專利名稱：一種Cu-Fe-Sn導電材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于制備合金材料技術領域，具體涉及一種具有高強度高導電率Cu-Fe-Sn材料及其制備方法。
背景技術：
隨著電氣化鐵路的迅速發展，列車的運行速度越來越快，這就要求在加大接觸線懸掛張力的同時還要提高其載流能力和運行中的穩定性，以改善機車受流質量。接觸線是整個電氣化列車運行體系中的關鍵部件，因此要求接觸線材料必須具備高強度、耐高溫、耐磨損、良好的導電性能和高的抗軟化溫度，理想的電車接觸線材料其性能指標為:抗拉強度在550MPa以上，導電率大于80 %IACS，使用溫度在300°C時抗拉強度下降率在15%以下。到目前為止，世界各國開發出來的接觸線材料均滿足不了時速大于350Km/h高速鐵路的發展對接觸線材料的要求。因此，新一代高速鐵路網用接觸線的研究與開發受到各方的密切關注。目前，從使用材料來看，國內外電氣化高速鐵路使用的接觸線主要分為三大類:純銅接觸線、銅合金接觸線和復合材料接觸線。(一)純銅接觸線的抗拉強度一般為350MPa，電導率為97.5 % IACS,軟化處理(300°C保溫2h)后，其抗拉強度只有未處理前的60%。純銅接觸線是無氧銅桿拉拔成型后使用的接觸線，其強化僅僅依靠加工硬化來實現。存在的問題是:①表面和內部硬化程度不一致，隨純銅接觸線冷加工率的提高強度增加，但更容易軟化，強度衰減很大；②純銅接觸線強度低，易發生斷線，弓網故障多；③純銅接觸線抗軟化溫度低，耐熱性能差純銅接觸線耐磨性差，隨著牽引電力機車功率增大，電氣磨耗增大，使其壽命大大縮短。因此，在高速、繁忙、重載線路上，純銅接觸線無法滿足要求，只適合在速度低于200km/h的低速鐵路上使用。(二)銅合金接觸線相對于純銅接觸線來講，抗拉強度較高，耐磨性好，生產時在銅中加入少量的合金元素，通過微合金化在保持接觸線一定電導率的條件下來提高接觸線的強度和高溫軟化性能。表I所示為目前國內外銅合金接觸線的主要技術指標。從表I中可以看出目前國內外使用的銅合金接觸線都有各自的優點和不足之處，突出的問題是導電性好的材料其強度不高，強度高的材料其導電性不好，即合金的綜合性能不理想。表I目前國內外銅合金接 線的主要技術指標
權利要求
1.一種Cu-Fe-Sn導電材料及其制備方法，其特征在于:其成分質量百分比為:Fe為1"10 wt.%，Sn為0.3 3wt.%，余量為銅及不可避免的雜質。
2.如權利要求1所述的Cu-Fe-Sn導電材料的制備方法是: G)配料，以電解銅、工業純鐵和工業純錫為原料，其中各元素含量的質量百分比為:作為I 10 wt.%，Sn為0.3 3wt.%，余量為Cu及不可避免的雜質； 高頻熔煉:使用非真空高頻感應爐熔煉； 進行澆鑄:將熔煉好的合金熔液注入用黃銅制作的模具中澆鑄； 正火處理:正火溫度為700 ° C 750 ° C進行，正火時間為30 60 min ; G)進行冷軋:冷軋后棒材在直徑方向的總變形量控制為309^50% ； Q)退火處理:采用隨爐加熱至400°C 600°C，保溫6 8小時，再隨爐冷卻至200°C，最后出爐空冷至 室溫。
全文摘要
一種Cu-Fe-Sn導電材料及其制備方法，屬于制備合金材料技術領域。其特征是Cu-Fe-Sn導電材料的質量百分比是Fe為1~10wt.%，Sn為0.3~3wt.%，余量為Cu及不可避免的雜質，制備方法是配料；采用非真空高頻感應爐熔煉熔煉；澆鑄采用黃銅模具澆鑄；正火處理正火溫度700℃~750℃，正火時間30~60min；冷軋控制徑向總變形量為30%~50%；退火處理隨爐加熱至400℃~600℃，保溫6~8小時，再隨爐冷卻至200℃，最后出爐冷卻至室溫。優點是導電材料抗拉強度為550MPa~750MPa，導電率大于80%IACS，可適用高速電氣化列車運行。
文檔編號C22F1/08GK103233139SQ201310181019
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月16日 優先權日2013年5月16日
發明者張俊婷, 王宥宏, 楊雨潭, 崔小朝, 虞明香 申請人:太原科技大學