[发明专利]一种电气化铁路用铜合金接触线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气化铁路用铜合金接触线及其制备方法，属于铜合金制造技术领域。

背景技术

接触线是一种传输电力的裸线，通过它与受电弓的直接接触将电能从牵引变电所传输给受电设备, 是电气化铁路接触网的主要元件。随着科学技术和社会经济的飞速发展,电气化铁路向高速、重载方向发展, 对接触线的性能提出了更高的要求。因此在保持铜合金接触线高导电性的前提下，改善其强度和加工性能， 成为接触线发展的总趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电率高、力学性能和加工性能优异的电气化铁路用铜合金接触线及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

    一种电气化铁路用铜合金接触线，其由以下质量百分比的化学成分组成：Ag 0.08-0.14、Sn 0.1-0.3、Mg 0.4-0.6、Cr 0.3-0.5、Mn 0.4-0.8、Al 1.5-2.5、Zr 0.05-0.15、Nb 0.02-0.04、Ni 0.6-1.2、Bi 0.03-0.06、Cd 0.5-1.0、Ge 0.35-0.45、Ce 0.015-0.025、Yb 0.01-0.02、P ≤0.03、S ≤0.02，余量为铜。

    一种电气化铁路用铜合金接触线的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按上述化学成分要求进行配料，将配好的炉料加入中频感应炉中，熔炼温度为1160-1220℃，待炉料全部溶化后，熔体温度稳定后取样分析并调整成分，然后调整温度至1180-1240℃，铜合金液中通高纯Ar气精炼5-10min，通氩气精炼后扒渣，静置15-20min即可进行浇铸；

    （2）将铜合金液转入连铸保温炉，随后进行水平连续铸造拉坯，拉坯速度为 4-6mm/s，铸造温度为1150-1200℃，铸造速度为700-800rpm，冷却水压力为0. 2-0.3Mpa，得到棒坯；

    （3）将得到的棒坯以150-200℃/h升温至320-360℃，保温4-6h，再以100-150℃/h升温至580-620℃，保温3-5h，然后以80-120℃/h降温至330-360℃，保温5-8h，再以140-180℃/h升温750-780℃，保温2-3h，然后以100-150℃/h降温至460-500℃，保温3-5h，再以180-240℃/h升温至910-940℃，保温1-2h，然后以150-200℃/h降温至480-520℃，保温3-4h，置于0-3℃冰盐水中冷却至50℃以下；

    （4）将上述固溶处理的棒坯进行热轧，热轧总加工率为50-70%,热轧温度为820-850℃；

    （5）将热轧后的棒坯以100-150℃/h升温至240-280℃，保温3-5h，再以120-160℃/h升温至500-550℃，保温1-2h，然后以80-120℃/h降温至280-320℃，保温3-4h，再以50-80℃/h降温至150-170℃，保温5-10h，然后以140-180℃/h升温至460-490℃，保温2-3h，再以150-200℃/h降温至160-190℃，保温5-10h，空冷至室温；

    （6）将上述时效处理的棒坯进行冷轧，冷轧总加工率为60-80%，得到圆杆坯；

（7）根据所需接触线截面尺寸，对上述制得的圆杆坯进行4-6道次的孔型拉拔，得到设定直径的铜合金接触线。

本发明的有益效果：

本发明制得的铜合金接触线综合性能优异，不仅具有优异的导电性能，还具有很高的抗拉强度，同时具有优良的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性以及加工性能；其抗拉强度≥580MPa，导电率≥88%IACS，伸长率≥ 15%，软化温度≥ 505℃，完全满足我国电气化铁路铜合金接触线的性能要求，且工艺简单易行，成本较低，适合工业化大规模生产，具有巨大的经济效益。

具体实施方式

    一种电气化铁路用铜合金接触线的制备方法，包括以下步骤：