Каф. Металловедения цветных металлов, НИТУ МИСиС

М. А. Рязанцева, аспирант, e-mail: riazantseva@misis.ru

А. Н. Солонин, зав. каф.

В. К. Портной, профессор

В настоящее время все более актуальным является поиск новых теплопрочных сплавов с высокой электропроводностью для использования их в проводах линий электропередачи. Существующие сплавы системы Al — Mg — Si, используемые для изготовления токоведущих жил, обладают необходимой электропроводностью, но разупрочняются при повышенных температурах. Работа направлена на создание и оптимизацию состава алюминиевого сплава, обладающего высокой стойкостью механических свойств к нагреву и высокой электропроводностью для использования его в линиях электропередачи. Целью работы является исследование влияния микролегирования на электропроводность и стабильность дислокационной структуры (снижение степени разупрочнения) холоднодеформированных сплавов при нагреве, в том числе в экстремальных условиях. Настоящая статья посвящена исследованию кинетики разупрочнения при нагреве двойных малолегированных сплавов на основе алюминия и действию малых концентраций легирующих элементов (Zn, Mg, Ag, Cu, Ti, Fe, Cr, Mn, Si и Zr) на электропроводность сплавов. Проводился анализ малых добавок. Показано, что разупрочнение при нагреве сплавов с цинком связано с развитием полигонизации. Среди растворимых добавок наименьшее разупрочнение при отжиге обеспечивает магний. Среди элементов, образующих интерметаллидную фазу при концентрации 0,05 % эффективным является введение железа, а при увеличении концентрации — циркония. Все растворимые добавки в диапазоне исследованного содержания снижают электропроводность алюминия менее чем на 5 % от этой характеристики для А99. При введении элементов, образующих интерметаллидные фазы, электропроводность может снижаться на 50 %.

Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг.

1. Sedat Karabay. Modification of AA-6201 alloy for manufacturing of high conductivity and extra high conductivity wires with property of high tensile stress after artificial aging heat treatment for all-aluminium alloy conductors // Mater. & Design. 2006. N 27. Р. 821–832.
2. Sedat Karabay. Influence of AlB₂ compound on elimination of incoherent precipitation in artificial aging of wires drawn from redraw rod extruded from billets cast of alloy AA-6101 by vertical direct chill casting // Ibid. 2008. N 29. Р. 1364–1375.
3. Kun Yu, Wenxian Li, Songrui Li, Jun Zhao. Mechanical properties and microstructure of aluminum alloy 2618 with Al₃(Sc, Zr) phases // Mater. Sci. and Engineering A. 2004. Vol. 368, is. 1/2. P. 88–93.
4. Christian B. Fuller, Albert R. Krause, David C. Dunand, David N. Seidman. Microstructure and mechanical properties of a 5754 aluminum alloy modified by Sc and Zr additions // Ibid. Vol. 338, is. 1/2. P. 8–16.
5. Bi-Yu Tang, Dong-Lin Li, Ping Chen, Jian-Xiong Yi, Li Wen, Li-Ming Peng, Wen-Jiang Ding. The thermal properties of Al–Mg–TM (TM = Sc, Zr): Ab initio study // Solid State Sciences. 2010. Vol. 12. Р. 845–850.
6. Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки : справочник. — М. : Машиностроение, 2004. — 337 с.
7. Горелик С. С. Рекристаллизация металлов и сплавов. — М. : Металлургия, 1978. — 568 с.
8. Физико-химические свойства элементов : справочник / под ред. Г. В. Самсонова. — Киев : Наукова думка, 1965.
9. Алюминий. Свойства и физическое металловедение : справочник / под ред. Дж. Хэтча. — М. : Металлургия, 1989. — 422 с.
10. К. Gardner. Recristallization during deformation // Metal Sci. 1979. № 3/4. Р. 216–222.