[发明专利]一种铬锆铜合金接触线及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种铬锆铜合金接触线及其制备方法、应用，制备方法包括如下步骤：将原料经下引半连续铸造，锻造，热轧，固溶热处理，冷轧，扒皮，时效热处理，冷拉拔，即可；其中，原料包括如下质量百分比的成分：0.2‑1.0%Cr，0.02‑0.2%Zr，余量为Cu；Zr以铜锆中间合金的形式添加；下引半连续铸造包括：将Cr和Cu熔炼得熔融液，熔炼温度1150‑1300℃；然后将铜锆中间合金加入熔融液中，经浇铸、下引铸造得铬锆铜铸锭；热轧温度800‑950℃；冷轧步骤中，冷轧后物料的截面变形量为48%以上。本发明的方法可连续生产出各项性能符合标准的电气化铁路用铬锆铜合金接触线，且符合不可有焊接点的要求。

技术领域

本发明涉及一种铬锆铜合金接触线及其制备方法、应用。

背景技术

铁路运输承担着全国客、货运量的70%左右，发展高速铁路以缓解现有铁路的运输压力成为了目前的重要发展趋势。高速铁路对导电用接触线要求较高，传统的钢包铝线难以满足现状，因此各种铜及铜合金接触线成为替代选择的方向。接触线的合金类型对其性能影响巨大，而其制造工艺是影响接触线运用性能的重要因素之一。

目前，常用的接触线材料有纯铜、铜锡、铜银、铜镁等，且生产工艺都比较成熟。但是以上材料都有其局限性，纯铜、铜银、铜锡由于其强度较低，难以适应更高时速、环境更恶劣的铁路网线，而铜镁由于其导电率较低，只有64%IACS以上，会造成能源的极大浪费。

铬锆铜由于其较高的强度、较高的导电率等优秀的综合性能，也开始作为铁路网线用接触线的选材之一，而且在2017年，铬锆铜也被写入TB/T 2809-2017《电气化铁路用铜及铜合金接触线》标准中。但是，由于铬锆铜接触线材料的特殊性，其要求高强高导超长线材，目前还没有合适的工艺可以批量化生产出合格铬锆铜接触线，有的制备方法工艺具有局限性，难以连续批量化生产线材、成本高，或有的性能（例如晶粒尺度或者强度不符、易断料等）难以符合行业标准。因此，开发出一种可以连续批量生产且性能符合要求的铬锆铜接触线的工艺方法非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中铬锆铜接触线的制备难以兼顾连续批量化生产以及实现产品性能良好的缺陷，提供一种铬锆铜合金接触线及其制备方法、应用。本发明提供的制备方法能够批量化生产出性能优良的铬锆铜合金接触线。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种铬锆铜合金接触线的制备方法，其包括如下步骤：

将原料经下引半连续铸造，锻造，热轧，固溶热处理，冷轧，扒皮，时效热处理，冷拉拔，即可；其中，

所述原料包括如下质量百分比的成分：0.2-1.0% Cr，0.02-0.2% Zr，余量为Cu；所述Zr以铜锆中间合金的形式添加；

所述下引半连续铸造包括如下步骤：将所述Cr和所述Cu熔炼得到熔融液，所述熔炼的温度为1150-1300℃；然后将所述铜锆中间合金加入所述熔融液中，经浇铸、下引铸造得到铬锆铜铸锭；

所述热轧的步骤中，所述热轧的温度为800-950℃；

所述冷轧的步骤中，冷轧后物料的截面变形量为48%以上。

本发明中，所述Cr可以本领域常规的铬源形式添加，例如以金属铬的形式添加。

本发明中，所述Cu可以本领域常规的铜源形式添加，例如以电解铜板的形式添加。

本发明中，所述铜锆中间合金较佳地为锆含量为30-50%的铜锆中间合金，例如CuZr30中间合金或CuZr50中间合金，更佳地为CuZr50中间合金。

本发明中，所述Cr的质量百分比较佳地为0.8-0.9%，例如0.878%。