[發明專利]極低線膨脹電纜鋼及生產方法

在審

• 申請號: 201710597099.1
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107435123A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 帥習元;丁禮權;魯修宇;仇東麗;任安超;周勇;夏艷花;張帆
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/06;C22C38/14;C22C38/08;C22C33/04;B21C37/04;H01B1/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 胡鎮西,李滿

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉技術領域，具體涉及一種極低線膨脹電纜鋼及生產方法。

背景技術

極低線膨脹電纜鋼，主要用于無軌電車、地鐵、鐵路、高鐵輸電滑線制作，過去用戶無軌電車、地鐵、鐵路、高鐵輸電滑線主要用純銅片制作，但銅有強度低、熱膨脹大，成本高、維修不方便等缺點，尤其是熱膨脹大會直接限制高鐵的速度，由于熱膨脹大，同樣的桿間距，會使滑線下垂變大，一般來講，火車速度愈高，電車線的磨損會約大，而且電車線與導電弓之間會發生瞬時脫離，無法獲得穩定的電流。為了避免這種瞬時脫離情況的發生，必須提高電車線自身的波傳播速度。有效的方法是降低它單位長度重量或者減少輸電線下垂，即用更大的拉力拉直輸電線，這樣架設后電車線的波傳播速度為:式中T為架線張力(N)，p為電車線的單位長度重量(kg/m)。當導電弓的運行速度V升高至接近于線的波傳播速度時，將會發生導電弓與電車線的瞬間脫離現象，為了獲得穩定電流，V/C必須小于0.7，即要盡量提高C值，要想C值提高，就要使輸電線下垂小，輸電線下垂的大小主要取決于強度和線膨脹系數。現行各種高鐵電車線的性能比較見表1所示。

表1現行各種高鐵電車線的性能比較

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的問題，提出一種極低線膨脹電纜鋼及生產方法，本發明具有良好的冷拉拔性能和較高的導電率。

為解決上述技術問題，本發明公開的一種極低線膨脹電纜鋼，其特征在于：該電纜鋼的化學成份按質量百分數Wt％計為：C為0.03～0.10％、Si≤0.02％、Mn為0.05～0.2％、P≤0.020％、S≤0.01％、Als為0.010～0.030％、Ti為0.10～0.20％、Ni為30～33％、Cu+Cr+Mo≤0.030％，余量為鐵及不可避免的雜質。電纜鋼的化學成份中Mn/S≥10。

上述極低線膨脹電纜鋼的生產方法，極低線膨脹電纜鋼的生產過程依次包括鐵水脫硫、磷和硅處理、轉爐冶煉處理、擋渣出鋼處理、合金化處理、吹氬處理、連鑄處理鑄成園坯、園坯檢查及驗收處理、電渣重熔處理、開坯或鍛造處理、方鋼坯制造處理、高線軋制處理、盤條退火處理；

其中，進行鐵水脫硫、磷和硅處理的鐵水的化學成份按質量百分數Wt％要求為S≤0.025％，Mn≤0.30％，Cu≤0.060％，P≤0.030％，Si≤0.80％；

進行轉爐冶煉處理的鐵水的化學成份按質量百分數Wt％要求為：S≤0.001％。

本發明的有益效果：

本發明具有良好的冷拉拔性能，高的導電率(電渣重熔不僅可去氣體夾雜也可去殘余金屬，使產品純潔度非常高，是產品冷拉拔性能好，導電率也高)，產品有較高的強度(相對于純銅)和較低的熱膨脹(由于鋼中加入了較多鎳元素)，適用于極低線膨脹電纜鋼絲的制作。

附圖說明

圖1為本發明鋼的塑性與溫度關系曲線；

圖2為純鐵的塑性與溫度關系曲線。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：

本發明的一種極低線膨脹電纜鋼，該電纜鋼的化學成份按質量百分數Wt％計為：C為0.03～0.10％、Si≤0.02％、Mn為0.05～0.20％、P≤0.020％、S≤0.01％、Als為0.010～0.030％、Ti為0.10～0.20％、Ni為30～33％、Cu+Cr+Mo≤0.030％(即Cu、Cr和Mo的含量之和≤0.030％)，余量為鐵及不可避免的雜質。電纜鋼的化學成份中Mn/S≥10(錳硫比)。

鋼中的C:該鋼需要一定的強度，同時要求有一定的導電率，碳含量應適中，選擇C＝0.03～0.10％。

鋼中的Si：對強度貢獻不大，其存在，也降低導電率，Si≤0.02為宜。

鋼中的Mn：提高鋼的強韌性，同時保證錳硫比，防止熱脆，Mn為0.05～0.20％為宜。

鋼中的P、S：越低越好。

鋼中的Als：鋁是脫氧元素，但為了提高鋼的導電率，同時提高鋼的強度和拉拔性能鋁選擇為0.010～0.030％為宜。

鋼中的Ti：主要提高鋼的拉拔性能，及第二相強化提高鋼的強度，形成的TiN可作為氫的陷阱，提高鋼的抗延遲斷裂能力，選擇為0.10～0.20％為宜。

鋼中的Cu+Cr+Mo:Cu、Cr、Mo為殘余元素，其存在既影響導電率，所以要求Cu+Ni+Cr+Mo≤0.030％。