一种电缆用硼化铬增强镁合金线及其制作方法及应用

摘要

本发明公开了一种电缆用硼化铬增强镁合金线及其制作方法及应用，所述镁合金线按照质量百分比计，由以下组分制成：钙8～12%、铍0.008～0.011%、铝6～9%、硅0.15～0.22%、铜0.06～0.10%、钼0.35～0.45%、钡0.06～0.08%、镉0.07～0.12%、镍2.1～2.5%、钪0.12～0.16%、镝0.05～0.08%、硼化铬纳米颗粒12～14%和余量的镁；硼化铬纳米颗粒的粒径为10～35nm；经硼化铬纳米颗粒的预处理、原料的准备、熔炼、精炼、浇铸、轧制、拉拔得到。本发明制得的镁合金线的强度、耐热性和抗蠕变性能均大幅度提升，能满足较高力学性能和高温抗蠕变性能的要求。

主权项

一种电缆用硼化铬增强镁合金线，其特征在于，按照质量百分比计，由以下组分制成：钙8～12％、铍0.008～0.011％、铝6～9％、硅0.15～0.22％、铜0.06～0.10％、钼0.35～0.45％、钡0.06～0.08％、镉0.07～0.12％、镍2.1～2.5％、钪0.12～0.16％、镝0.05～0.08％、硼化铬纳米颗粒12～14％和余量的镁；所述的硼化铬纳米颗粒的粒径为10～35nm；所述的电缆用硼化铬增强镁合金线的制作方法，包括以下步骤：(1)硼化铬纳米颗粒的预处理，包括以下步骤：1)按照硼化铬纳米颗粒：浓度为1～6mol/L的醋酸的质量比为1：10～15，向硼化铬纳米颗粒中加入浓度为1～6mol/L的醋酸，进行胶溶，得到硼化铬纳米颗粒溶胶；2)按照硼化铬纳米颗粒溶胶的质量的1.5～2.2％往硼化铬纳米颗粒溶胶中加入聚乙二醇600，在超声波频率为40～60kHz、功率为55～58W、温度为54～56℃下超声分散处理45～60min，得到均匀溶液；3)最后，在压缩空气温度115～135℃、干燥空气量220～250m³/h、物料流1.2～1.6L/h条件下对均匀溶液进行雾化，形成预处理后的硼化铬纳米颗粒；(2)原料的准备：按照上述质量百分比，准备好各组分原料，除预处理后的硼化铬纳米颗粒以外的其余各组分原料为纯锭材料或中间合金；(3)熔炼：采用气体保护气氛在电阻炉中熔炼合金，先将熔炼炉升温至715～730℃，接着往熔炼炉中加入纯镁锭，待纯镁锭完全熔化后，将熔炼炉升温至745～760℃，再加入其余纯锭和中间合金，待其余纯锭和中间合金完全熔化后进行搅拌，使合金成分均匀，然后将预处理后的硼化铬纳米颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，搅拌使其成分均匀，将搅拌掺杂后的镁合金熔液充分静置；(4)精炼：使熔炼炉升温至780～785℃对静置后的镁合金熔液进行精炼，边搅拌边按照镁合金熔液质量的0.8～1.2％加入精炼剂，精炼时间为2～3min，精炼完后在755～760℃保温静置30～45min，得到精炼后的镁合金液；所述的精炼剂按照质量百分比计，由以下成分组成：氟化钙12～16％、六氯乙烷6～8％、碳酸锶5～8％、氯化钡4～7％、氟硼酸钾2～4％、石墨粉16～22％和余量的氯化钾；(5)浇铸：将精炼后的镁合金液浇铸到预热温度为250～280℃的模具中，浇铸温度为740～750℃，得到镁合金锭；(6)轧制：对镁合金锭进行轧制，其中进轧温度控制在420～440℃范围内，出轧温度在360℃以上，出轧后，将得到的镁合金杆放入箱式电阻炉中进行固溶处理，得到镁合金杆；所述的固溶处理分三步进行：第一步，升温至420～425℃，保温13～14h，接着随炉冷却到330℃后出炉，水淬至室温；第二步，升温至425～430℃，保温15～16h，接着随炉冷却到315℃后出炉，水淬至室温；第三步，升温至400～405℃，保温10～12h，接着随炉冷却到330℃后出炉，水淬至室温；(7)拉拔：先对轧制后的镁合金杆通过绕杆装置绕杆收线；接着进行时效热强化处理，温度控制在200～210℃范围内，强化时间20～25h后取出；将经强化处理的镁合金杆在拉制道次配模中拉拔，延伸率控制在1.2～1.3之间，根据不同的线径进行合理配模；对拉拔后的镁合金线进行时效强化，时效温度为145～160℃，时效时间10～15小时，即得所述的电缆用硼化铬增强镁合金线。