利用99.991wt.%(wt.%:质量百分数,下同)高纯铝,Al-1.85Sc,Al-4.38Zr和Al-5.08Yb中间合金,采用熔配法制备Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr(Yb=0.05,0.1,0.15,0.2)合金。将铸态合金进行640℃×24h均匀化处理,留适当样品后,对合金分别进行了冷轧,预时效+冷轧,热挤+冷轧和热挤+预时效+冷轧四种冷热加工预处理。各预处理态合金经不同温度退火1h后,进行了硬度,室温拉伸及室温电导率的测量,结合相应的微结构观察,综合分析了Yb含量及预处理方式对合金综合性能的影响,以期获得低Sc含量的铝合金导线。金相图片观察表明:铸态合金晶粒尺寸较大,在300~500μm,且晶粒尺寸随Yb含量增加而变大。经冷轧加工后,合金晶粒被拉长、变细,有纤维状组织出现。硬度测试结果表明:时效可显著提高均匀化态Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr合金硬度。峰时效温度随Yb含量不同而有所变化,0.05、0.1和0.15%Yb含量合金的最佳时效温度在330℃左右,而不含Sc的0.2%Yb含量合金峰时效温度在280℃附近,这与Yb在Al基体中的扩散速度最快有关。此外,四种冷热加工预处理均导致Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr合金峰时效温度略有降低。这表明:冷热加工引入的大量位错和内应力有助于Al3(Yb,Sc,Zr)次生沉淀相的析出。值得注意的是,经预时效处理的高Sc/Yb比合金在二次时效过中依然有时效强化效果。经相同冷热加工后,Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr合金硬度随Yb含量增加而降低。同硬度结果一致,时效前的冷热加工能进一步提高Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr合金的力学性能,且合金强度随Yb含量增加而降低。对所有含Sc合金,热挤+预时效+冷轧+二次峰时效可获得最大强度。而对不含Sc的Al-0.2Yb-0.04Zr合金,冷轧+峰时效可获得最大强度。考虑到IEC 62004国际标准对耐热铝合金导线的强度要求(?159MPa),Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr合金的Sc含量至少在0.1%及以上。冷轧,预时效+冷轧,热挤压+冷轧和热挤压+预时效+冷轧态Al-0.1Sc-0.1Yb-0.04Zr合金经峰时效处理后的抗拉强度分别为:171.07±5.51,173.56±5.27,164.59±2.40和180.75±1.56MPa,延伸率整体为12%左右。无论是强度和延伸率,Al-0.1Sc-0.1Yb-0.04Zr合金均满足IEC 62004国际标准对耐热铝合金导线的要求。室温电阻测试结果表明:在时效过程中,过饱和固溶的合金元素析出形成Al3(Yb,Sc,Zr)次生沉淀能提高合金导电性。冷轧引入的大量位错和内应力导致合金导电性降低,而热挤能促进铸造微裂纹的闭合从而提高合金导电性。四种预处理状态的Al-0.2(Sc,Yb)-0.04Zr合金导电性通常随Yb含量增加而增加,而经峰时效处理后,合金导电性随Yb含量增加是先降低后升高,其中0.1%Yb含量合金通常具有最低的导电性。冷轧,预时效+冷轧,热挤压+冷轧和热挤压+预时效+冷轧态Al-0.1Sc-0.1Yb-0.04Zr合金经峰时效处理后的20oC相对电导率分别为:58.20±0.36,58.95±0.35,60.26±0.38和59.81±0.28%IACS,基本达到了IEC 62004国际标准对耐热铝合金导线导电性的最高要求(60%IACS)。综合而言,Al-0.1Sc-0.1Yb-0.04Zr合金兼具优良的力学和电学性能,且生产成本相对较低。该合金经热挤+预时效+冷轧+峰时效处理后的的抗拉强度为180.75±1.56MPa,屈服强度为166.42±2.19MPa,延伸率δ为12.12±0.83%,20oC相对电导率为59.81±0.28%IACS,基本达到IEC 62004国际标准规定的AT1和AT4导线要求。