[發明專利]一種高強度高導電銅錫合金接觸線及其制備工藝

在審

• 申請號: 202011081681.0
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112281018A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王國迎;花思明;路超;何宇;于婷;趙德勝;楊玉軍;寇宗乾;孟憲浩;沈華;吳靜;高峰;周婷
• 申請（專利權）人: 中鐵建電氣化局集團康遠新材料有限公司
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C9/02;C22C1/03;C22F1/08;C22F1/02;H01B1/02;H01B13/00
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 蘇玲

本發明涉及一種高強度高導電銅錫合金接觸線及其制備工藝，該高強度高導電銅錫合金接觸線的化學成分為：Sn0.01?0.8wt%，Ca0.01?0.3wt%，Zr 0.005?0.05wt%，余量是Cu和不可避免的雜質，所述銅錫合金接觸線的化學成分按照Cu、Sn、Ca、Zr順序依次分批加入制備而成；制備工藝包括熔煉、上引連鑄、固溶處理、時效處理、連續擠壓、拉拔成型。本發明制備的銅錫合金接觸線具有更高的強度和導電性能，拓寬了銅錫合金接觸線的應用范圍。

技術領域

本發明屬于合金材料技術領域，具體涉及一種高強度高導電銅錫合金接觸線及其制備工藝。

背景技術

隨著電氣化鐵路的不斷提速，這對接觸線的綜合性能提出更高要求。目前接觸導線可分為銅鉻鋯、銅鎂、銅錫、銅銀合金接觸線。純銅、銅銀合金接觸線雖然具有高導電，但強度低，限制了其在時速300公里以上電氣化鐵道上的應用。雖然銅錫、銅鎂合金接觸線均可在時速300公里以上電氣化鐵道上使用，但銅錫接觸線受強度的局限，注定其在300公里以上電氣化鐵道的應用不如銅鎂接觸線廣泛。

另外，在銅錫合金接觸線的制備方法中一般按原料配比一次性加入熔煉爐中熔煉，例如中國專利CN104051053A將原料（銅、錫、碲、鑭）按配比置于真空熔煉爐中熔煉后經上引連鑄、連續擠壓、軋制、冷拔成型得到銅錫合金接觸線，但這種一次性加入原料的方式不利于不同合金元素之間的融合，易出現燒損，同時銅合金熔液成分的均勻性差。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度高導電銅錫合金接觸線及其制備工藝，所制備的銅錫合金接觸線具有優異的導電性能和抗拉強度，拓寬了銅錫合金接觸線的應用范圍。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種高強度高導電銅錫合金接觸線，所述銅錫合金接觸線的化學成分組成為：Sn 0.01-0.8wt%，Ca 0.01-0.3wt%，Zr 0.005-0.05wt%，余量是Cu和不可避免的雜質；所述銅錫合金接觸線的化學成分按照Cu、Sn、Ca、Zr順序依次分批加入制備而成。

優選的，所述銅錫合金接觸線的抗拉強度為400-580MPa，導電率為65-96%IACS。

一種高強度高導電銅錫合金接觸線的制備工藝，包括以下步驟：

（1）在熔煉爐中加入電解銅熔煉，并加入木炭、石墨鱗片覆蓋劑。

（2）再加入純錫熔煉。

（3）再依次加入Cu-Ca、Cu-Zr中間合金熔煉，得到CuSnCaZr合金熔液。

（4）將結晶器直接插入步驟（3）制得的CuSnCaZr合金熔液中，將合金熔液上引連鑄成合金桿。

（5）將步驟（4）得到的上引合金桿進行固溶處理，得到固溶態上引合金桿。

（6）將步驟（5）得到的固溶態上引合金桿進行時效處理，得到時效態上引合金桿。

（7）將步驟（6）得到的時效態上引合金桿通過連續擠壓機，擠壓得到擠壓合金桿。

（8）對經過步驟（7）處理的擠壓合金桿進行多道次的拉拔，得到高強度高導電銅錫合金接觸線。

其中，步驟（1）-（6）中通入惰性氣體保護。

優選的，一種高強度高導電銅錫合金接觸線的制備工藝，具體包括以下步驟：

（1）在熔煉爐中加入電解銅熔煉，并加入木炭、石墨鱗片覆蓋劑，熔煉溫度為1100-1250℃。

（2）再加入純錫熔煉，熔煉溫度為1150-1200℃。

（3）再依次加入Cu-Ca、Cu-Zr中間合金熔煉得到CuSnCaZr合金熔液，熔煉溫度為1100-1180℃。