CN103352140B - 高强高导耐热铜合金线材及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高强度高导电率铜合金线材及其制备方法,其中含有下列重量百分比的成分:硅1-1.2、镁0.2-0.3、钒0.02-0.04、钛0.01-0.02、锰0.06-0.08、镥0.025-0.035、钇0.05-0.07、余量为铜。本发明配方中硅可导致导电率小幅降低,并可提高强度,降低韧性,从而导致在拉丝过程中线材更容易发生断裂。本发明配方中增加镁、钒等成分,优化配方与比例,使得铜合金线材具有高强度、高导电率。
Description
技术领域
本发明属于合金线材制造技术领域,具体涉及一种用于输电线路上的高强度、高导电率以及耐热的铜导线材及其制造工艺。
背景技术
以往,我国作为输电线用的电线主要成分是铜。现有的铜导线存在导电率不高、强度不高、不耐热、不同环境中导电率差异大、线耗高等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强高导耐热铜合金导线及其制备方法,生产的铜合金线材能满足高强、高导和耐热的要求。
本发明技术方案如下:
一种高强度高导电率铜合金线材,其特征在于其中含有下列重量百分比的成分:硅1-1.2、镁0.2-0.3、钒0.02-0.04、钛0.01-0.02、锰0.06-0.08、镥0.025-0.035、钇0.05-0.07、余量为铜。
高强度高导电率铜合金线材的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)、按硅、镁、钒、钛质量比10:2:0.2的比例将硅、镁、钛粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取硅镁钒合金块;按钛、锰、镥、钇按质量比1:5:2:4的比例将钛、锰、镥、钇粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取钛锰镥钇合金块;
(2)、按原料配方,将铜块加入炉中升温至730-740℃下熔化,然后,再升温至780-790℃下,加入硅镁钒合金块后,充分混合后,再加入钛锰镥钇合金块及其它合金配料成分,充分混合后,通入精炼剂进行精炼、扒渣;再对铜液进行炉前化学快速分析,分析后根据配方中各组分的重量比调整铜液组分,对铜液进行补料;
(3)、保温:将步骤1所得铜液在720-730℃下保温15-20min;
(4)、连铸连轧成铜合金杆、拉丝机拉制成铜合金单线,控制润滑温度不高于90℃;
(5)、时效热处理,送入210-230℃热处理炉中,处理3-4小时,然后,送入290-300℃热处理炉中,处理2-3小时,冷却至120-130℃时,送入40-50℃热水中处理3-4小时。
本发明配方中硅可导致导电率小幅降低,并可提高强度,降低韧性,从而导致在拉丝过程中线材更容易发生断裂。本发明配方中增加镁、钒等成分,优化配方与比例,使得铜合金线材具有高强度、高导电率。
本发明中稀土元素加入到铜合金中可起到微合金化的作用;此外,它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,故它有一定的除氢、精炼、净化作用;同时,稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。
本发明铜合金导线与现有的铜合金导线相比,同时具有高强度和高导电率,抗拉强度达到535Mpa以上,导电率可达到69.0%IACS以上,耐热性能长期运行达到190℃以上的高强度高导电率耐热铜合金导线,可以有效增加导线输电能力。
具体实施方式
一种高强度高导电率铜合金线材,其中含有下列重量百分比的成分:硅1-1.2、镁0.2-0.3、钒0.02-0.04、钛0.01-0.02、锰0.06-0.08、镥0.025-0.035、钇0.05-0.07、余量为铜。
高强度高导电率铜合金线材的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)、按硅、镁、钒、钛质量比10:2:0.2的比例将硅、镁、钛粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取硅镁钒合金块;按钛、锰、镥、钇按质量比1:5:2:4的比例将钛、锰、镥、钇粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取钛锰镥钇合金块;
(2)、按原料配方,将铜块加入炉中升温至730-740℃下熔化,然后,再升温至780-790℃下,加入硅镁钒合金块后,充分混合后,再加入钛锰镥钇合金块及其它合金配料成分,充分混合后,通入精炼剂进行精炼、扒渣;再对铜液进行炉前化学快速分析,分析后根据配方中各组分的重量比调整铜液组分,对铜液进行补料;
(3)、保温:将步骤1所得铜液在720-730℃下保温15-20min;
(4)、连铸连轧成铜合金杆、拉丝机拉制成铜合金单线,控制润滑温度不高于90℃;
(5)、时效热处理,送入210-230℃热处理炉中,处理3-4小时,然后,送入290-300℃热处理炉中,处理2-3小时,冷却至120-130℃时,送入40-50℃热水中处理3-4小时。
经测试其强度535Mpa,导电率为69.0%IACS,长期耐热180℃强度残存率为80%,伸长率为2.62%,蠕变率低于0.01%。
Claims (1)
1.一种高强度高导电率铜合金线材,其特征在于其中含有下列重量百分比的成分:硅1-1.2、镁0.2-0.3、钒0.02-0.04、钛0.01-0.02、锰0.06-0.08、镥0.025-0.035、钇0.05-0.07、余量为铜;
所述的高强度高导电率铜合金线材的制备方法,包括以下步骤:
(1)、按硅、镁、钒、钛质量比10:2:0.2的比例将硅、镁、钛粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取硅镁钒合金块;按钛、锰、镥、钇按质量比1:5:2:4的比例将钛、锰、镥、钇粉末投入炉中熔化,精炼后浇注制取钛锰镥钇合金块;
(2)、按原料配方,将铜块加入炉中升温至730-740℃下熔化,然后,再升温至780-790℃下,加入硅镁钒合金块后,充分混合后,再加入钛锰镥钇合金块及其它合金配料成分,充分混合后,通入精炼剂进行精炼、扒渣;再对铜液进行炉前化学快速分析,分析后根据配方中各组分的重量比调整铜液组分,对铜液进行补料;
(3)、保温:将步骤(2)所得铜液在720-730℃下保温15-20min;
(4)、连铸连轧成铜合金杆、拉丝机拉制成铜合金单线,控制润滑温度不高于90℃;
(5)、时效热处理,送入210-230℃热处理炉中,处理3-4小时,然后,送入290-300℃热处理炉中,处理2-3小时,冷却至120-130℃时,送入40-50℃热水中处理3-4小时。
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