CN103551417B - 一种钢纤维铜包钢线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢纤维铜包钢线的制备方法，该方法包括：将钢纤维套入铜管中连续拉拔三次；将拉拔好后的铜包钢纤维加热后退火；将退火后的铜包钢纤维套入另一铜管中，连续拉拔三次；将拉拔好的铜包钢纤维加热至后迅速放入盐水中进行淬火处理；处理后的铜包钢纤维集成铜包钢纤维束，然后铜包钢纤维束放入Ag-Ni-Nb合金管中进行拉拔；合金复合体放入铜管中进行拉拔，得到钢纤维铜包钢线。本发明方法制得的钢纤维铜包钢线具有38%IACS-43%IACS的导电率，以及1100Mpa以上的拉伸强度。

Description

一种钢纤维铜包钢线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢纤维铜包钢线的制备方法。
背景技术
铜具有优良的导电性能，但价格昂贵，硬度、拉伸强度偏低。钢具有优良的机械性能，但导电率低，耐腐蚀性能不足。目前市面上铜包钢线包括电镀法和同铸法，其中电镀法生产的铜包钢铜层厚度较低，仅0.25mm-0.5mm。高温条件下，铁在铜中溶解度比较大，但低温析出缓慢，固溶的铁原子将很大的降低铜包钢的导电率，铜基中残留的铁对导电性能有极大的影响，且铜基体中每溶入0.1％的铁，可使导电性能下降30％，因此耐腐蚀能力有限，此外热处理时间过长，易使纤维粗化，直接导致材料强度降低。同铸法生产的铜包钢铜层厚度也并不能达到很厚，且由于高温下固溶的铁原子将很大的降低铜包钢的导电率。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种钢纤维铜包钢线的制备方法，通过本发明方法能够制得高导电率和高拉伸强度的钢纤维铜包钢线。
实现本发明目的采用的技术方案是：一种钢纤维铜包钢线的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钢纤维套入外径2mm，壁厚0.2mm的铜管中，连续拉拔三次，每次形变量控制为15％-20％之间；
(2)将拉拔好后的铜包钢纤维加热至600℃，然后退火1h；
(3)将退火后的铜包钢纤维套入外径2mm，壁厚0.2mm的铜管中，连续拉拔三次，每次形变量控制为15％-20％之间；
(4)将步骤(3)中拉拔好的铜包钢纤维加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理；
(5)将步骤(4)处理后的铜包钢纤维集成铜包钢纤维束，然后铜包钢纤维束放入Ag-Ni-Nb合金管中进行拉拔，当形变量为15％-20％后，加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理，淬火完毕后，用清水冲洗后置于100℃烘箱内烘干；
(6)将烘干后的合金复合体放入铜管中进行拉拔，当形变量为15％-20％后，将合金复合体加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理即得到钢纤维铜包钢线。
本发明方法制得的钢纤维铜包钢线具有38％IACS-43％IACS的导电率，以及1100Mpa以上的拉伸强度。
附图说明
图1为本发明方法制得的钢纤维铜包钢线的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明钢纤维铜包钢线的制备方法包括以下步骤：
(1)将直径为1mm的钢纤维套置于除油除锈剂中，加温到60℃，保持10分钟，待除油除锈后，用水冲洗后置于100℃烘箱内烘干。然后将烘干的钢纤维套入外径2mm，壁厚为0.2mm的铜管中，连续拉拔三次，每次形变量控制为15％-20％之间。
本实施例中，所述除油除锈剂为：150g/L-200g/L HCl、15g/L-20g/LH2SO4、1g/L-3g/L乌洛托品、5g/L-10g/L硫脲、20g/L NaNO2、1g/L十二烷基磺酸钠和余量水。
(2)将拉拔好后的铜包钢纤维加热至600℃，然后退火1h。
(3)将退火后的铜包钢纤维套入外径2mm，壁厚0.2mm的铜管中，连续拉拔三次，每次形变量控制为15％-20％之间。
(4)将步骤(3)中拉拔好的铜包钢纤维加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理。
(5)将步骤(4)处理后的铜包钢纤维集成铜包钢纤维束，然后铜包钢纤维束放入厚度为1～2mm的Ag-Ni-Nb合金管中进行拉拔，当形变量为15％-20％后，加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理，淬火完毕后，用清水冲洗后置于100℃烘箱内烘干。
(6)将烘干后的合金复合体放入铜管中进行拉拔，当形变量为15％-20％后，将合金复合体加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理即得到钢纤维铜包钢线。
如图1所示，按上述方法步骤制得的钢纤维铜包钢线包括：拉拔外铜层4，拉拔外铜层4内设有Ag-Ni-Nb合金管3，Ag-Ni-Nb合金管3内设有铜包钢纤维束，所述铜包钢纤维束包括多个铜包钢纤维，铜包钢纤维包括钢纤维1以及套于钢纤维1外的铜管2。
上述制得的钢纤维铜包钢线内部有经淬火处理的铜包钢纤维束，极大的提高的铜包钢的拉伸强度，此外，本发明中所用的Ag-Ni-Nb合金管中，由于Ag、Ni、Nb三种金属相对Fe而言，与Cu原子半径更加接近，铜包钢绞线中间添加该过渡层能进一步的防止铁原子在铜中的固溶，相比目前市场所用铜包钢的铜基体中每溶入0.1％的铁，其导电性能下降30％，本发明采用Ag-Ni-Nb合金管后能够更进一步地防止铁在表层铜层中的固溶，提高了导电率。此外，内层纤维状的铜包钢纤维能进一步增强整体的机械性能。
经试验检测，本发明钢纤维铜包钢线导电率为38％-43％IACS，拉伸强度可达1100Mpa以上。

Claims (6)

1.一种钢纤维铜包钢线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将钢纤维套入外径2mm，壁厚0.2mm的铜管中，连续拉拔三次，每次形变量控制为15％-20％之间；
(2)将拉拔好后的铜包钢纤维加热至600℃，然后退火1h；
(3)将退火后的铜包钢纤维套入外径2mm，壁厚0.2mm的铜管中，连续拉拔三次，每次形变量控制为15％-20％之间；
(4)将步骤(3)中拉拔好的铜包钢纤维加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理；
(5)将步骤(4)处理后的铜包钢纤维集成铜包钢纤维束，然后铜包钢纤维束放入Ag-Ni-Nb合金管中进行拉拔，当形变量为15％-20％后，加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理，淬火完毕后，用清水冲洗后置于100℃烘箱内烘干；
(6)将烘干后的合金复合体放入铜管中进行拉拔，当形变量为15％-20％后，将合金复合体加热至800℃，保持30min后迅速放入10％盐水中进行淬火处理即得到钢纤维铜包钢线。
2.根据权利要求1所述钢纤维铜包钢线的制备方法，其特征在于：在步骤(1)之前将钢纤维置于除油除锈剂中，加温到60℃，保持10分钟，待除油除锈后，用水冲洗后置于100℃烘箱内烘干。
3.根据权利要求2所述钢纤维铜包钢线的制备方法，其特征在于：所述除油除锈剂为：150g/L-200g/L HCl、15g/L-20g/L H2SO4、1g/L-3g/L乌洛托品、5g/L-10g/L硫脲、20g/L NaNO2、1g/L十二烷基磺酸钠和余量水。
4.根据权利要求1所述钢纤维铜包钢线的制备方法，其特征在于：所述钢纤维包括：C≤0.01％，Si≤0.01％，Mn≤0.12％，V≤0.12％，P≤0.01％，S≤0.01％，其余为Fe。
5.根据权利要求1所述钢纤维铜包钢线的制备方法，其特征在于：所述钢纤维直径为1mm。
6.根据权利要求1所述钢纤维铜包钢线的制备方法，其特征在于：所述Ag-Ni-Nb合金管的厚度为1～2mm。
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