[00347081]热型连铸高速电力机车用电车线的产业化技术

铁路的高速化是世界各国铁路发展的共同趋势，随着电气化铁路向高速重载方向发展，对接触导线的强度和耐磨性提出了更高的要求，纯铜接触线尽管导电率大于96%IACS，但强度偏低，特别是高温强度低，而且由于自然时效的作用发生蠕变，强度将会逐渐减小，在大载荷电流通过时产生的热效应作用下，强度衰减更加显著。显然，纯铜接触线已不能胜任高速重载的需求，接触导线已成为制约高速铁路发展的瓶颈。因此，开发接触导线用高性能新材料和新型制备技术已成为当前铁路发展最紧迫的任务：该项目是甘肃省科技攻关计划项目(2GSO<,3>4-A52-009)，属于新材料的产业化推广技术研究。在计划的资助下，经过充分分析高强度高导电铜合金强化及导电的机制，根据单晶、柱状晶没有横向晶界，可使合金的导电性能发挥最佳效果的特点，采用定向凝固技术及多种强化方式选取合适的合金元素进行添加，在保持高导电率的前提下，提高了铜合金的强度和硬度，特别是高温力学性能，使Cu-Ag，Cu-Cr合金的抗蠕变能力大大提高。该研究对Cu-Ag，Cu-Cr及Cu-Sn合金线材的制备、成形过程进行了详细的介绍和分析，通过光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)，对铸态、冷变形态及热处理后的微观组织结构进行了系统观察，应用X射线衍射(XRD)对铜合金的组织演化过程进行了研究，并对微观组织的形貌特征及形成机理做了分析；同时对上述合金各种状态的力学性能和电学性能进行了探讨并采用差热分析(DTA)着重对铜合金的热稳定性进行了详细的分析。通过上述研究取得如下成果：1)确定了铜接触导线选用Ag、Cr、Zr、Cd、Mg、Sn作强化元素。合金元素Ag、Cr加入铜中，有效地抑制了再结晶的发生，提高了铜合金的再结晶温度，最终改善了铜合金的高温力学性能。Cu-0.1wt%Ag、Cu-0.4wt%Cr合金的再结晶起始温度分别为358℃和426℃，比纯铜的再结晶温度提高了200℃以上，合金元素Ag、Cr对铜合金的再结晶温度、组织稳定性和高温蠕变性能具有积极的影响。2)采用连续定向凝固技术制备了Cu-Ag合金、Cu-Cr电车线样品。