CN117778833B - Al-Cu-RE系稀土铝合金及其制备方法、耐热电缆 - Google Patents
Al-Cu-RE系稀土铝合金及其制备方法、耐热电缆 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种Al‑Cu‑RE系稀土铝合金，含有Al，还含有质量百分比含量为0.01‑0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001‑0.2％的RE、质量百分比含量为0‑0.7％的Mg、质量百分比含量为0‑0.3％的Si、质量百分比含量为0‑0.2％的In、及质量百分比含量为0‑0.3％的Sn。本发明还提供一种Al‑Cu‑RE系稀土铝合金的制备方法和耐热电缆。本发明在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能优异(尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能)的耐热电缆用Al‑Cu‑RE系稀土铝合金。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种Al-Cu-RE系稀土铝合金、该Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法、及应用该Al-Cu-RE系稀土铝合金的耐热电缆。
背景技术
目前，我国的铝合金导体材料主要分为以下三类：高导电铝合金导体材料、高强高导铝合金材料、及高强高导耐热铝合金导体材料。高导电铝合金导体材料主要包括Al-Fe系铝合金、Al-Cu系铝合金、及电工铝(如电工铝1350或电工铝1B90等)等。高导电铝合金导体材料属于软质电线铝合金，力学性能和抗蠕变性能普遍较低，而导电性能较高(达到61～63％IACS)，一般用于低压端。高强高导铝合金材料主要包括Al-Mg-Si系铝合金。高强高导铝合金材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，但导电性能较低(一般低于58％IACS)，主要用于架空线，如应用于长江、汉江等超高压大跨距输电线路中。高强高导耐热铝合金导体材料主要包括Al-Zr-RE系铝合金。高强高导耐热铝合金导体材料具有较好的导电率、机械性能和耐热性，可在低于150℃的高温环境下使用。
申请人于2021年成立了铝合金新材料研发部，对耐热电缆用铝合金如Al-Cu系铝合金进行了研发。研究发现，随着对耐热电缆用铝合金性能的要求越来越高，为了获得综合性能佳的耐热电缆用铝合金，通常会向铝中加入多种功能各异的元素，如林泽民作为发明人的专利CN102978448B中，36种元素被加入至铝中，过多元素的加入会提高成本(元素的总含量过高且不乏昂贵元素的加入)并增加工艺复杂度，而且过多元素的加入意味着现有的耐热电缆用铝合金制备工艺中并没有在降低成本和工艺复杂度的基础上有针对性地提高耐热电缆用铝合金的综合性能。为此，申请人经不断地创新实验，提出了一种在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能优异的耐热电缆用Al-Cu-RE系稀土铝合金的新发明。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种Al-Cu-RE系稀土铝合金，旨在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素来获得综合性能优异(尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能)的耐热电缆用Al-Cu-RE系稀土铝合金。
本发明提供一种Al-Cu-RE系稀土铝合金，含有Al，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、及质量百分比含量为0-0.3％的Sn。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
Mg与Si的质量比为0.2-40：1；
Cu与Si的质量比为0.5-30：1；
Mg与In的质量比为0.3-40：1；
Cu与In的质量比为0.3-40：1；
Mg、Sn、及Si的质量比为1-20：0.5-5：1；
RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5％的Sb；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Sr；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Zn；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Be；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Bi；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Mo；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Cd；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.8％的Co；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5％的Ca；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Ge。
进一步地，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Fe，其中，Mg与Fe的质量比为0.2-20：1，Si与Fe的质量比为0.1-5：1。
进一步地，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的B，其中，In和B的质量比为0.1-10：1。
进一步地，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Sc和质量百分比含量为0-0.3％的Zr，Mg与Sc的质量比为0.2-30：1，Cu与Sc的质量比为1-30：1，Sc与Zr的质量比为0.5-2.5：1。
进一步地，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的B、质量百分比含量为0-0.3％的Fe、及质量百分比含量为0-0.3％的Sc，其中，Sc与Fe的质量比为0.01-10：1，Sc、In、及B的质量比为0.1-15：0.1-10：1。
本发明还提供一种Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，包括以下步骤：
对铝源进行第一次加热处理，得到铝液；
向所述铝液中加入Cu、Mg、Si、RE、In、及Sn，进行第二次加热处理，获得合金液；
对所述合金液进行精炼处理和扒渣处理，进行成分及含量检测；
成分及含量检测合格后，对经所述精炼处理和扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理和拉拔处理，得到铝合金线；及
对铝合金线进行时效处理，得到Al-Cu-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金含有Al，还含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、及质量百分比含量为0-0.3％的Sn。
进一步地，满足以下条件的至少一种：
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入Sb、Sr、Zn、B、Be、Bi、Mo、Cd、Fe、Ca、Ge、Zr、Sc及Co中至少一种的步骤；
所述时效处理为双极时效处理，所述双极时效处理包括以下步骤：先进行低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-150h；再进行高温时效处理，温度为150-250℃，时间为1-100h。
本发明还提供一种耐热电缆，其包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为所述Al-Cu-RE系稀土铝合金。
本发明技术方案中，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、及质量百分比含量为0-0.3％的Sn。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝的导电性能和力学性能的提高有限，甚至对铝的导电性能和力学性能具有负面作用。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，上述元素之间相互作用相互影响，可降低彼此在铝基体中的固溶度，来降低某些元素对电导率的不利影响并提高导电性能。元素还会固溶进入其他析出相和第二相中形成强化相，从而可显著提高铝合金的综合性能。所述Al-Cu-RE系稀土铝合金采用的元素种类不多，价格低廉，虽然RE及Sc成本稍高，但用量较少，对所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本的影响较小。另外，RE及Sc复合具有其他元素不能比拟的力学性能及导电性能。各元素相互配合还可促进强化相的析出体积分数以减少添加至铝基体中的元素的总使用量。通常，在软质耐热电缆中，加入合金元素的量与电导率及延伸率成反比，与抗拉强度及屈服强度成正比，在软态下，要保证导电率达到国标规定值(大于61％IACS)，向电缆用铝合金中加入的元素的总量不超过1.0wt％；要保证抗拉强度大于185MPa，向电缆用铝合金中加入的元素的总量一般要超过1.0wt％，然而，导电率肯定会低于国标规定值(大于61％IACS)；而本发明在保证力学性能及电导率的前提下，向铝合金中加入的元素的总量低于1.0wt％时，即可取得较佳的综合性能(具体而言，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于硬态合金的抗拉强度，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的延伸率大于软态合金的延伸率，且电导率大于61％IACS)，进而还降低了所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本。综上，本发明在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能(尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能)优异的耐热电缆用Al-Cu-RE系稀土铝合金。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供一种Al-Cu-RE系稀土铝合金，其含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.3％的Sn、及Al和不可避免的杂质。
在一实施例中，Cu的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、或0.6％；Mg的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、或0.7％；Si的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.21％、0.25％、或0.3％；RE的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％；In的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％；Sn的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
Mg、Sn、及Si的质量比为1-20：0.5-5：1。具体的，Mg、Sn、及Si的质量比为1：0.5：1、1：1：1、1：1.5：1、1：2：1、1：2.5：1、1：3：1、1：4：1、1：4.5：1、1：5：1、5：0.5：1、5：1：1、5：1.5：1、5：2：1、5：2.5：1、5：3：1、5：4：1、5：4.5：1、5：5：1、10：0.5：1、10：1：1、10：1.5：1、10：2：1、10：2.5：1、10：3：1、10：4：1、10：4.5：1、10：5：1、15：0.5：1、15：1：1、15：1.5：1、15：2：1、15：2.5：1、15：3：1、15：4：1、15：4.5：1、15：5：1、20：0.5：1、20：1：1、20：1.5：1、20：2：1、20：2.5：1、20：3：1、20：4：1、20：4.5：1、或20：5：1。
Mg与Si的质量比为0.2-40：1。具体的，Mg与Si的质量比为0.2：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、30：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Mg/Si的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与Si的质量比可为0.5-30：1。具体的，Cu与Si的质量比为0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、35：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Cu/Si的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
Mg与In的质量比为0.3-40：1。具体的，Mg与In的质量比为0.3：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、35：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Mg/In的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与In的质量比为0.3-40：1。具体的，Cu与In的质量比为0.3：1、0.5：1、1：
1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、35：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Cu/In的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5％的Sb。Sb的质量百分比含量具体可为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、或0.5％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.2％的Sr。Sr的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、或0.2％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Zn。Zn的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的Be。Be的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Bi。Bi的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Mo。Mo的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Cd。Cd的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.8％的Co。Co的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、或0.8％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.5％的Ca。Ca的质量百分比含量具体可为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、或0.5％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Ge。Ge的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Fe。Fe的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
Mg与Fe的质量比可为0.2-20：1，具体可为0.2：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、或20：1。
Si与Fe的质量比可为0.1-5：1，具体可为0.1：1、0.15：1、0.2：1、0.25：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1：1、2：1、3：1、4：1、或5：1。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Sc。Sc的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％。Sn的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.3％的Zr。Zr的质量百分比含量具体可为0.001％、0.01％、0.04％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
Sc与Fe的质量比可为0.1-10：1，具体可为0.1：1、0.2：1、0.5：1、1：1、2：
1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、或10：1。
Mg与Sc的质量比为0.1-20：1。具体的，Mg与Sc的质量比为0.1：1、0.2：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、或20：1。在该质量比的范围内，随Mg/Sc的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与Sc的质量比可为1-30：1。具体的，Cu与Sc的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、或30：1。在该质量比的范围内，随Cu/Sc的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
Sc与Zr的质量比为0.5-2.5：1。具体可为0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1.1：1、1.2：1、1.3：1、1.4：1、1.5：1、2：1、或2.5：1。
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0-0.1％的B。B的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、或0.1％。
In和B的质量比为0.1-10：1，例如0.1：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、或10：1。
Sc、In、及B的质量比为0.1-15：0.1-10：1，优选为1-10：1-5：1。Sc、In、及B的质量比具体可为0.1：0.1：1、0.5：0.1：1、1：0.1：1、5：0.1：1、10：0.1：1、15：0.1：1、0.1：1：1、0.5：1：1、1：1：1、5：1：1、10：1：1、15：1：1、0.1：5：1、0.5：5：1、1：5：1、5：5：1、10：5：1、15：5：1、0.1：10：1、0.5：10：1、1：10：1、5：10：1、10：10：1、或15：10：1。
所述杂质的质量百分比含量为不大于0.15％，单种杂质的质量百分比含量小于0.05％。
本发明技术方案中，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、及质量百分比含量为0-0.3％的Sn。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝的导电性能和力学性能的提高有限，甚至对铝的导电性能和力学性能具有负面作用。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，上述元素之间相互作用相互影响，可降低彼此在铝基体中的固溶度，来降低某些元素对电导率的不利影响并提高导电性能。元素还会固溶进入其他析出相和第二相中形成强化相，从而可显著提高铝合金的综合性能。所述Al-Cu-RE系稀土铝合金采用的元素种类不多，价格低廉，虽然RE及Sc成本稍高，但用量较少，对所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本的影响较小。另外，RE及Sc复合具有其他元素不能比拟的力学性能及导电性能。各元素相互配合还可促进强化相的析出体积分数以减少添加至铝基体中的元素的总使用量。通常，在软质耐热电缆中，加入合金元素的量与电导率及延伸率成反比，与抗拉强度及屈服强度成正比，在软态下，要保证导电率达到国标规定值(大于61％IACS)，向电缆用铝合金中加入的元素的总量不超过1.0wt％；要保证抗拉强度大于185MPa，向电缆用铝合金中加入的元素的总量一般要超过1.0wt％，然而，导电率肯定会低于国标规定值(大于61％IACS)；而本发明在保证力学性能及电导率的前提下，向铝合金中加入的元素的总量低于1.0wt％时，即可取得较佳的综合性能(具体而言，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于硬态合金的抗拉强度，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的延伸率大于软态合金的延伸率，且电导率大于61％IACS)，进而还降低了所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本。综上，本发明在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能(尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能)优异的耐热电缆用Al-Cu-RE系稀土铝合金。
Mg、Si、Ti，Mn，V，Cr等元素是影响铝电导率的主要有害杂质元素，需要降低加入量、或对其进行处理来降低其对电导率的影响。本发明技术方案中，Mg、Si、Cu、In、Sn的加入量(分别可达到0.7％、0.3％、0.6％、0.2％、0.3％)可大于现有技术中Mg、Si、Cu、In、Sn的加入量(分别可达到0.3％、0.08％、0.25％、0.1％、0.08％)，使Al-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能，尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能，具体理由如下：
(1)Si的加入量可达到0.3％，可大于现有技术中Si的加入量(Si在铝基体中以固溶态存在，与Al的晶格常数差异很大，易引起大的晶格畸变，对铝电导率影响较大，是影响铝电导率的主要杂质元素，因此，现有技术中Si的加入量较小，通常不大于0.08％)，Si可与Al和Fe反应生成(Al,Fe,Si)金属间化合物(可以理解的，铝源中通常含有Fe杂质，当采用的铝源中没有Fe杂质或未向铝基体中加入Fe时，Si自然不会与Fe反应生成含铁化合物)，Mg的加入量充足，使得大量的Si可与Al、Mg和Fe反应生成Mg2Si和AlFeMgSi，来消除或几乎消除铝基体中的单质Si，如此可避免Si的加入量过多而影响铝合金的导电性能，将Si的加入量设置为大于现有技术中Si的加入量，一方面利于Si来细化初晶晶粒，另一方面将Si与Al、Mg和Fe反应生成化合物，来提高力学性能，还可避免过多的Si引起铝合金的导电性能的下降，如此，可将本发明中Si的加入量设置为大于现有技术中Si的加入量，不仅可打破现有技术中因Si过多加入而影响铝合金的导电性能的技术偏见，反而在加入较多Si时同时提高了铝合金的导电性能和力学性能，更可避免因高成本元素的过多加入而导致的成本的增加和过多种类元素的加入而导致的缺乏针对性的性能调节和工艺复杂；
(2)Cu的加入量可达到0.6％，可大于现有技术中Cu的加入量(较低含量的Cu对铝合金的导电性能和力学性能影响不大，较高含量的Cu会降低铝合金的导电性能，因此，现有技术中Cu的加入量通常为0.18-0.25％)，RE可极大地促进CuAl2强化相和(CuMg)Al2强化相的析出，显著地提高了铝合金的力学性能和导电性能，将Cu的加入量设置为大于现有技术中Cu的加入量，一方面利于Cu来提高铝合金的力学性能，另一方面将Cu与Mg及Al反应生成弥散化合物避免过多的Cu引起铝合金的导电性能的下降，如此，可将本发明中Cu的加入量设置为大于现有技术中Cu的加入量，不仅可打破现有技术中因Cu过多加入而影响铝合金的导电性能的技术偏见，反而在加入较多Cu时同时提高了铝合金的力学性能和导电性能，更可避免因高成本元素的过多加入而导致的成本的增加和过多种类元素的加入而导致的缺乏针对性的性能调节和工艺复杂；
(3)Mg的加入量可达到0.7％，可大于现有技术中Mg的加入量(Mg在合金中主要以固溶强化的形式存在，Mg原子半径与铝原子半径相差较大，Mg在铝固溶体中的含量越高，越易引起晶格畸变，降低铝合金的导电性能，因此，现有技术中Mg的加入量通常不大于0.3％)，Mg可与Si和Sn反应生成Mg2Si和Mg2Sn相，还有部分Mg会固溶于CuAl2相和AlFeSi相中，形成(CuMg)Al2相和AlFeSiMg相，降低合金元素在基体中的固溶度，可提高铝合金的力学性能、导电性能和抗疲劳性能，Mg的加入量可较大，Mg可与Al、Fe、Sn(加入量可较大)、Si(加入量可较大)、Cu(加入量可较大)反应生成第二相，避免过多的Mg固溶引起铝合金的晶格畸变，将Mg的加入量设置为大于现有技术中Mg的加入量，一方面利于Mg来提高铝合金的力学性能，另一方面将Mg与Si、Cu、Al及Fe反应生成第二相避免过多的Mg引起铝合金的力学性能和导电性能的下降，如此，可将本发明中Mg的加入量设置为大于现有技术中Mg的加入量，不仅可打破现有技术中因Mg过多加入而影响铝合金的力学性能和导电性能的技术偏见，反而在加入较多Mg时同时提高了铝合金的力学性能、导电性能和抗疲劳性能，更可避免因高成本元素的过多加入而导致的成本的增加和过多种类元素的加入而导致的缺乏针对性的性能调节和工艺复杂；
(4)Sn的加入量可达到0.3％，可大于现有技术中Sn的加入量(Sn在铝基体中的固溶度极低，过量的Sn会导致β(Sn)的增加，β(Sn)富集于晶界凝固时会降低铝合金的力学性能，因此，现有技术中Sn的加入量较小，通常不大于0.08％)，Sn会与剩余的Mg反应生成圆润球状的弥散的Mg2Sn强化相(Mg优先与Si反应生成Mg2Si相，再与Sn反应，Sn还会促进Mg2Si相的析出)，可降低Mg和Sn在铝基体中的固溶度，进而提高铝合金的导电性能，Sn还会与Al生成Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4等多种高温强化相，来提高铝合金的耐热性和抗腐蚀性能，如此，可将本发明中Sn的加入量设置为大于现有技术中Sn的加入量，不仅可打破现有技术中因Sn过多加入而影响铝合金的力学性能的技术偏见，反而在加入较多Sn时同时提高了铝合金的耐热性、抗腐蚀性能、力学性能、及导电性能；
(5)RE可细化合金组织，来提高铝合金的力学性能，RE还在含铁相表面形成稀土活性膜或与Al、Fe、Ti等原子结合形成稀土化合物，有效减少有害元素原子在铝基体中的固溶，来提高铝合金的导电性能和力学性能，RE可把长条状β-Fe相转化为圆球状ɑ-Fe相，并变质单质Si，RE还可促进弥散析出，进一步提高铝合金的导电性能和力学性能，此外，RE可提高铝合金的再结晶温度，使铝合金的耐热性、强度和塑性都得到提升；
(6)In的加入量可达到0.2％，可大于现有技术中In的加入量(过量的In会导致铝合金力学性能的下降，因此，现有技术中In的加入量较小，通常不大于0.1％)，In可细化晶粒，In还可与Al生产AlIn高温强化相，可与Cu反应生成CuIn高温强化相，可大幅提高铝合金的力学性能，Cu的加入量充足，如此，可将本发明中In的加入量设置为大于现有技术中In的加入量，不仅可打破现有技术中因In过多加入而影响铝合金的力学性能的技术偏见，反而在加入较多In时同时提高了铝合金的力学性能。
In、Sn及RE的复合添加，可细化晶粒，稳定晶界相，促进强化相的析出，提高铝合金的高温强度、室温强度、导电性能、力学性能、塑性和耐热性。即使在Mg、Si、Cu、In、Sn中至少一个的加入量大于现有技术中Mg、Si、Cu、In、Sn的加入量的情况下，本发明的Al-Cu-RE系稀土铝合金仍具有较佳的综合性能。本发明的Al-Cu-RE系稀土铝合金中存在Mg2Si、Mg2Sn、Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Al2Cu、AlFeSi、AlFeMgSi、(CuMg)Al2、CuIn、AlIn等第二相，Mg2Si、Mg2Sn、Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Al2Cu、CuIn、AlIn等为析出强化相，AlFeSi、AlFeMgSi、(CuMg)Al2等为晶界强化相，使得本发明的Al-Cu-RE系稀土铝合金在保持较佳的常温强度、高温强度、抗蠕变性能及结构稳定性的基础上，还具有较佳的导电性能和抗疲劳性能。而且，在In及RE的作用下，即使Mg、Si、Cu、In的加入量较大，仍可使本发明的Al-Cu-RE系稀土铝合金的各项性能均较佳。另外，由于低成本的元素的(如Mg、Si、Cu、In、Sn等)加入量加大，且可使铝合金具有良好的综合性能，可避免加入过多的价格贵的元素，从而降低本发明的Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本。综上，本发明在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能(尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能)优异的耐热电缆用Al-Cu-RE系稀土铝合金。
所述铝合金还可含有的Sb、Sr、Zn、B、Be、Bi、Mo、Cd、Fe、Ca、Ge、Zr、Sc及Co的至少一种，使Al-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能：
(1)Sb的加入量可达到0.5％，可大于现有技术中Sb的加入量(Sb在铝基体中的固溶度极低，过量的Sb会降低铝合金的力学性能和导电性能，因此，现有技术中Sb的加入量较小，通常不大于0.3％)，Sb会与剩余的Mg(Mg优先与Si反应，再与Sb反应)反应生成圆润球状的弥散的Mg3Sb2强化相，可降低Mg和Sb在铝基体中的固溶度，进而提高铝合金的导电性能和力学性能，如此，可将本发明中Sb的加入量设置为大于现有技术中Sb的加入量，不仅可打破现有技术中因Sb过多加入而影响铝合金的力学性能和导电性能的技术偏见，反而在加入较多Sb时提高了铝合金的力学性能和导电性能；
(2)Sr可促进析出相的析出，也是铝合金中的变质剂，在之后形核过程中吸附在Si相的表面，抑制Si相生长来改善铝合金的热变形工艺性能，显著提高了铝合金的力学性能、塑性和电导率；
(3)Zn的加入量可达到0.3％，大于现有技术中Zn的加入量(少量的Zn对铝合金的导电性能和力学性能影响不大，现有技术中Zn的加入量通常不大于0.04％，否则会严重影响铝合金的抗腐蚀能力、导电性能和力学性能)，将Zn的加入量设置为大于现有技术中Zn的加入量，一方面可利用Zn来促进Mg2Si和Al2Cu等析出相的析出，消除Si单质，另一方面，在应力作用下，Zn可与Mg形成MgZn2相，起到析出强化作用，Zn还会与Al和Ca生成CaZn和CaAlZn，使所述铝合金获得超塑性，如此，可将本发明中Zn的加入量设置为大于现有技术中Zn的加入量，不仅可打破现有技术中因Zn过多加入而影响铝合金的抗腐蚀能力、导电性能和力学性能的技术偏见，反而在加入较多Zn时提高了铝合金的力学性能和导电性能；
(4)Fe可与Al和Si生成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)，避免生成粗大的β-FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)为立方结构，有利于改善铝合金的力学性能，Co可促成Fe相球形的形成，当Co的加入量为0-0.8％时，可生成粒径较小的Al3(Fe,Co)相，来提高铝合金的力学性能，还可将生成的Al3Fe相转为α-Al15(Fe,Co)3Si2(其形状可为粒状、小花朵状或细小条状)，并对Al3Fe相具有细化效果，进一步提高铝合金的力学性能、耐热性能、及塑性，本发明将Fe与Si的质量比设置为1：0.1-5，可确保Si充分地与Fe反应，避免过量Si对铝合金的导电性能的不利影响；
(5)Cd的加入量可达到0.3％，可大于现有技术中Cd的加入量(现有技术中Cd的加入量通常不大于0.1％，否则Cd元素会以富Cd相的形式残留在晶间，降低铝合金的塑性)，Cd可细化α-Al，在熔体中与Al、Fe和RE反应形成REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、Al3Cd、及Al2Cd3等多种金属化合物，能改善铝合金的抗拉性能，Cd在时效阶段会形成大量Cd-空位团簇，促进并加快CuAl2、Mg3Sb2、Mg3Bi2、Mg2Si、Mg2Sn相的析出，而且在Cd和RE的作用下大量CuAl2相析出，当Cd的加入量较大时，充足的Cd为CuAl2相提供形核位置，形成(CuCd)Al2、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(BiCd)2、AlCuCdMgNi等强化相，从而提高铝合金的力学性能，另外，少量弥散分布在铝基体中的Cd可大幅提高铝合金强的韧性和塑性，将Cd的加入量设置为大于现有技术中Cd的加入量，一方面利于Cd来提高铝合金的韧性，另一方面将Cd与Al、Cu、Sn、Si、Fe和RE反应生成化合物避免过多的Cd引起铝合金的塑性的下降，如此，可将本发明中Cd的加入量设置为大于现有技术中Cd的加入量，不仅可打破现有技术中因Cd过多加入而影响铝合金的导电性能的技术偏见，反而在加入较多Cd时同时提高了铝合金的韧性、塑性、力学性能、抗拉性能；
(6)Mo的加入量可达到0.3％，可大于现有技术中Mo的加入量(现有技术中Mo的加入量通常不大于0.1％，否则会降低铝合金的导电性能)，Mo可细化晶粒，Mo可与Al生成可提高铝合金力学性能的AlMo高温强化相，还可与Al和Si生成可提高铝合金防腐蚀性能的Mo(AlSi)2相，Si的加入量充足，如此，可将本发明中Mo的加入量设置为大于现有技术中Mo的加入量，不仅可打破现有技术中因Mo过多加入而影响铝合金的导电性能的技术偏见，反而在加入较多Mo时同时提高了铝合金的力学性能和防腐蚀性能；
(7)Sc的加入量可达到0.3％，可大于现有技术中Sc的加入量(过量的Sc会导致晶粒的粒径过大，因此，现有技术中Sc的加入量较小，通常不大于0.15％)，Sc可与Al生成Al3Sc质点，可明显细化合金组织，改变强化η相的尺寸、形状和分布从而提高铝合金的力学性能、塑性及高温稳定性，Sc还可与Al、Sc和Cu生成AlScCu、Mg2ScSi、Mg2ScSn、Al3ScZr相，进而提高铝合金的力学性能，Cu的加入量充足，如此，可将本发明中Sc的加入量设置为大于现有技术中Sc的加入量，不仅可打破现有技术中因Sc过多加入而影响铝合金的力学性能的技术偏见，反而在加入较多Sc时同时提高了铝合金的耐热性、抗腐蚀性能、力学性能、及导电性能；
(8)Zr的加入量可达到0.3％，大于现有技术中Zr的加入量(现有技术中Zr的加入量通常不大于0.1％，否则铝合金的电导率会急剧下降)，Zr可与RE协同作用，抑制合金再结晶，Zr还可与Er等稀土元素形成(Zr,RE)Al3化合物，促进了β″相析出，并使β″相变得更为细小弥散，可提高铝合金的再结晶温度和耐热性，Zr也会促进Mg2Sn的析出，进一步降低Mg和Sn在铝基体中的固溶度，将Zr的加入量设置为大于现有技术中Zr的加入量，一方面利于Zr来提高铝合金的力学性能和塑性，另一方面将Zr与稀土反应生成化合物避免过多的Zr引起铝合金的导电性能的下降，如此，可将本发明中Zr的加入量设置为大于现有技术中Zr的加入量，不仅可打破现有技术中因Zr过多加入而影响铝合金的导电性能的技术偏见，反而在加入较多Zr时同时提高了铝合金的力学性能和导电性能；
(9)B的加入量可达到0.1％，大于现有技术中B的加入量(过多的B会增大含铁相的尺寸，导致B晶粒的聚集而降低细化效果，还会与强化元素反应而降低铝合金的力学性能，现有技术中B的加入量通常不大于0.05％)，将B的加入量设置为大于现有技术中B的加入量。如此设置，B不仅可与Ti、Cr、Zr等过渡族金属杂质元素发生硼化作用而提高铝合金的导电性能(如此可避免Zr加入量过大而影响铝合金的导电性能)，还具有细化作用，提高铝合金的力学性能和室温强度，B还可与Fe、Al、Si发生反应形成了复杂的多元化合物，不仅可进一步消除单质Si，还可改变铁相的形态(由针片状变成了小短片状、多面体状或汉字状)，来提升力学性能和导电性能，如此，可将本发明中B的加入量设置为大于现有技术中B的加入量，不仅可打破现有技术中因B过多加入而影响铝合金的力学性能的技术偏见，反而在加入较多B时提高了铝合金的室温强度、力学性能和导电性能；
(10)Be可促进Mg2Si、Mg3Bi2、Mg2Sn相的析出，减少Mg损失，避免铸造缺陷，减少氧化物杂质的生成，还可促使板状β中间相转变为相对无害的汉字状Be-Fe(Al8Fe2SiBe)相，将共晶Si相由片状相变为细小相，来提高铝合金的再结晶温度，降低铝合金的再结晶速度，进而提高铝合金的力学性能、高温强度、常温强度和塑性；
(11)Ge的加入量可达到0.3％，可大于现有技术中Ge的加入量(较低含量的Ge对铝合金的导电性能和力学性能影响不大，较高含量的Ge会降低铝合金的导电性能和力学性能，因此，现有技术中Ge的加入量通常不大于0.2％)，Ge与α-Al基体中的淬火空位具有较强的结合能力，易捕获α-Al基体中的淬火空位并形成“Ge-空位对”，Ge在熔体中能够形成Al9Ge7、Al6Ge5、Al5Ge2、Al3Ge4等高温强化相，提高铝合金的耐热性，Ge还可细化析出相，也会促进析出相(如Mg2Si和CuAl2等)的析出，还会取代亚稳析出相中的部分Si原子，时效初期析出的Si-Ge相为θ相提供形核场所，增加了θ相的密度，Si的加入量可达到0.5％，可与大量的Ge反应生成Si-Ge相，并为θ相提供形核场所，提高铝合金的力学性能和导电性能，如此，可将本发明中Ge的加入量设置为大于现有技术中Ge的加入量，不仅可打破现有技术中因Ge过多加入而影响铝合金的导电性能和力学性能的技术偏见，反而在加入较多Ge时同时提高了铝合金的耐热性、导电性能和力学性能；
(12)Bi在凝固过程中膨胀，对补缩有利，还可防止钠脆，可与Mg生成Mg3Bi2强化相，从而提高铝合金的力学性能；Ca可细化共晶组织，改善β-Fe相，在提高合金强度的同时改善合金的热处理性能，还能与Cu和Al生成Al4Ca、Al2Ca3、AlCa2、AlCaCu强化相，明显提高铝合金的强度、耐热性能和抗疲劳性能。
Zr、RE、Be、Sn、Ge、Cd、Zn、及Sr中至少两个复合添加，促进强化相Mg2Si、Mg3Sb2、Mg3Bi2、Mg2Sn、(CuMg)Al2和CuAl2等的析出；Zr、RE、Be、B、Sc、Mo、In、Sr、Cd及Ca中至少两个复合添加，细化晶粒，代替导致电导率急剧下降的Ti元素；Zr、RE、Be中至少两个复合添加，稳定晶界相，提高铝合金的高温强度、室温强度和耐热性；Sc、B、Co、RE、Ca中至少两个复合添加，改善β-Fe相，把长条状β-Fe相转化为圆球状ɑ-Fe相，并变质单质Si；B和Sr的复合可变质铝基体及Mg2Si相，使Ti、V、Cr等元素减少向晶界的分布，并与之反应生成块状的硼化物，使得Ti、V、Cr等固溶元素变为析出态，减弱了Al的点阵畸变，增加了电导率；将Mg、Si、Cu、Sc、In、Zr、Ge、Sn、Sb、B、Cd及Zn中至少一个的加入量设置为大于现有技术中Mg、Si、Cu、Sc、In、Zr、Ge、Sn、Sb、B、Cd及Zn的加入量，可避免加入过多的价格贵的元素，同时可得到Al9Ge7、Al6Ge5、Al5Ge2、Al3Ge4、REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、Al3Cd、Al2Cd3、(CuCd)Al2、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(BiCd)2、AlCuCdMgNi、Mo(AlSi)2、AlMo、CuIn、AlIn、AlScCu、Mg2ScSi、Mg2ScSn、Mg3(ScBi)2、Mg3(ScSb)2、Mg3Bi2、MgZn2、CaZn、CaAlZn、AlCaCu、Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、α-Al15(Fe,Co)3Si2、Al3(Fe,Co)、Mg2Sn、Mg3Sb2、Mg2Si、Al2Cu、Al3(Zr,RE)、AlFeMgSiNi、FeNiAl9、AlFeSi、AlFeMgSi、(CuMg)Al2、AlFeSiNi、Be-Fe(Al8Fe2SiBe)、Al4Ca、Al2Ca3、AlCa2、AlCaCu、Al3ScZr等第二相，Al9Ge7、Al6Ge5、Al5Ge2、Al3Ge4、Al3Cd、Al2Cd3、AlMo、CuIn、AlIn、Al3Sc、Mg3Bi2、MgZn2、CaZn、Al9Sn7、Al6Sn5、Al5Sn2、Al3Sn4、Mg2Sn、AlCaCu、Mg3Sb2、Mg2Si、Al2Cu、Al4Ca、Al2Ca3、AlCa2等为析出强化相，(CuCd)Al2、Mg2(SiCdREFe)、Mg2(SnCd)、Mg3(BiCd)2、AlCuCdMgNi、Mo(AlSi)2、AlScCu、Mg2ScSi、Mg2ScSn、Mg3(ScBi)2、Mg3(ScSb)2、REAl2Cd3、Fe3Al2Cd、α-Al15(Fe,Co)3Si2、Al3(Fe,Co)、Al3(Zr,RE)、AlFeMgSiNi、FeNiAl9、AlFeSi、AlFeMgSi、(CuMg)Al2、AlFeSiNi、Be-Fe(Al8Fe2SiBe)、CaAlZn、AlCaCu、Al3ScZr等为晶界强化相，使Al-Cu-RE系稀土铝合金具有较佳的综合性能，尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能。
本发明还提供一种Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，包括以下步骤：
熔炼：将铝源(如铝锭)加热至720-780℃，得到铝液，向铝液中加入Cu、Mg、Si、RE、In、Sn进行加热熔炼，搅拌均匀后，精炼，除气扒渣，在700-750℃静置保温10-30min后，得到合金液后，保温静置，进行成分及含量检测；
连铸连轧：成分及含量检测合格后，对经除气扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理，得到铝合金杆；
拉拔处理：对所述铝合金杆进行拉拔处理，得到铝合金线；
绞合处理：将铝合金线与高弹丝绞合，形成铝合金导体；及
时效处理：对铝合金导体进行时效处理，冷却，得到所述Al-Cu-RE系稀土铝合金。Al-Cu-RE系稀土铝合金，含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.3％的Sn、及Al和不可避免的杂质。
可以理解的，当所述经除气扒渣处理后的合金液中的各组分的含量检测达标时，再进行连铸连轧等后续处理。其中，所述铝合金含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、质量百分比含量为0-0.3％的Sn、及Al和不可避免的杂质。当成分及含量检测不合格时，可加入相应的元素进行调节直至成分及含量检测合格。
在一实施例中，Cu的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、或0.6％；Mg的质量百分比含量具体可为0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、或0.7％；Si的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.21％、0.25％、或0.3％；RE的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％；In的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、或0.2％；Sn的质量百分比含量具体可为0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.2％、0.25％、或0.3％。
Mg、Sn、及Si的质量比为1-20：0.5-5：1。具体的，Mg、Sn、及Si的质量比为1：0.5：1、1：1：1、1：1.5：1、1：2：1、1：2.5：1、1：3：1、1：4：1、1：4.5：1、1：5：1、5：0.5：1、5：1：1、5：1.5：1、5：2：1、5：2.5：1、5：3：1、5：4：1、5：4.5：1、5：5：1、10：0.5：1、10：1：1、10：1.5：1、10：2：1、10：2.5：1、10：3：1、10：4：1、10：4.5：1、10：5：1、15：0.5：1、15：1：1、15：1.5：1、15：2：1、15：2.5：1、15：3：1、15：4：1、15：4.5：1、15：5：1、20：0.5：1、20：1：1、20：1.5：1、20：2：1、20：2.5：1、20：3：1、20：4：1、20：4.5：1、或20：5：1。
Mg与Si的质量比为0.2-40：1。具体的，Mg与Si的质量比为0.2：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、30：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Mg/Si的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与Si的质量比可为0.5-30：1。具体的，Cu与Si的质量比为0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、35：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Cu/Si的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
Mg与In的质量比为0.3-40：1。具体的，Mg与In的质量比为0.3：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、35：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Mg/In的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与In的质量比为0.3-40：1。具体的，Cu与In的质量比为0.3：1、0.5：1、1：
1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、30：1、35：1、或40：1。在该质量比的范围内，随Cu/In的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种。
所述杂质的质量百分比含量为不大于0.15％，单种杂质的质量百分比含量小于0.05％。
在一实施例中，铸造温度为680-750℃，轧制温度为450-550℃。
在一实施例中，所述拉拔处理可为冷拉拔。冷拉拔时，铝合金杆被拉成预定直径范围内的铝合金线，控制每道冷拉拔延伸系数为0.5-2，每次冷拉拔后升温至250-350℃，保温5-20h，进行二级热处理，得到铝合金线。
在一实施例中，所述时效处理为双极时效处理，所述双极时效处理包括以下步骤：先进行低温时效处理，温度为100-150℃，时间为1-150h；再进行高温时效处理，温度为150-250℃，时间为1-100h。所述双极时效处理可尽可能地使铝合金中的固溶元素析出，来提高铝合金的力学性能和电导率。所述高温时效处理的温度可大于低温时效处理。低温时效处理的温度可为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、或150℃。高温时效处理的温度可为150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、或250℃。低温时效处理的时间可为1h、10h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h、100h、110h、120h、130h、140h、或150h。高温时效处理的时间可为1h、10h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h、或100h。高温时效处理的时间可不大于低温时效处理的时间。高温时效处理的温度可为低温时效处理的温度的1.2-2.5倍，优选为1.5-2倍。低温时效处理的时间可为高温时效处理的时间的1.1-50倍，优选为5-40倍，优选为10-20倍。
在一实施例中，所述精炼处理的温度为690-750℃，时间为10-20分钟。所述精炼处理的精炼剂可包括以下重量份的原料：KF 60-70份、NaC1 50-60份、LiCl 40-60份、冰晶石20-25份、AIF3 10-25份、CaF2 10-15份、轻质碳酸钙5-10份、石墨粉15-20份、滑石粉10-20份、MgCl2 20-30份、稀土酸盐10-30份。所述稀土酸盐可为轻稀土的氯化物、氟化物、硝酸化合物中的一种及其以上复配。所述稀土酸盐可为重稀土的氯化物、氟化物、硝酸化合物中的一种及其以上复配。所述精炼剂与合金液的质量比为0.0013-0.0018：1。
在一实施例中，还可向铝液中加入Sb、Sr、Sc、Zn、B、Be、Bi、Mo、Cd、Fe、Ca、Ge、Zr、及Co中的至少一种。
在一实施例中，Cu、Mg、Si、RE、In、Sc、Sb、Sr、Zn、B、Be、Bi、Mo、Cd、Fe、Ca、Ge、Zr、及Co以单质和/或铝中间合金的形式加入。
Sb的质量百分比含量可为0-0.5％。Sr的质量百分比含量可为0-0.2％。Sc的质量百分比含量可为0-0.3％。Zn的质量百分比含量可为0-0.3％。B的质量百分比含量可为0-0.1％。Be的质量百分比含量可为0-0.1％。Bi的质量百分比含量可为0-0.3％。Mo的质量百分比含量可为0-0.3％。Cd的质量百分比含量可为0-0.3％。Co的质量百分比含量可为0-0.8％。Ca的质量百分比含量可为0-0.5％。Ge的质量百分比含量可为0-0.3％。Zr的质量百分比含量可为0-0.3％。Fe的质量百分比含量可为0-0.3％。
Mg与Fe的质量比可为0.2-20：1，具体可为0.2：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、或20：1。
Sc与Fe的质量比可为0.1-10：1，具体可为0.1：1、0.2：1、0.5：1、1：1、2：
1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、或10：1。
Si与Fe的质量比可为0.1-5：1，具体可为0.1：1、0.15：1、0.2：1、0.25：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1：1、2：1、3：1、4：1、或5：1。
Mg与Sc的质量比为0.1-20：1。具体的，Mg与Sc的质量比为0.1：1、0.2：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、或20：1。在该质量比的范围内，随Mg/Sc的质量比的增大，导电强度逐渐增加。
Cu与Sc的质量比可为1-30：1。具体的，Cu与Sc的质量比为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、11：1、12：1、13：1、14：1、15：1、16：1、17：1、18：1、19：1、20：1、25：1、或30：1。在该质量比的范围内，随Cu/Sc的质量比的增大，抗拉强度逐渐增加。
Sc与Zr的质量比为0.5-2.5：1。具体可为0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1.1：1、1.2：1、1.3：1、1.4：1、1.5：1、2：1、或2.5：1。
In和B的质量比为0.1-10：1，例如0.1：1、0.5：1、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、或10：1。
Sc、In、及B的质量比为0.1-15：0.1-10：1，优选为1-10：1-5：1。Sc、In、及B的质量比具体可为0.1：0.1：1、0.5：0.1：1、1：0.1：1、5：0.1：1、10：0.1：1、15：0.1：1、0.1：1：1、0.5：1：1、1：1：1、5：1：1、10：1：1、15：1：1、0.1：5：1、0.5：5：1、1：5：1、5：5：1、10：5：1、15：5：1、0.1：10：1、0.5：10：1、1：10：1、5：10：1、10：10：1、或15：10：1。
本发明技术方案中，向铝液中加入Cu、Mg、Si、RE、Sn、In，加热熔炼后，再进行连铸连轧、拉拔处理、绞合处理、及时效处理，得到Al-Cu-RE系稀土铝合金。所述Al-Cu-RE系稀土铝合金含有质量百分比含量为0.01-0.6％的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2％的RE、质量百分比含量为0-0.7％的Mg、质量百分比含量为0-0.3％的Si、质量百分比含量为0-0.2％的In、及质量百分比含量为0-0.3％的Sn。上述元素单独添加至铝基体中时，对铝的导电性能和力学性能的提高有限，甚至对铝的导电性能和力学性能具有负面作用。本发明将上述元素一并加入至铝基体中，上述元素之间相互作用相互影响，可降低彼此在铝基体中的固溶度，来降低某些元素对电导率的不利影响并提高导电性能。元素还会固溶进入其他析出相和第二相中形成强化相，从而可显著提高铝合金的综合性能。所述Al-Cu-RE系稀土铝合金采用的元素种类不多，价格低廉，虽然RE及Sc成本稍高，但用量较少，对所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本的影响较小。另外，RE及Sc复合具有其他元素不能比拟的力学性能及导电性能。各元素相互配合还可促进强化相的析出体积分数以减少添加至铝基体中的元素的总使用量。通常，在软质耐热电缆中，加入合金元素的量与电导率及延伸率成反比，与抗拉强度及屈服强度成正比，在软态下，要保证导电率达到国标规定值(大于61％IACS)，向电缆用铝合金中加入的元素的总量不超过1.0wt％；要保证抗拉强度大于185MPa，向电缆用铝合金中加入的元素的总量一般要超过1.0wt％，然而，导电率肯定会低于国标规定值(大于61％IACS)；而本发明在保证力学性能及电导率的前提下，向铝合金中加入的元素的总量低于1.0wt％时，即可取得较佳的综合性能(具体而言，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度大于硬态合金的抗拉强度，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的延伸率大于软态合金的延伸率，且电导率大于61％IACS)，进而还降低了所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的成本。综上，本发明在保持低成本和低工艺复杂度的基础上仅采用较少种类的低价元素即可获得综合性能(尤其是力学性能、耐热性、抗腐蚀性能、和导电性能)优异的耐热电缆用Al-Cu-RE系稀土铝合金。
本发明还一种耐热电缆，其包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为所述Al-Cu-RE系稀土铝合金。所述耐热电缆还可包括其他元件，在一实施例中，所述耐热电缆还可包括设于线芯和绝缘层之间的内屏蔽层、包覆绝缘层的外屏蔽层、及包覆线芯和外屏蔽层的保护层等。
由于该耐热电缆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
实施例及对比例
实施例一至七和对比例一至四的铝合金的组分及含量请参表1，性能测试结果请参表2。
表1实施例一至七和对比例一至四的铝合金的组分及含量
为简化表述，对比例及实施例未示出杂质等微量元素的含量。
采用上海征原电气科技有限公司生产的型号为QJ57的数字式直流电桥仪对实施例一至七和对比例一至四的铝合金的电导率进行测试。试样规格为Φ2.5mm×1000mm，测试过程中，温度控制在20±0.1℃，在同一状态下测试三根试样，取平均值。
在室温下，按照GB4909《裸电线拉力试验》测试要求，采用国产CSS-44100型电子万能拉伸机对实施例一至七和对比例一至四的铝合金的力学性能进行测试。其中，电子万能拉伸机的拉伸力为2kN，拉伸速度为2mm/min，在同一状态下测试三根试样，取平均值。
采用温度波动度为±1℃的国产的JCT-1型电热高温干燥箱对实施例一至七和对比例一至四的铝合金的耐热性能(强度残存率)进行测试。其中，退火温度为230℃，保温时间为1h，在同一状态下测试三根试样，取平均值。
表2实施例一至七和对比例一至四的铝合金的性能测试结果
实施例一至七的Al-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度、延伸率、电导率及耐热性均显著大于对比例一至四的Al-Cu-RE系稀土铝合金的抗拉强度、延伸率、电导率及耐热性。表明：本发明的Al-Cu-RE系稀土铝合金的各项性能均较佳。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Cu-RE系稀土铝合金由以下元素组成：质量百分比含量为0.01-0.6%的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的RE、质量百分比含量为0.01-0.7%的Mg、质量百分比含量为0.001-0.3%的Si、质量百分比含量为0.001-0.2%的In、质量百分比含量为0.01-0.8%的Co、质量百分比含量为0.001-0.3%的Cd、质量百分比含量为0.001-0.3%的Sn、及Al，Cu与In的质量比为0.3-40：1，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法包括以下步骤：
对铝源进行第一次加热处理，得到铝液；
向所述铝液中加入Cu、Mg、Si、RE、In、Co、Cd、及Sn，进行第二次加热处理，获得合金液；
对所述合金液进行精炼处理和扒渣处理，进行成分及含量检测；
成分及含量检测合格后，对经所述精炼处理和扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理和拉拔处理，得到铝合金线；及
对铝合金线进行时效处理，得到所述Al-Cu-RE系稀土铝合金。
2.根据权利要求1所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
Mg与Si的质量比为0.2-40：1；
Cu与Si的质量比为0.5-30：1；
Mg与In的质量比为0.3-40：1；
Mg、Sn、及Si的质量比为1-20：0.5-5：1；
RE为La、Ce、Pr、Nd、Er、Sm、Y、及Gd中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.05-0.5%的Sb；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.2%的Sr；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.3%的Zn；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.1%的Be；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.3%的Bi；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.3%的Mo；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.05-0.5%的Ca；
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.3%的Ge。
4.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.15%的Fe，其中，Mg与Fe的质量比为0.2-20：1，Si与Fe的质量比为0.1-5：1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.1%的B，其中，In和B的质量比为0.1-10：1。
6.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.3%的Sc和质量百分比含量为0.001-0.3%的Zr，Mg与Sc的质量比为0.2-30：1，Cu与Sc的质量比为1-30：1，Sc与Zr的质量比为0.5-2.5：1。
7.根据权利要求1-3任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金，其特征在于：所述Al-Cu-RE系稀土铝合金还含有质量百分比含量为0.001-0.1%的B、质量百分比含量为0.001-0.15%的Fe、及质量百分比含量为0.001-0.3%的Sc，其中，Sc与Fe的质量比为0.01-10：1，Sc、In、及B的质量比为0.1-15：0.1-10：1。
8.一种适用于权利要求1-7任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，包括以下步骤：
对铝源进行第一次加热处理，得到铝液；
向所述铝液中加入Cu、Mg、Si、RE、In、Co、Cd、及Sn，进行第二次加热处理，获得合金液；
对所述合金液进行精炼处理和扒渣处理，进行成分及含量检测；
成分及含量检测合格后，对经所述精炼处理和扒渣处理后的合金液进行连铸连轧处理和拉拔处理，得到铝合金线；及
对铝合金线进行时效处理，得到Al-Cu-RE系稀土铝合金，其中，所述Al-Cu-RE系稀土铝合金由以下元素组成：质量百分比含量为0.01-0.6%的Cu、质量百分比含量为0.001-0.2%的RE、质量百分比含量为0.01-0.7%的Mg、质量百分比含量为0.001-0.3%的Si、质量百分比含量为0.001-0.2%的In、质量百分比含量为0.01-0.8%的Co、质量百分比含量为0.001-0.3%的Cd、质量百分比含量为0.001-0.3%的Sn、及Al，Cu与In的质量比为0.3-40：1。
9.根据权利要求8所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法，其特征在于：满足以下条件的至少一种：
所述Al-Cu-RE系稀土铝合金的制备方法还包括向所述铝液中加入Sb、Sr、Zn、B、Be、Bi、Mo、Fe、Ca、Ge、Zr、及Sc中至少一种的步骤；
所述时效处理为双极时效处理，所述双极时效处理包括以下步骤：先进行低温时效处理，温度为140-150℃，时间为20-150h；再进行高温时效处理，温度为200-250℃，时间为20-100h。
10.一种耐热电缆，其特征在于：包括线芯和包覆所述线芯的绝缘层，所述线芯的材质为如权利要求1-7任一项所述的Al-Cu-RE系稀土铝合金。
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