al
化学成分/ %
Fe
Si
机械性能 抗拉强 延伸 电阻率/ RE 度/ MPa 率/ % n8 #m
2 结果与讨论
111 电工圆铝杆配料工序 按 Q/ BLJ04110- 2007 中 51412 中的配料公式计
算出各种添加物的重量( 以 kg 为单位) 。
针对生产过程, 从杂质元素的影响及稀土元素 的影响两方面进行原因分析, 具体如下: 211 杂质元素的影响
¹ 收稿日期: 2008-04-08 作者简介: 王晓丽( 1973-) , 女, 内蒙古赤峰人, 硕士研究生, 讲师, 研究方向: 稀土材料。
表 2 硼化处理前后钒、钛的变化及 电工圆铝杆性能对比
Table 2 V, Ti variations before and after B doping in Al electrical rod and the comparison of its properti es
V 含量/ 10- 6
Ti 含量/ 10- 6 抗拉强度/ 电阻率/
1
99169 0112 0106 0111 111 13 27173
2
99160 0111 0108 0118 112 15 27179
3
99164 0112 0107 0114 112 14 27181
加
4
99164 0112 0107 0115 112 15 27180
稀
5 土 99165 0112 0107 0114 113
稀
6 土 99179 0111 0107 -
114
12 27181
7
99175 0114 0107 - 115 11 27183
8
99178 0111 0108 - 115 12 27183
9
99170 0114 0108 - 115 13 28100
平均值 99177 0112 0107 - 11315 121 89 27181
表 2 数据 均为每一 炉的平均 值, 其 中 D1~ D8 是经过硼化处理的铝液, 而 B1~ B8 是未经硼化处 理的铝液, 是在与 D1~ D8 使用同种铝液、生产同等 电工圆铝杆抗拉强度条件下得出的数据。
3 结论
通过对影响电阻率的因素进行研究, 确定影响 电阻率的主要因素是原铝液中 的微量元素含 量高 ( 尤其是钒、钛含量) 。采用铝液硼化处理新工艺后, 电工圆铝杆电阻率得到有效降低, 提高了其导电性 能, 进一步提高了产品成品率, 为正常生产打下良好 的基础, 对电力系统和电器设备方面节约大量的电 能具有重要意义。
摘 要: 电工圆铝杆生产存在一些质量不稳 定因素, 其中电阻率超标危害最 大。从生产实 际出发, 可确定造 成
电阻率较高的主要影响因素是原铝中的微量元素钒、钛、锰、铬较 高。除可降 低电阻 率外, 稀土对 电工圆 铝杆的 质
量影响不大。针对这种现状, 通过理论分析和相关调查, 决定采用铝液硼化处理的 新工艺有效 除杂, 降低铝杆电 阻
合理有效的办法去除, 根据实践及相关理论论证, 采 用铝液硼化处理的方法, 可以降低电工圆铝杆电阻 率。
213 铝液硼化处理原理 目前生产条件下的正常精炼不能去除原铝中的
微量元素, 硼化处理的目的在于消除铝中某些微量 元素的有害作用。铝中的钒、钛、锰、铬等微量元素
能与铝形成固溶体, 使铝晶格发生畸变。加入硼化
2441 [ 2] 王祝堂, 田荣璋 1 铝合金及其加工手册( 第三 版) [ M ]1
长沙: 中南工业大学出版社, 200514731 [ 3] 李传红, 刘 桂敬 1 变质 处理对 ZAS35 合 金力学 性能 的
影响[ J]1 轻合金加 工技术, 2003, 31( 7) : 6-71
Effects of RE and Boron- doping Treatment on the Resistivity of Electrical Al Rod
1
99178 0111 0107 - 110 16 27172
2
99176 0112 0108 - 112 12 27182
3
99177 0112 0108 - 112 13 27180
4 不 99177 0112 0107 -
113
14 27177
加
5
99179 0111 0107 - 114 13 27174
炉号
硼化前 硼化后 硼化前 硼化后 N/ mm2 n8 #m
D1
52
35
D2
61
37
D3
67
38
D4
59
29
D5
62
35
D6
58
30
D7
65
35
D8
56
26
B1
48
B2
56
B3
54
B4
52
B5
60
B6
43
B7
55
B8
53
32
21
28
15
27
16
38
20
31
14
30
15
29
19
32
15
35
30
33
28
率。实践证明, 铝液经硼化处理生产出的铝杆, 电阻率明 显降低, 优化 了铝杆 的导电 性能, 为铝杆 的质量 提高打 下
了坚实的基础。
关键词: 电阻率; 硼化处理; 杂质; 稀土; 精炼
中图分类号: TG146
文献标识码: A
文章编号: 1004-0277( 2008) 06- 0100-03
电工圆铝杆是最重要的电线电缆原材料之一, 其导电性的好坏将直接影响电线电缆的机电性能指 标。目前生产的电工圆铝杆电阻率较高, 影响了产 品成品率, 也难以满足国际市场的需求, 虽然通过对 电工圆铝杆的生产工艺、设备设施、检测和质量控制 等方面的改进, 铝杆质量得到了有效的改善, 但电阻 率控制方面仍没有 很好的措施。我们通过研 究试 验, 从生产实际出发, 仔细分析了影响电阻率的各种 因素, 最终确定造成目前电阻率较高的因素, 就是原 铝中微量元素钒、钛、锰、铬含量较高。添加稀土会 降低电阻率, 是有益的, 但是稀土对电工圆铝杆的电 阻率影响不是很大。通过理论分析和相关调查, 决 定采用铝液硼化处理工艺降低原铝中微量元素钒、 钛、锰、铬含量, 提高铝杆的导电性能, 通过实践总结 出科学合理的铝液硼化处理的工艺参数, 为提高铝 杆的导电性能提供有力保证。
第 29 卷 第 6 期 2008 年 12 月
稀土 Chinese Rare Earths
Vol129, No16 December 2008
稀土及硼化处理对电工圆铝杆电阻率的影响¹
王晓丽1, 2, 焦国利3, 苏晓云2, 宋 波1
( 11 北京科技大学 冶金与生态工程学院, 北京 100083; 21 包头钢铁职业技术学院, 内蒙古 包头 014010; 31 包头钢铁( 集团) 公司 机制公司, 内蒙古 包头 014010)
13
27182
6
99165 0113 0107 0112 114 15 27184
7
99168 0112 0106 0111 115 13 27185
8
99163 0113 0107 0114 115 12 27179
平均值 99165 0112 0107 0114 11310 131 75 27180
第6期
王晓丽等: 稀土及硼化处理对电工圆铝杆电阻率的影响
1 01
对于杂质元素对电阻率的影响, 国外学者已作 了比较详尽的研究, 发现影响电阻率变化一般有三 种情况: