CN103352140A - 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

高强高导耐热铜合金线材及制备方法
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 (2)

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。
2.根据权利要求1所述的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。
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