CN112030033A - 一种高强高导接触线用稀土铜合金 - Google Patents

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胡强
邹晋
刘秋香
程香平
吴丹
余辉辉
刘琦
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper

Abstract

本发明涉及合金材料领域，具体涉及一种高强高导接触线用稀土铜合金，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：Sn 0.2‑0.3%；Ti 0.5‑1.5%；Mn 0.5‑0.7%；Cr 0.5‑1.5%；Bi 0.1‑0.3%:Zr 1.5‑2.3%；稀土元素0.02‑0.1%；余量为铜和不可避免的杂质元素。本发明在Cu‑Cr‑Zr合金的基础上加入了Sn、Ti、Mn、Bi和微量的稀土元素，能够大幅提高合金的导电率、延伸率，改善合金的机械加工性能。

Description

一种高强高导接触线用稀土铜合金
技术领域
本发明涉及合金材料领域，具体涉及一种高强高导接触线用稀土铜合金。
背景技术
电气化铁路接触网是电气化铁路的重要组成部分，它主要由接触线、载流承力索、不载流承力索和吊弦（线）等部件构成，其中接触线通过与电力机车受电弓滑板直接接触将电能从牵引变电所传输给机车，是保证电气化铁路正常运营的关键构件。目前开发的铁路接触线合金有Cu-Ag、Cu-Mg 、Cu-Sn以及Cu-Cr-Zr合金，其中Cu-Cr-Zr合金作为铁路接触线合金具有高强度、高导电率、高的耐磨性以及高的软化温度，被国内外认为是目前最理想的接触线合金。公开号为CN 101386925 A的中国发明专利公开了一种接触线用Cu-Cr-Zr合金制备工艺，通过该工艺制备的合金，其抗拉强度大，不小于590MPa，但其导电率不高，仅为77%IACS。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种高强高导接触线用稀土铜合金。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高强高导接触线用稀土铜合金，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.2-0.3%；Ti 0.5-1.5%； Mn 0.5-0.7%；Cr 0.5-1.5% ；Bi 0.1-0.3%: Zr 1.5-2.3%；稀土元素0.02-0.1%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
优选地，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.3%；Ti 1.5%； Mn 0.5%；Cr 0.5% ；Bi 0.1%: Zr 1.5%；稀土元素0.02%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
优选地，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.3%；Ti 1.5%； Mn 0.7%；Cr 1.5% ；Bi 0.3%: Zr 2.3%；稀土元素0.1%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
优选地，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.25%；Ti 1%；Mn 0.6%；Cr 1% ；Bi 0.2%: Zr 1.9%；稀土元素0.06%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
本发明具有以下有益效果：
本发明在Cu-Cr-Zr合金的基础上加入了Sn、Ti、Mn、Bi和微量的稀土元素，能够大幅提高合金的导电率、延伸率，改善合金的机械加工性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高强高导接触线用稀土铜合金，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.3%；Ti 1.5%； Mn 0.5%；Cr 0.5% ；Bi 0.1%: Zr 1.5%；稀土元素0.02%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
实施例2
一种高强高导接触线用稀土铜合金，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.3%；Ti 1.5%； Mn 0.7%；Cr 1.5% ；Bi 0.3%: Zr 2.3%；稀土元素0.1%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
实施例3
一种高强高导接触线用稀土铜合金，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.25%；Ti 1%；Mn 0.6%；Cr 1% ；Bi 0.2%: Zr 1.9%；稀土元素0.06%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
制备时，包括如下步骤：
S1、将CU、Zr放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为0.06Pa，然后充入氩气至炉内压强为0.06MPa，加热至1000-1100℃，熔炼 0.5-1h，自然冷却后得到Cu-Zr中间合金，备用；
将CU、稀土元素放入真空非自耗电极电弧熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为0.06Pa，然后充入氩气至炉内压强为0.06MPa，加热至 1050-1070℃，熔炼0.5-1h，自然冷却后得到Cu-稀土中间合金，备用；
S2、将CU、Ti、Cr、Mn 、Bi以及Cu-Zr中间合金、Cu-稀土中间合金放入高频真空熔炼炉内进行熔炼，抽真空至炉内压强为0.06Pa，然后充入氮气至炉内压强为0.06MPa，控制熔炼温度为1200-1300℃，熔融后注入铸模，形成铸锭，所述浇筑温度控制在1150-1250℃；
S3、将所得的铸锭加热至900-1000℃，保温1-3h，然后热挤压成棒材，挤压比5-10:1，得到棒坯；
S4、将所得的棒坯装入热处理炉中，在900-1000℃保温1-2h，然后进行水淬，得到合金备用；
S5、将所得的合金进行拉拔变形，变形量为40- 80%；
S6、将拉拔变形后的合金进行时效处理，时效温度为450-550℃，保温2-10小时，之后进行拉拔变形，变形量为20-80%，即得。
经检测，实施例1、实施例2、实施例3所得的导电率分别为89%IACS、90%IACS、91%IACS；抗拉强度分别为615MPa、610 MPa、606 MPa；延伸率分别为17%、17%、16%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高强高导接触线用稀土铜合金，其特征在于，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.2-0.3%；Ti 0.5-1.5%； Mn 0.5-0.7%；Cr 0.5-1.5% ；Bi 0.1-0.3%: Zr 1.5-2.3%；稀土元素0.02-0.1%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
2.如权利要求1所述的一种高强高导接触线用稀土铜合金，其特征在于，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.3%；Ti 1.5%； Mn 0.5%；Cr 0.5% ；Bi 0.1%: Zr 1.5%；稀土元素0.02%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
3.如权利要求1所述的一种高强高导接触线用稀土铜合金，其特征在于，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.3%；Ti 1.5%； Mn 0.7%；Cr 1.5% ；Bi 0.3%: Zr 2.3%；稀土元素0.1%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
4.如权利要求1所述的一种高强高导接触线用稀土铜合金，其特征在于，该稀土铜合金由以下质量百分比的原料制备而成：
Sn 0.25%；Ti 1%；Mn 0.6%；Cr 1% ；Bi 0.2%: Zr 1.9%；稀土元素0.06%；余量为铜和不可避免的杂质元素。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115305383A (zh) * 2022-07-30 2022-11-08 江西省科学院应用物理研究所 一种含混合稀土的高强度、高导电Cu-Co系合金材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63266054A (ja) * 1987-04-24 1988-11-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 高力銅基合金の製造法
WO2006109801A1 (ja) * 2005-04-12 2006-10-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 銅合金およびその製造方法
CN1856588A (zh) * 2003-09-19 2006-11-01 住友金属工业株式会社 铜合金及其制造方法
EP1777305A1 (en) * 2004-08-10 2007-04-25 Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaishah Copper-base alloy casting with refined crystal grains

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63266054A (ja) * 1987-04-24 1988-11-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 高力銅基合金の製造法
CN1856588A (zh) * 2003-09-19 2006-11-01 住友金属工业株式会社 铜合金及其制造方法
EP1777305A1 (en) * 2004-08-10 2007-04-25 Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaishah Copper-base alloy casting with refined crystal grains
WO2006109801A1 (ja) * 2005-04-12 2006-10-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 銅合金およびその製造方法
TW200643191A (en) * 2005-04-12 2006-12-16 Sumitomo Metal Ind Copper alloy and process for producing the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋奇吼等: "《高速铁路接触网维护与检修》", 31 March 2019, 中国铁道出版社 *
朱敏: "《工程材料》", 28 February 2018, 冶金工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115305383A (zh) * 2022-07-30 2022-11-08 江西省科学院应用物理研究所 一种含混合稀土的高强度、高导电Cu-Co系合金材料及其制备方法

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