靠时效处理提高CuCrZr合金绞线的强度和导电率。通过时效处理，达到强度与导电性能的共赢。本发明在控制合金元素含量的同时使用适当的生产工艺，制得具有高强高导电率特点的CuCrZr合金绞线。
[0032]在本生产工艺中，根据所需CuCrZr合金绞线不同的性能要求，可以将步骤D冷轧处理和步骤E时效处理的顺序加以调整。当需要制得导电性能好而强度适中的产品时，在不改变合金元素含量的前提下，把时效处理后置，先进行冷轧处理将CuCrZr合金棒材轧制为接近最终成品直径的线材后再进行强化处理，减小了在拉拔单丝时冷加工的变形量，保持时效处理后的高导电率。当需要制得强度高导电性能适中的产品时，在不改变合金元素含量的前提下，可以把时效处理步骤前置，先进行时效处理后再进行冷轧处理。当需要同时提高强度和导电率时，在生产周期允许的前提下重复进行多次冷轧处理和时效处理，在拉拔单丝步骤前能够使CuCrZr合金线材直径接近单丝成品直径，减小时效处理后拉拔单丝时冷加工的变形量。
[0033]实施例1
A、水平电磁连铸:
采用I号电解铜、CuCr, CuZr合金为原料，使用电炉熔炼后进行水平电磁连铸，电磁场频率为50Hz，电流为30A，引铸速度为150mm/min，得到的棒坯直径为90mm，经检验得到棒坯的合金元素含量为Cr:0.35%wt，Zr:0.06%wt。
[0034]B、热轧处理: 先将CuCrZr合金棒坯预热至750°C，然后将棒坯热轧成直径35mm的棒材，轧制速度1200mm/min。热乳结束后，将棒材收成盘卷。
[0035]C、固溶处理:
使用钟罩式固溶炉对CuCrZr合金棒材进行固溶处理，并采用气体保护使得棒材与大气隔离；先加热至780°C保温lh，再加热至最终固溶温度，最终固溶温度为950°C，保温时间60mino
[0036]D、时效处理:
使用时效炉对固溶处理后的棒材进行时效处理，首先加热至320°C保温40min，之后继续加热直至达到最终时效温度，最终时效温度为350°C，保温4h，时效炉内采用气体保护使线材与大气隔离；保温结束后，将线材冷却至100°C以下后出炉。
[0037]E、冷轧处理:
使用三辊冷轧机，将时效处理后的棒材轧制为直径7.2mm的线材，轧制速度为20m/
min0
[0038]F、拉拔单丝:
采用多模拉丝机，将7.2mm直径的线材拉拔为直径2.03mm的单丝，制得单根CuCrZr合金线，将CuCrZr合金线卷绕在铁轴上。单丝拉拔出线速度为45m/min。
[0039]G、绞合成型:
将多根直径2.03mm的CuCrZr合金线通过框绞机绞制为I X 37股CuCrZr合金绞线，绞线直径规格为120mm2。
[0040]CuCrZr合金绞线制作完成，得到的CuCrZr合金绞线的导电率为78.7%IACS，单丝抗拉强度为636MPa。
[0041]实施例2
A、水平电磁连铸:
采用I号电解铜、CuCr, CuZr合金为原料，使用电炉熔炼后进行水平电磁连铸，电磁场频率40Hz，电流60A，引铸速度260mm/min，得到的棒还直径为60mm，经检验得到棒还的合金元素含量为 Cr:0.42%wt，Zr:0.03%wt。
[0042]B、热轧处理:
将CuCrZr合金棒坯预热至750°C，将棒坯热轧成直径30mm的棒材，轧制速度100mm/mine热轧结束后，将棒材收卷。
[0043]C、固溶处理:
使用隧道式固溶炉对CuCrZr合金棒材进行固溶处理，并采用气体保护使得棒材与大气隔离；先加热至760°C保温80min，再加热至最终固溶温度，最终固溶温度为980°C，保温时间30min。
[0044]D、冷轧处理:
使用三辊冷轧机，将固溶处理后的棒材轧制为直径7.2mm的线材，轧制速度为20m/
mino
[0045]E、时效处理:
使用时效炉对线材进行时效处理，首先加热至340°C保温30min，之后继续加热直至达到最终时效温度，最终时效温度为400°C，保温2h，时效炉内采用气体保护使线材与大气隔离；保温结束后，将线材冷却至100°c以下后出炉。
[0046]F、拉拔单丝:
采用多模拉丝机，将7.2mm直径线材拉拔为直径2.25mm的单丝，制得单根CuCrZr合金线，将CuCrZr合金线卷绕在铁轴上。单丝拉拔出线速度为40m/min。
[0047]G、绞合成型:
根据规格要求，将多根直径2.25mmCuCrZr合金线通过框绞机绞制为I X 37股绞线，绞线直径规格为150mm2。
[0048]CuCrZr合金绞线制作完成，得到的CuCrZr合金绞线的导电率为87.6%IACS，单丝抗拉强度为544MPa。
[0049]实施例3
A、水平电磁连铸:
采用I号电解铜、CuCr, CuZr合金为原料，使用电炉熔炼后进行水平电磁连铸，电磁场频率40Hz，电流80A，引铸速度320mm/min，得到的棒还直径为45mm，经检验得到棒还的合金元素含量为 Cr:0.65%wt，Zr:0.04%wt。
[0050]B、热轧处理:
将CuCrZr合金棒坯预热至750 °C，将棒坯热轧成直径38mm的棒材，轧制速度< 1500mm/min。热乳结束后，将棒材收卷。
[0051]C、固溶处理:
使用钟罩式固溶炉对CuCrZr合金棒材进行固溶处理，并采用气体保护使得棒材与大气隔离；先加热至760°C保温70min，再加热至最终固溶温度，最终固溶温度为980°C，保温时间50min。
[0052]D、第一次冷轧处理:
使用三辊冷轧机，将固溶处理后的棒材轧制为直径14mm的线材，乳制出线速度为15m/
min0
[0053]E、第一次时效处理:
使用时效炉对第一次冷轧处理得到的线材进行第一次时效处理，首先加热至340°C保温50min，之后继续加热直至达到最终时效温度，最终时效温度为450°C，保温4h，时效炉内采用气体保护使线材与大气隔离；保温结束后，将线材冷却至100°C以下后出炉。
[0054]F、第二次冷轧处理:
使用三辊冷轧机，将第一次时效处理后的直径为14mm的线材轧制为直径为7.2mm的线材，乳制出线速度为30m/min。
[0055]G、第二次时效处理:
使用时效炉对第二次冷轧处理后的直径为7.2mm的线材进行第二次时效处理，首先加热至350°C保温30min，之后继续加热直至达到最终时效温度，最终时效温度为480°C，保温4h，时效炉内采用气体保护使线材与大气隔离；保温结束后，将线材冷却至100°C以下后出炉。
[0056]H、拉拔单丝:
采用多模拉丝机，将进过第二次时效处理后的直径7.2mm的线材拉拔为2.03mm的单丝，制得单根CuCrZr合金线，将CuCrZr合金线卷绕在铁轴上。单丝拉拔出线速度为45m/min0
[0057]1、绞合成型
根据规格要求，将直径2.03mm的CuCrZr合金线通过框绞机绞制为I X 37股绞线，绞线直径规格为120_2。
[0058]CuCrZr合金绞线制作完成，得到的CuCrZr合金绞线的导电率为91.2%IACS，单丝抗拉强度为616MPa。
【主权项】
1.一种CuCrZr合金绞线，其特征在于:所述CuCrZr合金绞线中合金元素的含量为:Cr0.3-1.0%wt，Zr 0.01-0.l%wt，其余为铜；其中，Cr 与 Zr 的重量比为 8.5-11。
2.根据权利要求1所述的一种CuCrZr合金绞线，其特征在于:所述CuCrZr合金绞线原料为铜、CuCr合金、CuZr合金，所述CuCr合金中的Cr含量为8_15%wt，所述CuZr合金中的Zr含量为8-15%wt。
3.根据权利要求2所述的一种CuCrZr合金绞线，其特征在于:所述CuCrZr合金绞线的导电率为77?90%IACS，单丝抗拉强度500?700Mpa。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的CuCrZr合金绞线的生产工艺，其特征在于，包含以下步骤: A、水平电磁连铸铸造棒坯:按照化学组分及其含量配制绞线原料，在熔炼炉中进行非真空熔炼，熔炼完成的熔液导流至保温炉后，进行水平电磁连铸，将铜合金熔液在水平电磁连铸系统中引铸得到直径为20-120mm的棒坯，得到的棒坯采用循环喷淋式结晶器进行多层冷却处理； B、热轧处理:将步骤A得到的CuCrZr合金棒坯预热至700_950°C，然后采用行星轧机热乳成直径为30-45mm的棒材； C、固溶处理:使用固溶炉对步骤B得到的CuCrZr合金棒材进行固溶处理，固溶处理时采用曲线加热至最终固溶温度，最终固溶温度为900-990°C，保温20-60min ;保温结束后，将棒材立即进行水淬，入水间隔< 10s，且棒材不能直接暴露在空气中； D、冷轧处理:使用二辊轧机或者三辊轧机将CuCrZr合金棒材轧制为线材，轧制速度为2-30m/min ;冷轧工序变形量> 80% ； E、时效处理:使用钟罩式时效炉对CuCrZr合金线材进行时效处理，时效时采用曲线加热达到最终时效温度，最终时效温度为350-550°C，保温时间为2-4h ;保温结束后，线材冷却至100°C以下后由时效炉中取出； F、拉拔单丝:采用拉丝机对完成时效处理的CuCrZr合金线材进行单丝拉拔，制得单根CuCrZr合金线，拉拔出线速度为20_50m/min ;单丝拉拔过程中的冷加工总变形量> 80% ； G、绞合成型:采用框绞机将多根CuCrZr合金线绞合成CuCrZr合金绞线，绞合出线速度控制在为10-20m/min ;绞合过程采用退扭装置。
5.根据权利要求4所述的一种CuCrZr合金绞线的生产工艺，其特征在于:所述步骤A中，在非真空熔炼过程中，对熔炼炉中的熔液每小时进行一次成分检验，要求熔液中Cr含量波动为±0.02%，Zr含量波动为±0.01%;熔炼炉的温度> 1300°C，保温炉的温度>12000C ;在引铸棒坯的过程中，电磁场频率为20-60HZ，磁场电流为30-100A，引铸速度为80-550mm/mino
6.根据权利要求5所述的一种CuCrZr合金绞线的生产工艺，其特征在于:所述步骤B中热乳的乳制速度< 1500mm/min。
【专利摘要】一种CuCrZr合金绞线及其生产工艺，所述CuCrZr合金绞线中合金元素的含量为：Cr 0.3-1.0%wt，Zr 0.01-0.1%wt，其余为铜；其中，Cr与Zr的重量比为8.5-11。CuCrZr合金绞线的生产工艺包含以下步骤：A、通过水平电磁连铸铸造棒坯，B、热轧处理，C、固溶处理，D、冷轧处理，E、时效处理，F、拉拔单丝，G、绞合成型。本发明制造的绞线产品导电率为77～92%IACS、单丝抗拉强度为500～700MPa，满足高速铁路、低速重载、城轨地铁和桥隧锚段等各种不同接触网的需求。
【IPC分类】C22C9-00, H01B13-00, H01B1-02, B21C37-04
【公开号】CN104658631
【申请号】CN201510074529
【发明人】张进东, 吕殿泉, 姜家杰, 高立伏, 丛艳芬, 张卫波, 李立铭, 许文博, 王建华, 纪成, 杨超, 王路召, 刘金可, 杨长红
【申请人】邢台鑫晖铜业特种线材有限公司, 烟台金晖铜业有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月12日