專利名稱：：鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼。接觸導(dǎo)線是用于鐵路運輸為電力牽引機車傳輸電力的導(dǎo)線，它要求有高的強韌性、耐磨性、耐大氣腐蝕性和優(yōu)良的導(dǎo)電性。國外的接觸導(dǎo)線大多是銅制導(dǎo)線，該銅制導(dǎo)線成本高，而且磨耗嚴(yán)重。我國上海電纜廠將鋁坯和鋼芯線壓軋成鋼鋁復(fù)合導(dǎo)線使鋼和鋁發(fā)揮出各自優(yōu)勢產(chǎn)生了較好的綜合效果。該項技術(shù)于一九八五年通過了鐵道部組織的技術(shù)鑒定，填補了接觸導(dǎo)線領(lǐng)域中“鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線”的空白。上海電纜廠采用的鋼鋁復(fù)合導(dǎo)線用鋼10PCuRE是由C微量～0.12%、Si0.17～0.37%、Mn0.35～0.65%、P0.06～0.12%、Cu0.25～0.35%、S≤0.040%、RE0.15%(以0.15%計算加入量)、余量為Fe組成，盡管該鋼種作為一代耐大氣腐蝕用鋼并作為鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼而顯示出了一定的生命力，但究其生產(chǎn)工藝和性能特點尚有一些不足之處(1)此鋼含有Cu，由于Cu在其它鋼中是有害元素，因此其廢鋼要集中管理。(2)此鋼在冶煉后期要進行稀土處理，由于加稀土工藝至今尚有困難，所以，此鋼的稀土含量是不穩(wěn)定的，這自然是會對性能有不利影響的。(3)為使鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線具有更好的使用性能，還需進一步提高接觸導(dǎo)線用鋼的耐磨性、耐大氣腐蝕性、強韌性以及加工工藝性能。鑒于上述原因，本發(fā)明提供了一種具有更好的耐磨性、耐大氣腐蝕性、強韌性及工藝性能的鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼。本發(fā)明的特征是含C微量～0.12%、Si0.20～0.50%、Mn0.30～0.65%、Cr0.60～0.90%、V0.05～0.10%、P0.06～0.12%、S≤0.040%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明用電爐冶煉成錠，經(jīng)初軋開坯、高線軋機軋制并經(jīng)STELMER控制冷卻線處理而成為鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼質(zhì)線材，盤重為2噸，整長大于3000米。用本發(fā)明和上述工藝生產(chǎn)的鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼質(zhì)線材與現(xiàn)有技術(shù)中的10PCuRE鋼線材相比具有如下特點(1)本發(fā)明不含Cu和RE，杜絕了含Cu廢鋼帶來的麻煩和加RE難的工藝問題。(2)利用微釩合金化并結(jié)合采用STELMER控制冷卻工藝，使鋼線材的晶粒度達到十級，而用同樣工藝生產(chǎn)的10PCuRE鋼線材的晶粒度為九級。因此通過細(xì)化晶粒有效地提高了強韌性。(3)通過V的彌散強化、細(xì)晶強化，適量提高Si含量強化鐵素體以及Cr的積極作用使本發(fā)明的耐磨性有了明顯提高，經(jīng)在M-200型磨損試驗機上進行的磨耗試驗表明，本發(fā)明的耐磨性是10PCuRE的1.72倍。應(yīng)當(dāng)說明的是，V在低碳的情況上過多的加入無現(xiàn)實意義，而且也不經(jīng)濟。(4)P的加入是提高耐大氣腐蝕性能的需要，而過量的P是對韌性不利的。Cr的加入也能有效地提高耐大氣腐蝕性能，而過多的加入是不經(jīng)濟的。此外在不明顯改變機械性能的前提下，適量提高Si含量，充分發(fā)揮其對耐大氣腐蝕性能的積極作用。限制Mn含量的上限是因為Mn含量的增加會使鋼的耐大氣腐蝕性下降。根據(jù)掛片試驗結(jié)果來看，10PCuRE比A3鋼的耐大氣腐蝕性提高17%，而本發(fā)明比A3鋼提高30%，因此，本發(fā)明比10PCuRE具有更好的耐大氣腐蝕性能。(5)將本發(fā)明和10PCuRE鋼按相同工藝加工成φ10盤條，再將其冷加工成鋼芯線并檢測其冷加工前后的性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的加工硬化傾向較小，因而具有更好的冷加工性能。(6)馬鋼高速線材廠將本發(fā)明加工成盤重為2噸，整長為3000米以上的φ10盤條，從而免去了接觸導(dǎo)線在架線時的焊接工序并提高了接觸導(dǎo)線的安全性。綜上所述，本發(fā)明比10PCuRE具有更好的強韌性、耐磨性，耐大氣腐蝕性和冶煉及深加工等工藝性能?，F(xiàn)結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。同時與10PCuRE作性能對比。將本發(fā)明和10PCuRE經(jīng)電爐冶煉-澆鑄成4.65噸方錠-初軋機開成130×130mm2方坯-高速線材軋機軋制及STELMER控制冷卻-φ10mm盤園(線材)-冷加工成鋼芯。本發(fā)明的實施例化學(xué)成分是C0.08%、Si0.39%、Mn0.51%、P0.084%、S0.010%、V0.098%、Cr0.75%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。10PCuRE的對比化學(xué)成分是C0.09%、Si0.29%、Mn0.51%、P0.068%、S0.012%、Cu0.25%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。(1)組織分析認(rèn)為，本發(fā)明線材的晶粒度是10級，而10PCuRE是9級。(2)φ10mm線材的機械性能對比見表1表1將φ10mm線材冷加工成鋼芯后的機械性能對比見表2表2</tables>即對φ10mm線材來說，本發(fā)明在強度上高于10PCuRE，而經(jīng)冷加工成鋼芯后，10PCuRE在強度上反而超出本發(fā)明同時在塑性方面低于本發(fā)明，可見本發(fā)明的加工硬化傾性較小，冷加工性能較好。(3)φ10mm線材的沖擊韌性對比見表3，將φ10mm線材冷加工成鋼芯后的沖擊韌性對比見表4。出于接觸導(dǎo)線的安全需要發(fā)明人進行了沖擊對比試驗。鑒于對φ10mm線材和鋼芯無法取出55×10×8mm3的標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣，發(fā)明人只好通過非標(biāo)準(zhǔn)試樣(55×5×3.5mm3)來檢測沖擊韌性，表3和表4的數(shù)據(jù)就是利用該非標(biāo)準(zhǔn)試樣檢驗得出的，其單位也是非標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的，但是作為對比試驗結(jié)果，這里不難看出本發(fā)明的沖擊韌性包括低溫沖擊韌性比10PCuRE要好得多。(4)在同樣的磨損試驗條件下的耐磨性能對比見表5由此可見，本發(fā)明的耐磨性是10PCuRE的1.72倍。(5)耐大氣腐蝕性能對比根據(jù)10PCuRE在上海、廣州一年的掛片試驗數(shù)據(jù)，可知，10PCuRE比A3鋼提高耐蝕性17%。而本發(fā)明通過一年的掛片試驗結(jié)果比A3鋼提高耐蝕性30%，因此這里認(rèn)為本發(fā)明比10PCuRE具有更好的耐大氣腐蝕性。表3<p>表4</tables>表5</tables>權(quán)利要求1.鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼，其特征是含C微量～0.12%、Si0.20～0.50%、Mn0.30～0.65%、Cr0.60～0.90、V0.05～0.10%、P0.06～0.12%、S≤0.040%、余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。全文摘要本發(fā)明公開了一種鋼鋁復(fù)合接觸導(dǎo)線用鋼，該鋼種經(jīng)電爐冶煉—初軋開坯—高速線材軋機軋制并經(jīng)STELMER控制冷卻線處理—盤重為2噸整長為3000米以上的線材，是一種含Cr、P、V的低碳低合金鋼。用該鋼作為鋼鋁復(fù)合導(dǎo)線接觸用鋼比現(xiàn)有技術(shù)中的10PCuRE具有更好的強韌性、耐磨性、耐大氣腐蝕性能和冶煉加工等工藝性能。文檔編號C22C38/24GK1063719SQ9110692公開日1992年8月19日申請日期1991年1月30日優(yōu)先權(quán)日1991年1月30日發(fā)明者陳仁霖申請人:馬鞍山鋼鐵公司