一種電纜用硼化鉻增強鎂合金線及其制作方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及電力信息通訊領域，具體是一種電纜用棚化銘增強儀合金線及其制作 方法及應用。
【背景技術】
[0002] 長期W來，在電纜工業，銅W其優越的導電和熱傳輸性能，一直是導體的主導地 位，但是由于銅資源短缺W及需求的高速增長，導致銅價的大幅上漲，使得銅的消費市場一 直在尋求一種合適的替代品。
[0003] 儀合金作為最輕質的商用金屬工程結構材料，因其具有比重輕、比強度比剛度高、 阻尼減振降燥能力強、液態成型性能優越和易于回收利用等優點，被譽為21世紀"綠色結 構材料"，在汽車、航空航天、國防及3C產品等工業中有著廣闊的商業應用前景。然而由于 儀合金絕對強度低，室溫變形能力較差，易氧化燃燒、易腐蝕等缺陷，限制了其作為結構材 料的廣泛應用，目前儀合金的應用遠不如侶合金廣泛。因此，提高儀合金強度使其具有良好 的綜合性能，是新型儀合金開發的熱點，同時高強度儀合金開發對拓展儀合金的應用領域 具有重要意義。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種高強、耐熱、抗蠕變的電纜用棚化銘增強儀合金線及 其制作方法及應用。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案： 一種電纜用棚化銘增強儀合金線，按照質量百分比計，由W下組分制成:巧8~12%、被 0.008~0.011%、侶6~9%、娃0.15~0.22%、銅0.06~0.10%、鋼0.35~0.45%、領0.06~ 0.08%、儒 0.07 ~0.12%、儀2.1 ~2.5%、筑 0.12~0.16%、鋪0.05 ~0.08%、棚化銘納米顆粒 12 ~14%和余量的儀;所述的棚化銘納米顆粒的粒徑為10~3 5nm。
[0006] 作為本發明進一步的方案:按照質量百分比計，由W下組分制成:巧8.8~9.5%、被 0.009~0.0095〇/〇、侶7.5~8.2〇/〇、娃0.18~0.21〇/〇、銅0.07~0.09〇/〇、鋼0.38~0.42〇/〇、領0.068 ~0.074%、儒0.09~0.11%、儀2.2~2.4%、筑0.14~0.15%、鋪0.06~0.07%、棚化銘納米顆粒 12.6~13.0%和余量的儀。
[0007] 作為本發明進一步的方案：按照質量百分比計，由W下組分制成：巧9.2%、被 0.0092%、侶7.8%、娃0.20%、銅0.08%、鋼0.40%、領0.070%、儒0.10%、儀2.3%、筑0.15%、鋪 0.06%、棚化銘納米顆粒12.8%和余量的儀。
[000引所述的電纜用棚化銘增強儀合金線的制作方法，包括W下步驟： (1)棚化銘納米顆粒的預處理，包括W下步驟： 1) 按照棚化銘納米顆粒:濃度為1~6mol/L的醋酸的質量比為1:10~15,向棚化銘納米 顆粒中加入濃度為1~6mol/L的醋酸，進行膠溶，得到棚化銘納米顆粒溶膠； 2) 按照棚化銘納米顆粒溶膠的質量的1.5~2.2%往棚化銘納米顆粒溶膠中加入聚乙二 醇600,在超聲波頻率為40~60kHz、功率為55~58W、溫度為54~56°C下超聲分散處理45~ 60min，得到均勻溶液； 3)最后，在壓縮空氣溫度115~135°C、干燥空氣量220~250m^h、物料流1.2~1.化A 條件下對均勻溶液進行霧化，形成預處理后的棚化銘納米顆粒； (2) 原料的準備:按照上述質量百分比，準備好各組分原料，除預處理后的棚化銘納米 顆粒W外的其余各組分原料為純錠材料或中間合金； (3) 烙煉:采用氣體保護氣氛在電阻爐中烙煉合金，先將烙煉爐升溫至715~730°C，接 著往烙煉爐中加入純儀錠，待純儀錠完全烙化后，將烙煉爐升溫至745~76(TC，再加入其余 純錠和中間合金，待其余純錠和中間合金完全烙化后進行攬拌，使合金成分均勻，然后將預 處理后的棚化銘納米顆粒滲雜到烙煉的儀合金烙液中，攬拌使其成分均勻，將攬拌滲雜后 的儀合金烙液充分靜置； (4) 精煉:使烙煉爐升溫至780~785°C對靜置后的儀合金烙液進行精煉，邊攬拌邊按照 儀合金烙液質量的0.8~1.2%加入精煉劑，精煉時間為2~3min，精煉完后在755~760°C保 溫靜置30~45min，得到精煉后的儀合金液;所述的精煉劑按照質量百分比計，由W下成分 組成:氣化巧12~16%、六氯乙燒6~8%、碳酸鎖5~8%、氯化領4~7%、氣棚酸鐘2~4%、石墨粉 16~22%和余量的氯化鐘； 巧)誘鑄:將精煉后的儀合金液誘鑄到預熱溫度為250~28(TC的模具中，誘鑄溫度為 740~750°C，得到儀合金錠； (6) 社制:對儀合金錠進行社制，其中進社溫度控制在420~440°C范圍內，出社溫度在 36(TC W上，出社后，將得到的儀合金桿放入箱式電阻爐中進行固溶處理，得到儀合金桿;所 述的固溶處理分S步進行:第一步，升溫至420~425°C，保溫13~1地，接著隨爐冷卻到330 °C后出爐，水澤至室溫;第二步，升溫至425~430°C，保溫15~16h，接著隨爐冷卻到315°C后 出爐，水澤至室溫；第S步，升溫至400~405°C，保溫10~12h，接著隨爐冷卻到330°C后出 爐，水澤至室溫； (7) 拉拔:先對社制后的儀合金桿通過繞桿裝置繞桿收線;接著進行時效熱強化處理， 溫度控制在200~210°C范圍內，強化時間20~2化后取出；將經強化處理的儀合金桿在拉制 道次配模中拉拔，延伸率控制在1.2~1.3之間，根據不同的線徑進行合理配模;對拉拔后的 儀合金線進行時效強化，時效溫度為145~160°C，時效時間10~15小時，即得所述的電纜用 棚化銘增強儀合金線。
[0009] 所述的電纜用棚化銘增強儀合金線在電力電纜中的應用。
[0010] 與現有技術相比，本發明的有益效果是： 本發明用預處理過的棚化銘納米顆粒W及重稀±元素鋪進行微合金化，不僅可W提高 儀合金線的顯微硬度，提高儀合金線的強度，而且固溶處理和時效強化處理更容易促進強 化相的析出，最終制得的儀合金線的強度、耐熱性、初性和抗蠕變性能均得到大幅度提升， 能滿足較高力學性能和高溫抗蠕變性能的要求，具有比現有儀合金高得多的抗腐蝕性能。
[0011] 本發明制得的儀合金線的直徑>3.5mm，抗拉強度為420~465MPa，屈服強度為358 ~402M化，延伸率為5.5~8.0%，在250°(：溫度、2001?3壓力下持續1011的蠕變率為0.14~ 0.21 %，導電率為34.8~36.5%1 ACS。利用該儀合金生產的電力電纜，可繼續使用傳統的施工 工藝架設;在線路運行過程中，降低線路損耗，節省施工費用，給輸變電行業帶來巨大的經 濟效益和社會效益。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發明保護的范圍。
[OOU]實施例1 本發明實施例中，一種電纜用棚化銘增強儀合金線，按照質量百分比計，由W下組分制 成:巧8%、被0.011%、侶6%、娃0.22%、銅0.06%、鋼0.45%、領0.06%、儒0.12%、儀2.1%、筑0.16〇/〇、 鋪0.05%、棚化銘納米顆粒14%和余量的儀;其中，棚化銘納米顆粒的粒徑為10~35nm。
[0014]所述的電纜用棚化銘增強儀合金線的制作方法，包括W下步驟： (1) 棚化銘納米顆粒的預處理，包括W下步驟： 1) 按照棚化銘納米顆粒:濃度為Imol/L的醋酸的質量比為1:15,向棚化銘納米顆粒中 加入濃度為Imol/L的醋酸，進行膠溶，得到棚化銘納米顆粒溶膠； 2) 按照棚化銘納米顆粒溶膠的質量的1.5%往棚化銘納米顆粒溶膠中加入聚乙二醇 600，在超聲波頻率為40曲Z、功率為55W、溫度為54°C下超聲分散處理60min，得到均勻溶液； 3) 最后，在壓縮空氣溫度115°C、干燥空氣量220m3A、物料流1.化A條件下對均勻溶液 進行霧化，形成預處理后的棚化銘納米顆粒； (2) 原料的準備:按照上述質量百分比，準備好各組分原料，除預處理后的棚化銘納米 顆粒W外的其余各組分原料為純錠材料或中間合金； (3) 烙煉:采用氣體保護氣氛在電阻爐中烙煉合金，先將烙煉爐升溫至715°C，接著往烙 煉爐中加入純儀錠，待純儀錠完全烙化后，將烙煉爐升溫至745 °C