一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法。其工藝為在制件固溶處理后，對制件進行脹形處理，在端環(huán)徑向施加預應力，然后進行時效熱處理。本發(fā)明通過固溶后、時效前對端環(huán)進行脹形形變，提高了端環(huán)后續(xù)時效析出動力，可加快時效析出速率，縮短時效時間，降低熱處理成本。
【專利說明】
一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及制件熱處理技術領域，特別涉及一種高鐵用端環(huán)的形變熱處理方法。
【背景技術】
[0002]端環(huán)是高速鐵路異步牽引電機轉(zhuǎn)子的關鍵部件，由于電機功率大、轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子溫升高達350-400°C，要求端環(huán)具備高的室溫強度和高溫強度、良好的導電性能。目前端環(huán)材料主要使用高強高導Cu-Cr-Zr系合金，主要生產(chǎn)工藝流程為:配料—立式半連續(xù)鑄造—鑄徒均勾化—鍛造/環(huán)乳—熱處理—機加工—去應力—精加工—檢驗—包裝入庫。其中，熱處理工序主要通過固溶+時效工藝實現(xiàn)合金性能強化。隨著電氣化鐵路向高速、重載方向發(fā)展，牽引電機轉(zhuǎn)子部件導條和端環(huán)等關鍵部件用銅合金材料的服役條件更加苛刻，對材料性能及穩(wěn)定性提出了更高要求。傳統(tǒng)的固溶+時效工藝對性能的提升有限，尤其對端環(huán)在高溫性能改善不明顯，迫切需要開發(fā)一種大幅度提高端環(huán)室溫和高溫性能的新型熱處理工
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對高鐵用Cu-Cr-Zr-RE端環(huán)制品性能不能滿足服役工況的問題，提供一種環(huán)形件新型形變熱處理方法，實現(xiàn)端環(huán)制品室溫和高溫性能的大幅提高。
[0004]為此本發(fā)明采用的技術方案是:一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法，其工藝為在制件固溶處理后，對制件進行脹形處理，在端環(huán)徑向施加預應力，然后進行時效熱處理。
[0005]具體工藝參數(shù)為:對端環(huán)制件進行固溶處理，固溶溫度為850-950 °C，保溫1-2小時，快速水冷;通過帶有一定錐度的模具對固溶態(tài)端環(huán)進行脹形，徑向變形量為0.5-1.5%;對脹形形變后的端環(huán)進行時效處理，時效溫度為200-600 °C，時效時間為1-10小時，冷卻方式為爐冷。其中，時效熱處理可采取階段式加熱方式。對該工藝條件下處理的端環(huán)制件進行室溫和高溫力學性能以及室溫導電率檢測。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明通過固溶后、時效前對端環(huán)進行脹形形變，提高了端環(huán)后續(xù)時效析出動力，可加快時效析出速率，縮短時效時間，降低熱處理成本。
[0007]【具體實施方式】實施例一
對規(guī)格為Φ 150mm / Φ 10mmX 50mm的Cu-0.8Cr_0.3IZr-0.15RE合金端環(huán)進行形變熱處理。具體工藝流程為:對端環(huán)制件進行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫I小時，快速水冷;通過帶有一定錐度的模具對固溶態(tài)端環(huán)進行脹形，徑向變形量為0.5%;對脹形形變后的端環(huán)進行多級時效處理，第一階段，時效溫度200°C，保溫2h，第二階段，時效溫度升高至400°C，保溫2h，冷卻方式為爐冷。經(jīng)該工藝處理的端環(huán)制件室溫抗拉強度為454.3MPa，屈服強度為343MPa，延伸率為13.5%;350°(:抗拉強度為32010^、屈服強度為24010^、延伸率為15%;室溫電阻率為(2.00±0.1)μΩ -cmo
[0008]實施例二
對規(guī)格為Φ 150mm / Φ 10mmX 50mm的Cu-0.8Cr_0.3IZr-0.15RE合金端環(huán)進行形變熱處理。具體工藝流程為:對端環(huán)制件進行固溶處理，固溶溫度為950°C，保溫I小時，快速水冷;通過帶有一定錐度的模具對固溶態(tài)端環(huán)進行脹形，徑向變形量為0.8%;對脹形形變后的端環(huán)進行多級時效處理，第一階段，時效溫度300°C，保溫2h，第二階段，時效溫度升高至450°C，保溫2h，冷卻方式為爐冷。經(jīng)該工藝處理的端環(huán)制件室溫抗拉強度為462.5MPa，屈服強度為372MPa，延伸率為14.8%;350°(:抗拉強度為35010^、屈服強度為26210^、延伸率為16.7%;室溫電阻率為(1.8±0.1)μΩ -cmo
【主權項】
1.一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法，其特征在于，其工藝為在制件固溶處理后，對制件進行脹形處理，在端環(huán)徑向施加預應力，然后進行時效熱處理。2.根據(jù)權利要求1所述的一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法，其特征在于，按照以下步驟進行: 1)對端環(huán)制件進行固溶處理，固溶溫度為850-950°C，保溫1-2小時，快速水冷； 2)對固溶態(tài)端環(huán)進行脹形，徑向變形量為0.5-1.5%; 3)對脹形形變后的端環(huán)進行時效處理，時效溫度為200-600°C，時效時間為1-10小時，冷卻方式為爐冷。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法，其特征在于，通過帶有一定錐度的模具對固溶態(tài)端環(huán)進行脹形。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種提高高鐵用端環(huán)性能的形變熱處理方法，其特征在于，其中，時效熱處理采取階段式加熱方式。
【文檔編號】C22F1/08GK105925924SQ201610401530
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月11日
【發(fā)明人】宋克興, 周志云, 王攀, 杭弢, 陳小紅, 孟高軍, 楊永平
【申請人】江蘇迅達電磁線有限公司