CN102560237A - 低电阻的低碳钢及其制备方法和在制备铜包钢丝中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低电阻的低碳钢及其制备方法和在制备铜包钢丝中的用途。按质量百分比计，本发明低电阻的低碳钢含有以下各组分：C0.009%，Si0.02%，Mn0.15%，P0.011%，S0.005%。本发明为了制备具有高导电性能的铜包钢丝，对钢丝基料成分进行优化设计从而降低钢丝基料电阻，减少涡流和表层集肤效应的产生，提高铜包钢丝导电性能。采用本发明低电阻的低碳钢可制备得到低电阻、导电性能优异的铜包钢丝不仅，此外，所制备的铜包钢丝的强度也有明显提升，生产工艺更为简单，生产成本较低。

Description

低电阻的低碳钢及其制备方法和在制备铜包钢丝中的用途

技术领域

本发明涉及一种低碳钢及其用途，尤其涉及一种低电阻的低碳钢及其在制备方法和在制备铜包钢丝中的用途，属于铜包钢丝领域。

背景技术

铜包钢丝的出现已有二、三十年的历史。由于铜包钢丝可以节约成本较高的铜并且有比铜丝更好的机械性能，目前已广泛应用于邮电通迅、高压输电线路、同轴电缆、电子元器件引线等领域。

目前生产铜包钢丝的方法有：

1、将钢丝在含有氰化物的碱性电解质中进行预镀处理和镀铜处理。该方法的不足之处是镀液中含有氰化物成分，有毒，污染环境，有损于工人的健康，并且工艺复杂、生产成本高。

2、在钢丝上预镀一层镍，再进行镀铜。该方法主要缺点是消耗贵金属镍，生产成本高。

3、用低碳钢先进行镀铜，再经过十多次的拉拨，拉拨变形量大于80％，镀铜层与钢芯整体变形，由粗变细，使抗拉强度达到800MPa。该方法主要缺点是工艺复杂，铜包钢丝强度低，达不到高强度铜包钢丝的标准。

以上生产各类铜包钢丝的不同方法，均是从镀铜和拉拔工艺的角度来阐明工艺特点及不足，未涉及降低钢丝基料电阻，减少涡流和表层集肤效应的产生，提高铜包钢丝导电性能等方面的观点。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种低电阻的低碳钢；

本发明的目的之二是提供一种制备上述低电阻的低碳钢的方法；

本发明目的之三是将所述的低电阻的低碳钢应用于制备具有高导电性能的铜包钢丝。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低电阻的低碳钢，按质量百分比计，含有以下各组分：

C 0.009％，Si 0.02％，Mn 0.15％，P 0.011％，S 0.005％(残余元素含量Ni≤0.3％、Cr≤0.3％、Cu≤0.3％)；

本发明为了制备具有高导电性能的铜包钢丝，对钢丝基料成分进行优化设计从而降低钢丝基料电阻，减少涡流和表层集肤效应的产生，提高铜包钢丝导电性能。本发明最终发现，当低碳钢中锰含量从0.60％降低到0.30％，对应铜包钢丝￠1.60mm的裸线电阻可降低到60Ω/km；2、低碳钢中锰含量从0.30％降低到0.15％，对应铜包钢丝￠1.60mm的裸线电阻从60Ω/km降低到56Ω/km。

本发明的另一个目的是提供一种制备上述低电阻的低碳钢的方法，包括以下步骤：

1、对铁水进行脱硫预处理，确保入转炉铁水硫含量达到0.005％；用中碳锰铁终脱氧，加入量1.0～3.5kg/t钢，根据转炉终点成分计算转炉脱氧合金加入量；采用挡渣出钢，出钢温度1700～1760℃；

2、通过RH抽真空精炼处理，使得真空度≤50mbar；采取真空脱碳或轻处理的方式对钢液进行脱碳，使得目标C≤0.01％；

3、小方坯铸机采用全保护浇铸方式，中包设置挡渣墙，中包液面＞600mm；结晶器采用电磁搅拌，中间包使用低碳高碱度覆盖剂。

本发明还提供了所述低电阻的低碳钢在制备铜包钢丝中的应用，包括：将本发明所制备的低电阻的低碳钢作为铜包钢丝的钢丝基料成分，按照常规的制备方法制备得到具有优异导电性能铜包钢丝。

采用本发明低电阻的低碳钢可制备得到低电阻、导电性能优异的铜包钢丝不仅，此外，所制备的铜包钢丝的强度也有明显提升，生产工艺更为简单，生产成本较低。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。实施例1本发明低碳钢(SWRM6)的制备

1)铁水进行脱硫预处理，确保入转炉铁水硫含量达到0.005％；

2)采用顶底复吹转炉冶炼，挡渣出钢，出钢温度为1700～1760℃；

3)用中碳锰铁终脱氧，加入量1.0～3.5kg/t钢，根据转炉终点成分计算转炉脱氧合金加入量；

4)RH精炼提升钢包，进行抽真空，使得真空度≤50mbar；采取真空脱碳或轻处理的方式对钢液进行脱碳，使得目标C≤0.01％；RH真空脱碳结束后定氧，用铝粒、低碳锰铁、对钢液进行脱氧，低碳锰铁加入量为2kg/t钢，目标锰控制在≤0.15％；

5)小方坯铸机采用全保护浇铸方式，中包设置挡渣墙，中包液面＞600mm；结晶器采用电磁搅拌，中间包使用低碳高碱度覆盖剂。

经检测，本实施例所制备的低碳钢SWRM6的化学成分见表1。

表1  降锰措施实施后低碳钢SWRM6的化学成分(％)

炉号	C(％)	Si(％)	Mn(％)	P(％)	S(％)
						2	0.009	0.02	0.15	0.011	0.005

实验例  应用本发明低碳钢制备铜包钢丝及导电性能检测实验

供试样品：实施例1所制备的低碳钢；

对照样品：现有的低碳钢，其主要化学成分见表2。

表2  降锰措施实施前低碳钢SWRM6的化学成分(％)

炉号	C(％)	Si(％)	Mn(％)	P(％)	S(％)
						1	0.015	0.03	0.30	0.014	0.010

二、实验方法及结果

将供试样品和对照样品分别轧制成规格为￠6.5mm的盘条，经铜包钢丝生产用户拉拔到￠1.60mm，通过电阻测试仪测试其电阻值，检测结果见表3。

表3  ￠1.60mm铜包钢丝电阻对比数据

炉号	C(％)	Si(％)	Mn(％)	P(％)	S(％)	电阻(Ω/km)
							对照样品	0.015	0.03	0.30	0.014	0.010	60
供试样品	0.009	0.02	0.15	0.011	0.005	56

由检测结果可见，采用本发明低碳钢所制备的铜包钢丝相比于对照样品，其电阻有显著下降，此外，采用本发明低碳钢所制备的铜包钢丝强度高，同时低电阻的低碳钢要比目前的同类低碳钢抗拉强度低30MPa左右，降低了镀铜成本，在提高了产品质量的同时，生产成本也得以降低。

Claims (3)

1.一种低电阻的低碳钢，其特征在于：按质量百分比计，含有以下各组分：C 0.009%，Si 0.02%，Mn 0.15%， P 0.011%， S 0.005%。

2. 权利要求1所述的低电阻的低碳钢在制备铜包钢丝中的用途。

3.按照权利要求2所述的用途，其特征在于，包括：以所述低电阻的低碳钢作为钢丝基料制备得到铜包钢丝。