时效制度与6101合金电导率的关系

【摘 要】 通过研究不同时效制度与6101合金电导率的关系，寻找实际生产中的最佳时效制度。

【关键词】 6101铝合金 时效制度 过饱和固溶体 点阵

6101铝合金材料的电导率可以达到32MS.m-1以上，同时其力学性能、耐蚀性、焊接性均良好，属高强度导电用材。典型用途包括用于公共汽车的高强度棒材、高强度母线、导电体与散热装置等[1]。铝合金电导率和力学性能均取决于材料的成分和内部组织，而材料的内部组织又与其热处理状态有关[2-3]。要想得到较好的电导率，必须对挤压过程中的热处理工艺进行适当的调整。本文以“工”字型铝导轨生产为例，对时效制度与6101合金电导率的关系进行研究。

1 实验方法

实验用材的化学成分见（表1），“工”字型铝导轨挤压主要参数见（表2），时效温度及制品电导率结果见（表3）。

2 实验结果

从表3的数据可以看出，“工”字型铝导轨通过控制挤压工艺及化学成分，在不同时效工艺的时效后，在满足力学性能和电导率标准要求的前提下，实验b、c、d、i、j、k均符合要求。

通过（图1）可以看出，在175和200℃两种时效温度、不同保温时间的人工时效后，制品导电率均伴随着时效时间的延长而增大。

3 实验分析

时效脱溶全过程：过饱和固溶体G.P区过渡相θ′′过渡相θ′平衡相θ

时效初期（欠时效阶段），随着时效温度升高或时间延长，淬火得到的过饱和固溶体将逐步析出溶质原子（形成G.P区、过渡相θ′′及过渡相θ′），过渡相与基体仍保持共格或半共格关系，同时合金的晶格畸变程度减少，共格关系减弱，使共有电子运动的阻力减小，导电率升高。继续时效至平衡相θ出现（过时效阶段），共格关系完全遭到破坏，基体点阵畸变进一步减小，基体本身的位错数目不断减少，电导率继续上升。另外，此阶段位错大量消亡亦使电导率的上升趋于平缓。

4 结论

（1）时效制度与6101制品的电导率和制品强度有着直接关系，时效时间越长，其制品电导率值越大；同时，时效时间过长，制品强度反而降低。

（2）考虑能耗和生产周期的需要，在6101合金“工”字型铝导轨实际生产中我们选择实验k（200℃/3h）作为最佳时效制度。

参考文献：

[1]肖亚庆.铝加工技术实用手册[M].冶金工业出版社，2005.1，174—175.

[2]宁爱林，蒋寿生，彭北山.铝合金的力学性能及其电导率[J].轻金属，2005年第6期，34.

[3]王宁，石峰.电导率用于铝合金热处理工艺控制和过程检查[J].材料工程，1994（6）：37-39.