一種電氣化鐵路用銅合金接觸線及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電氣化鐵路用銅合金接觸線及其制備方法，其由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成：Ag0.08-0.14、Sn0.1-0.3、Mg0.4-0.6、Cr0.3-0.5、Mn0.4-0.8、Al1.5-2.5、Zr0.05-0.15、Nb0.02-0.04、Ni0.6-1.2、Bi0.03-0.06、Cd0.5-1.0、Ge0.35-0.45、Ce0.015-0.025、Yb0.01-0.02、P≤0.03、S≤0.02，余量為銅。本發(fā)明制得的銅合金接觸線綜合性能優(yōu)異，不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，還具有很高的抗拉強度，同時具有優(yōu)良的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性以及加工性能，完全滿足我國電氣化鐵路銅合金接觸線的性能要求，且工藝簡單易行，成本較低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有巨大的經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種電氣化鐵路用銅合金接觸線及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電氣化鐵路用銅合金接觸線及其制備方法，屬于銅合金制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]接觸線是一種傳輸電力的裸線，通過它與受電弓的直接接觸將電能從牽引變電所傳輸給受電設(shè)備，是電氣化鐵路接觸網(wǎng)的主要元件。隨著科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電氣化鐵路向高速、重載方向發(fā)展，對接觸線的性能提出了更高的要求。因此在保持銅合金接觸線高導(dǎo)電性的前提下，改善其強度和加工性能，成為接觸線發(fā)展的總趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電率高、力學(xué)性能和加工性能優(yōu)異的電氣化鐵路用銅合金接觸線及其制備方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種電氣化鐵路用銅合金接觸線，其由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成:Ag
0.08-0.14, Sn 0.1-0.3, Mg 0.4-0.6, Cr 0.3-0.5, Mn 0.4-0.8, Al 1.5-2.5, Zr
0.05-0.15、Nb 0.02-0.04、Ni 0.6-1.2、Bi 0.03-0.06、Cd 0.5-1.0、Ge 0.35-0.45、Ce
0.015-0.025、Yb 0.01-0.02, P ^ 0.03, S 0.02，余量為銅。
[0005]一種電氣化鐵路用銅合金接觸線的制備方法，包括以下步驟:
(1)按上述化學(xué)成分要求進行配料，將配好的爐料加入中頻感應(yīng)爐中，熔煉溫度為1160-122(TC，待爐料全部溶化后，熔體溫度穩(wěn)定后取樣分析并調(diào)整成分，然后調(diào)整溫度至1180-1240°C，銅合金液中通高純Ar氣精煉5_10min，通氬氣精煉后扒渣，靜置15_20min即可進行澆鑄；
(2)將銅合金液轉(zhuǎn)入連鑄保溫爐，隨后進行水平連續(xù)鑄造拉坯，拉坯速度為4-6mm/s，鑄造溫度為1150-1200°C，鑄造速度為700-800rpm，冷卻水壓力為0.2-0.3Mpa，得到棒坯；
(3)將得到的棒坯以150-200°C/h升溫至320-360°C，保溫4-6h，再以100-150°C /h升溫至580-620°C，保溫3-5h，然后以80_120°C /h降溫至330_360°C，保溫5_8h，再以 140-180°C /h 升溫 750-780°C，保溫 2-3h，然后以 100-150°C /h 降溫至 460_500°C，保溫3-5h，再以180-240°C /h升溫至910_940°C，保溫l_2h，然后以150_200°C /h降溫至480-5200C，保溫3-4h，置于0_3°C冰鹽水中冷卻至50°C以下；
(4)將上述固溶處理的棒坯進行熱軋，熱軋總加工率為50-70%，熱軋溫度為820-850 0C ；
(5)將熱軋后的棒坯以100-150。。/h升溫至240-280°C，保溫3-5h，再以120-160。。/h升溫至500-550°C，保溫l_2h，然后以80_120°C /h降溫至280_320°C，保溫3_4h，再以50-800C /h 降溫至 150-170°C，保溫 5_10h，然后以 140_180°C /h 升溫至 460_490°C，保溫2-3h，再以150-200°C /h降溫至160-190°C，保溫5_10h，空冷至室溫；(6)將上述時效處理的棒坯進行冷軋，冷軋總加工率為60-80%，得到圓桿坯；
(7)根據(jù)所需接觸線截面尺寸，對上述制得的圓桿坯進行4-6道次的孔型拉拔，得到設(shè)定直徑的銅合金接觸線。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明制得的銅合金接觸線綜合性能優(yōu)異，不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，還具有很高的抗拉強度，同時具有優(yōu)良的耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性以及加工性能；其抗拉強度≤580MPa，導(dǎo)電率≤88%IACS，伸長率≤15%，軟化溫度≤505°C，完全滿足我國電氣化鐵路銅合金接觸線的性能要求，且工藝簡單易行，成本較低，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有巨大的經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0007]—種電氣化鐵路用銅合金接觸線的制備方法，包括以下步驟:
(1)按化學(xué)成分滿足以下質(zhì)量百分比:Ag0.08-0.14、Sn 0.1-0.3, Mg 0.4-0.6,Cr 0.3-0.5、Mn 0.4-0.8、Al 1.5-2.5、Zr 0.05-0.15、Nb 0.02-0.04、Ni 0.6-1.2、Bi
0.03-0.06、Cd 0.5-1.0、Ge 0.35-0.45, Ce 0.015-0.025、Yb 0.01-0.02, P ≤ 0.03、S(0.02，余量為銅進行配料，將配好的爐料加入中頻感應(yīng)爐中，熔煉溫度為1180°C，待爐料全部溶化后，熔體溫度穩(wěn)定后取樣分析并調(diào)整成分，然后調(diào)整溫度至1220°C，銅合金液中通高純Ar氣精煉lOmin，通氬氣精煉后扒渣，靜置20min即可進行澆鑄；
(2)將銅合金液轉(zhuǎn)入連鑄保溫爐，隨后進行水平連續(xù)鑄造拉坯，拉坯速度為5mm/s，鑄造溫度為1160°C，鑄造速度為750rpm，冷卻水壓力為0.2Mpa，得到棒坯；
(3)將得到的棒坯以180°C/h升溫至340°C，保溫5h，再以120°C /h升溫至610°C，保溫4h，然后以100°C /h降溫至350°C，保溫6h，再以160°C /h升溫760°C，保溫2h，然后以1200C /h降溫至480°C，保溫4h，再以220°C /h升溫至920°C，保溫lh，然后以180°C /h降溫至48°C，保溫4h，置于I°C冰鹽水中冷卻至50°C以下；
(4)將上述固溶處理的棒坯進行熱軋，熱軋總加工率為60%，熱軋溫度為830°C；
(5)將熱軋后的棒坯以120°C/h升溫至250°C，保溫4h，再以140°C /h升溫至520°C，保溫lh，然后以100°C /h降溫至300°C，保溫3h，再以70°C /h降溫至160°C，保溫8h，然后以160°C /h升溫至480°C，保溫2h，再以180°C /h降溫至170°C，保溫8h，空冷至室溫；
(6)將上述時效處理的棒坯進行冷軋，冷軋總加工率為70%，得到圓桿坯；
(7)根據(jù)所需接觸線截面尺寸，對上述制得的圓桿坯進行5道次的孔型拉拔，得到設(shè)定直徑的銅合金接觸線。
[0008]制得的銅合金接觸線經(jīng)檢驗，其主要性能為:抗拉強度626Mpa，導(dǎo)電率94%IACS，伸長率18%，軟化溫度520°C。
【權(quán)利要求】
1.一種電氣化鐵路用銅合金接觸線，其特征在于，其由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分組成:Ag 0.08-0.14、Sn 0.1-0.3、Mg 0.4-0.6、Cr 0.3-0.5、Mn 0.4-0.8、Al 1.5-2.5、Zr0.05-0.15、Nb 0.02-0.04、Ni 0.6-1.2、Bi 0.03-0.06、Cd 0.5-1.0、Ge 0.35-0.45、Ce0.015-0.025、Yb 0.01-0.02, P ≤ 0.03, S ≤ 0.02，余量為銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣化鐵路用銅合金接觸線的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 按上述化學(xué)成分要求進行配料，將配好的爐料加入中頻感應(yīng)爐中，熔煉溫度為1160-122(TC，待爐料全部溶化后，熔體溫度穩(wěn)定后取樣分析并調(diào)整成分，然后調(diào)整溫度至1180-1240°C，銅合 金液中通高純Ar氣精煉5_10min，通氬氣精煉后扒渣，靜置15_20min即可進行澆鑄； 將銅合金液轉(zhuǎn)入連鑄保溫爐，隨后進行水平連續(xù)鑄造拉坯，拉坯速度為4-6mm/s，鑄造溫度為1150-1200°C，鑄造速度為700-800rpm，冷卻水壓力為0.2-0.3Mpa，得到棒坯； 將得到的棒坯以150-200°C /h升溫至320-360°C，保溫4-6h，再以100_150°C /h升溫至580-6200C，保溫 3-5h，然后以 80_120°C /h 降溫至 330_360°C，保溫 5_8h，再以 140_180°C /h升溫750-780°C，保溫2-3h，然后以100_150°C /h降溫至460_500°C，保溫3_5h，再以180-2400C /h 升溫至 910-940°C，保溫 l_2h，然后以 150_200°C /h 降溫至 480-520°C，保溫3-4h，置于0-3°C冰鹽水中冷卻至50°C以下； 將上述固溶處理的棒坯進行熱軋，熱軋總加工率為50-70%，熱軋溫度為820-850°C ；將熱軋后的棒坯以100-150°C/h升溫至240-280°C，保溫3-5h，再以120_160°C/h升溫至 500-550°C，保溫 l_2h，然后以 80-120°C /h 降溫至 280_320°C，保溫 3_4h，再以 50_80°C /h降溫至150-170°C，保溫5-10h，然后以140_180°C /h升溫至460_490°C，保溫2_3h，再以150-2000C /h降溫至160-190°C，保溫5_10h，空冷至室溫； 將上述時效處理的棒坯進行冷軋，冷軋總加工率為60-80%，得到圓桿坯； 根據(jù)所需接觸線截面尺寸，對上述制得的圓桿坯進行4-6道次的孔型拉拔，得到設(shè)定直徑的銅合金接觸線。
【文檔編號】C22C9/01GK103695698SQ201310729191
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李修強, 焦倩, 王光輝 申請人:青島友銘辰生物技術(shù)有限公司