一種電纜用硼化鉻增強(qiáng)鎂合金線及其制作方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力信息通訊領(lǐng)域，具體是一種電纜用棚化銘增強(qiáng)儀合金線及其制作 方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 長(zhǎng)期W來，在電纜工業(yè)，銅W其優(yōu)越的導(dǎo)電和熱傳輸性能，一直是導(dǎo)體的主導(dǎo)地 位，但是由于銅資源短缺W及需求的高速增長(zhǎng)，導(dǎo)致銅價(jià)的大幅上漲，使得銅的消費(fèi)市場(chǎng)一 直在尋求一種合適的替代品。
[0003] 儀合金作為最輕質(zhì)的商用金屬工程結(jié)構(gòu)材料，因其具有比重輕、比強(qiáng)度比剛度高、 阻尼減振降燥能力強(qiáng)、液態(tài)成型性能優(yōu)越和易于回收利用等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)"綠色結(jié) 構(gòu)材料"，在汽車、航空航天、國(guó)防及3C產(chǎn)品等工業(yè)中有著廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。然而由于 儀合金絕對(duì)強(qiáng)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(jié)構(gòu)材 料的廣泛應(yīng)用，目前儀合金的應(yīng)用遠(yuǎn)不如侶合金廣泛。因此，提高儀合金強(qiáng)度使其具有良好 的綜合性能，是新型儀合金開發(fā)的熱點(diǎn)，同時(shí)高強(qiáng)度儀合金開發(fā)對(duì)拓展儀合金的應(yīng)用領(lǐng)域 具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)、耐熱、抗蠕變的電纜用棚化銘增強(qiáng)儀合金線及 其制作方法及應(yīng)用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種電纜用棚化銘增強(qiáng)儀合金線，按照質(zhì)量百分比計(jì)，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(lǐng)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(fā)明進(jìn)一步的方案:按照質(zhì)量百分比計(jì)，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(lǐng)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(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量百分比計(jì)，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(lǐng)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(qiáng)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(yù)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(zhì)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(jìn)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(zhì)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(duì)均勻溶液進(jìn)行霧化，形成預(yù)處理后的棚化銘納米顆粒； (2) 原料的準(zhǔn)備:按照上述質(zhì)量百分比，準(zhǔn)備好各組分原料，除預(yù)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(hù)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(jìn)行攬拌，使合金成分均勻，然后將預(yù) 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(duì)靜置后的儀合金烙液進(jìn)行精煉，邊攬拌邊按照 儀合金烙液質(zhì)量的0.8~1.2%加入精煉劑，精煉時(shí)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(zhì)量百分比計(jì)，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(lǐng)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(yù)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(duì)儀合金錠進(jìn)行社制，其中進(jìn)社溫度控制在420~440°C范圍內(nèi)，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(jìn)行固溶處理，得到儀合金桿;所 述的固溶處理分S步進(jìn)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(duì)社制后的儀合金桿通過繞桿裝置繞桿收線;接著進(jìn)行時(shí)效熱強(qiáng)化處理， 溫度控制在200~210°C范圍內(nèi)，強(qiáng)化時(shí)間20~2化后取出；將經(jīng)強(qiáng)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(jù)不同的線徑進(jìn)行合理配模;對(duì)拉拔后的 儀合金線進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，時(shí)效溫度為145~160°C，時(shí)效時(shí)間10~15小時(shí)，即得所述的電纜用 棚化銘增強(qiáng)儀合金線。
[0009] 所述的電纜用棚化銘增強(qiáng)儀合金線在電力電纜中的應(yīng)用。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明用預(yù)處理過的棚化銘納米顆粒W及重稀±元素鋪進(jìn)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(qiáng)度，而且固溶處理和時(shí)效強(qiáng)化處理更容易促進(jìn)強(qiáng) 化相的析出，最終制得的儀合金線的強(qiáng)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(xué)性能和高溫抗蠕變性能的要求，具有比現(xiàn)有儀合金高得多的抗腐蝕性能。
[0011] 本發(fā)明制得的儀合金線的直徑>3.5mm，抗拉強(qiáng)度為420~465MPa，屈服強(qiáng)度為358 ~402M化，延伸率為5.5~8.0%，在250°(：溫度、2001?3壓力下持續(xù)1011的蠕變率為0.14~ 0.21 %，導(dǎo)電率為34.8~36.5%1 ACS。利用該儀合金生產(chǎn)的電力電纜，可繼續(xù)使用傳統(tǒng)的施工 工藝架設(shè);在線路運(yùn)行過程中，降低線路損耗，節(jié)省施工費(fèi)用，給輸變電行業(yè)帶來巨大的經(jīng) 濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[OOU]實(shí)施例1 本發(fā)明實(shí)施例中，一種電纜用棚化銘增強(qiáng)儀合金線，按照質(zhì)量百分比計(jì)，由W下組分制 成:巧8%、被0.011%、侶6%、娃0.22%、銅0.06%、鋼0.45%、領(lǐng)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(qiáng)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(yù)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(zhì)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(jìn)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(zhì)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(duì)均勻溶液 進(jìn)行霧化，形成預(yù)處理后的棚化銘納米顆粒； (2) 原料的準(zhǔn)備:按照上述質(zhì)量百分比，準(zhǔn)備好各組分原料，除預(yù)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(hù)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