一种Cu-Fe-Sn导电材料及其制备方法技术

一种Cu-Fe-Sn导电材料及其制备方法，属于制备合金材料技术领域。其特征是：Cu-Fe-Sn导电材料的质量百分比是：Fe为1~10wt.%，Sn为0.3~3wt.%，余量为Cu及不可避免的杂质，制备方法是：配料；采用非真空高频感应炉熔炼熔炼；浇铸：采用黄铜模具浇铸；正火处理：正火温度700℃~750℃，正火时间30~60min；冷轧：控制径向总变形量为30%~50%；退火处理：随炉加热至400℃~600℃，保温6~8小时，再随炉冷却至200℃，最后出炉冷却至室温。优点是导电材料抗拉强度为550MPa~750MPa，导电率大于80%IACS，可适用高速电气化列车运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制备合金材料
，具体涉及一种具有高强度高导电率Cu-Fe-Sn材料及其制备方法。
技术介绍
随着电气化铁路的迅速发展，列车的运行速度越来越快，这就要求在加大接触线悬挂张力的同时还要提高其载流能力和运行中的稳定性，以改善机车受流质量。接触线是整个电气化列车运行体系中的关键部件，因此要求接触线材料必须具备高强度、耐高温、耐磨损、良好的导电性能和高的抗软化温度，理想的电车接触线材料其性能指标为:抗拉强度在550MPa以上，导电率大于80 %IACS，使用温度在300°C时抗拉强度下降率在15%以下。到目前为止，世界各国开发出来的接触线材料均满足不了时速大于350Km/h高速铁路的发展对接触线材料的要求。因此，新一代高速铁路网用接触线的研究与开发受到各方的密切关注。目前，从使用材料来看，国内外电气化高速铁路使用的接触线主要分为三大类:纯铜接触线、铜合金接触线和复合材料接触线。(一)纯铜接触线的抗拉强度一般为350MPa，电导率为97.5 % IACS,软化处理(300°C保温2h)后，其抗拉强度只有未处理前的60%。纯铜接触线是无氧铜杆拉拔成型后使用的接触线，其强化仅仅依靠加工硬化来实现。存在的问题是:①表面和内部硬化程度不一致，随纯铜接触线冷加工率的提高强度增加，但更容易软化，强度衰减很大；②纯铜接触线强度低，易发生断线，弓网故障多；③纯铜接触线抗软化温度低，耐热性能差纯铜接触线耐磨性差，随着牵引电力机车功率增大，电气磨耗增大，使其寿命大大缩短。因此，在高速、繁忙、重载线路上，纯铜接触线无法满足要求，只适合在速度低于200km/h的低速铁路上使用。(二)铜合金接触线相对于纯铜接触线来讲，抗拉强度较高，耐磨性好，生产时在铜中加入少量的合金元素，通过微合金化在保持接触线一定电导率的条件下来提高接触线的强度和高温软化性能。表I所示为目前国内外铜合金接触线的主要技术指标。从表I中可以看出目前国内外使用的铜合金接触线都有各自的优点和不足之处，突出的问题是导电性好的材料其强度不高，强度高的材料其导电性不好，即合金的综合性能不理想。表I目前国内外铜合金接 线的主要技术指标权利要求1.，其特征在于:其成分质量百分比为:Fe为1"10 wt.%，Sn为0.3 3wt.%，余量为铜及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的Cu-Fe-Sn导电材料的制备方法是: G)配料，以电解铜、工业纯铁和工业纯锡为原料，其中各元素含量的质量百分比为:作为I 10 wt.%，Sn为0.3 3wt.%，余量为Cu及不可避免的杂质； 高频熔炼:使用非真空高频感应炉熔炼； 进行浇铸:将熔炼好的合金熔液注入用黄铜制作的模具中浇铸； 正火处理:正火温度为700 ° C 750 ° C进行，正火时间为30 60 min ; G)进行冷轧:冷轧后棒材在直径方向的总变形量控制为309^50% ； Q)退火处理:采用随炉加热至400°C 600°C，保温6 8小时，再随炉冷却至200°C，最后出炉空冷至 室温。全文摘要，属于制备合金材料
其特征是Cu-Fe-Sn导电材料的质量百分比是Fe为1~10wt.%，Sn为0.3~3wt.%，余量为Cu及不可避免的杂质，制备方法是配料；采用非真空高频感应炉熔炼熔炼；浇铸采用黄铜模具浇铸；正火处理正火温度700℃~750℃，正火时间30~60min；冷轧控制径向总变形量为30%~50%；退火处理随炉加热至400℃~600℃，保温6~8小时，再随炉冷却至200℃，最后出炉冷却至室温。优点是导电材料抗拉强度为550MPa~750MPa，导电率大于80%IACS，可适用高速电气化列车运行。文档编号C22F1/08GK103233139SQ201310181019公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月16日 优先权日2013年5月16日专利技术者张俊婷, 王宥宏, 杨雨潭, 崔小朝, 虞明香 申请人:太原科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Cu?Fe?Sn导电材料及其制备方法，其特征在于：其成分质量百分比为：Fe为1~10?wt.%，Sn为0.3~3wt.%，余量为铜及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊婷，王宥宏，杨雨潭，崔小朝，虞明香，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：