[發(fā)明專利]一種銅銀鎂合金接觸線及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210330073.8
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102851527A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勇;柳瑞清;鄧予生;張建波;武淑珍;許方
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué);白銀有色西北銅加工有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C1/02;C22F1/08
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 馬知非

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種接觸線及其制備方法，特別涉及銅合金接觸線及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外高速鐵路的發(fā)展趨勢將朝著高效快捷、環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展，這就要求高速鐵路用的接觸線有較高的抗拉強度和良好的導(dǎo)電性能。目前對高速鐵路用的接觸線綜合性能要求是：抗拉強度≥550MPa，電導(dǎo)率≥80％IACS，軟化溫度≥450℃。

國內(nèi)外對于高速鐵路用關(guān)鍵材料都進行了長期的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。高速鐵路用接觸線一般添加一些高熔點、高硬度、低固溶度的金屬，如Cr、Nb、Ag等，借助合金質(zhì)點的纖維狀排列，在不影響電導(dǎo)率的前提下來增加銅線材的強度和耐磨性。另外，日本還采用大變形強化技術(shù)，進行Cr、Nb系銅基復(fù)合材料強化的研究工作。國內(nèi)上海大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)提出采用定向凝固工藝來提高銅合金強度。當前，應(yīng)用最廣泛的接觸線是純銅、銅銀、銅鎂合金接觸線，其強度僅為350～400MPa，只適合中低速(250Km/h)鐵路，難以滿足高速鐵路的服役條件。德國聯(lián)邦股份公司的Re330型銅鎂合金接觸線較為先進，抗拉強度達503MPa，電導(dǎo)率為68.1％IACS，軟化溫度為385℃。國內(nèi)引進德國的接觸線材料也是銅鎂合金，其強度和電導(dǎo)率也與上述值接近。

通過上述方法生產(chǎn)出的接觸線的綜合性能均未達到高速鐵路用所需的接觸線綜合性能。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國迎來了高速列車發(fā)展的關(guān)鍵時期，對于高強高導(dǎo)接觸線材料有大量的需求。因此，研制出符合要求的高速鐵路接觸線是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明公開一種銅銀鎂合金接觸線及其制備方法，通過在陰極銅中加入銀和鎂兩種金屬元素，并經(jīng)過一系列的加工后，制成同時具有高抗拉強度、高導(dǎo)電率和良好的高溫抗軟化性能的銅銀鎂合金接觸線。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種銅銀鎂合金接觸線各組分含量為(重量比)：0.05～0.15％的銀和0.20～0.40％的鎂，雜質(zhì)總量不大于0.1％，余量為銅。

進一步，所述銅銀鎂合金接觸線抗拉強度為503～580MPa，電導(dǎo)率為82～89％IACS，伸長率大于8％，軟化溫度大于495℃。

一種上述銅銀鎂合金接觸線制備方法，包括以下步驟：

(1)熔煉：按重量比稱取銅、銀、鎂置于熔銅爐中熔煉溫度為1250～1300℃，熔煉1～2h；

(2)精煉：對合金進行精煉除渣；

(3)連鑄：精煉完成后將液態(tài)合金轉(zhuǎn)入連鑄保溫爐；隨后進行水平連續(xù)鑄造拉坯，拉坯速度在270-360mm/min，鑄造溫度為1200～1280℃，得到的棒坯；

(4)固溶處理：對步驟(3)中所得到的棒坯進行固溶處理，處理溫度為950±50℃，時間1～2h，保溫后進行淬火；

(5)初步冷軋：對經(jīng)過步驟(4)處理的所述棒坯進行變形量為35～55％的冷變形加工；

(6)時效處理：時效溫度為450～550℃，保溫時間1～2小時；

(7)冷軋：對經(jīng)過步驟(6)處理的棒坯進行變形量為35～55％的冷變形加工，得到的圓桿坯；

(8)冷拉拔成型：根據(jù)所需接觸線截面尺寸，對經(jīng)過步驟(7)處理的圓桿坯進行4～6道次的孔型拉拔，得到設(shè)定直徑的銅銀鎂合金接觸線。

進一步，所述步驟(1)中的熔煉為大氣熔煉。

進一步，在所述步驟(1)中，所述銅的純度為99.95％，所述銀以純元素的形式加入，所述鎂以銅鎂中間合金的形式加入。

本發(fā)明根據(jù)銅自身的特性：具有很好的導(dǎo)電性和耐蝕性；并在銅中添加入銀和鎂兩種金屬構(gòu)成銅銀鎂合金。經(jīng)過在高純度銅中合理添加合金元素，并通過熔煉-水平連鑄-冷軋-時效處理-冷軋-冷拉成型工藝制造出的接觸線不僅具有較高的強度，同時又不會降低銅的導(dǎo)電性，其抗拉強度可達503～580MPa，電導(dǎo)率可達82～89％IACS，伸長率大于8％，軟化溫度大于495℃。并且該銅銀鎂合金導(dǎo)線的工藝簡單易行、成本較低、具有很好的經(jīng)濟效益。

具體實施方式

實施例1：

以銅為基體，向銅中加入的成分按總重量的百分比為0.05％的銀、0.20％的鎂，進行大氣熔煉，并對合金熔液進行精煉除渣；熔煉溫度為1280℃，熔煉2小時后，然后對合金進行除渣。其中，銀以純元素的形式加入，鎂以含鎂20％的銅鎂中間合金的形式加入，銅的純度要求為99.95％及以上，可為陰極銅或電解銅等。