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导体材料除了要有良好的导电性外,还要有一定的强度以支持其自身的重量和外来的自然载重。Al-Mg-Si系合金优越的力学性能,使其在中重冰区、大跨越线路中优势明显。但Al-Mg-Si系铝合金导线仍存在一些问题:○1 Al-Mg-Si系合金导电率较低。○2合金中的Mg2Si相往往以粗大的汉字状形态出现,使合金的室温力学性能特别是延伸率下降,同时也会限制Mg2Si相对合金高温性能的贡献。○3铸态组织晶粒粗大,机械性能有待提高。本文在常用高强铝合金导体材料6201、6101的基础上,调整镁硅比例,并添加硼、稀土和锶元素,以提高合金导电性。采用正交试验,对Al-Mg-Si-B-Re-Sr材料的成分进行优化,并通过对铸态合金的导电率、抗拉强度和伸长率进行评分,得出最佳合金成分Al-0.96Mg-0.6Si-0.05B-0.3Re-0.03Sr。对合金锭进行不同温度的均匀化处理,研究均匀化温度和时间对合金显微组织和性能的影响,确定最佳均匀化温度和保温时间为575℃,9h。将均匀化后的合金挤压、拉拔,制备铝合金线。固溶、时效处理后测试合金线性能。研究结果表明,各因素对合金导电率的影响显著程度由大到小依次为:镁硅比例、硼含量、锶含量和稀土含量。对合金抗拉强度的影响显著程度由大到小依次为:镁硅比例、锶含量、硼含量、稀土含量。对合金伸长率的影响显著程度由大到小依次为:镁硅比例、硼含量、稀土含量、锶含量。最优合金Al-0.96Mg-0.6Si-0.05B-0.3Re-0.03Sr,铸态时的导电率、抗拉强度和伸长率分别为43.1%IACS,175MPa,12.9%。当合金中镁硅比例为1.5:1时,合金组织中有粗大板块状初晶硅生成。初晶硅降低合金导电性、抗拉强度和伸长率。当合金中镁硅比例为1.6:1和1.7:1时,无初晶硅出现。质量分数为0.03%的锶,能够使网状Mg2Si分散、细小,使AlFeSi由β-AlFeSi相转变为α-AlFeSi相,提高合金力学性能,改善合金加工性能。当锶含量超过0.1%时,合金组织中出现针状Al4Sr相,随着锶含量的增加,Al4Sr相增多,并且在晶界处偏聚,降低合金导电性能和力学性能。对最优合金进行不同温度的均匀化处理,560℃保温16h和575℃保温9h,晶界处的偏析得到明显改善,晶界变细,第二相分散,合金显微组织最佳,590℃保温4h,合金出现过烧现象。当均匀化温度为560℃,保温时间为16小时时,合金导电率达到最大值,为55.6%IACS,比铸态合金导电率(43.1%IACS)提高29.0%。当均匀化温度为575℃时,保温时间为9小时时,合金导电率达到最大值,为55.5%IACS,比铸态合金导电率(43.1%)提高28.7%。均匀化处理后,合金抗拉强度降低,伸长率升高。560℃均匀化处理16h,合金抗拉强度为153MPa,伸长率为13.1%,575℃均匀化处理9h,合金抗拉强度为166MPa,伸长率为13%。挤压后的Al-0.96Mg-0.6Si-0.05B-0.3Re-0.03Sr合金,晶粒在应力作用下被拉长,沿挤压方向有较明显的方向性。晶界处的粗大第二相,发生破碎,并沿挤压方向分布。冷拉后,晶粒呈明显的纤维状。350℃中间退火后,显微组织变化不明显。中间退火的铝合金导线较未退火的铝合金导线导电率和抗拉强度有所降低,伸长率有所升高。合金线的抗拉强度随着时效时间的延长,先增大后减小。时效温度越高,合金线强度峰值越大,达到峰值所需时间越短。合金线的导电率,随着时效温度的增加,和时效时间的延长,逐渐增大。最佳固溶、时效参数为:550℃固溶处理0.5h,空冷,200℃时效处理12h。此时铝合金导线性能最佳,抗拉强度、伸长率和导电率分别为294MPa,10%,53.9%IACS。