大连理工大学科技成果——大尺寸高强高导Cu-Cr-Zr合金铸坯非真空水平电磁连铸技术

大连理工大学科技成果——大尺寸高强高导Cu-Cr-Zr合金铸

坯非真空水平电磁连铸技术

一、产品和技术简介：

Cu-Cr-Zr合金既有高的强度、又有高的导电性能，是引线框架、电极等电器、电子行业的首选材料，也是高速铁路接触线的首选材料。但是，由于微量的锆元素极易氧化，且合金液粘度大，很难再大气下铸造成大尺寸、超长的铸坯。例如，直径17mm的接触线在1500m左右的工作长度上，不能存在任何一点低于性能指标要求的强度弱点，也不能存在可能随着疲劳振动扩展的组织缺陷，即接触线全长组织要均匀一致，抗拉强度数值离散性必须在一定范围之内。

采用水平电磁铸造的方法，可以在非真空下铸造直径87mm、长度超过50m的铸坯，经塑性加工后，制成的高铁接触线，导电率大于82%IACS，强度大于570N/mm2。制备的新型高导高强接触线已经应用于京-沪高铁，2010年12月3日在冲高段（枣庄至蚌埠）高铁速度达到486.1km/h，刷新了世界铁路运营试验最高速度。此速度的实现被评为2010年中国十大科技进展之四。

2012年5月10日通过中国有色金属协会的项目鉴定。 二、应用范围和生产条件：

Cu-Cr-Zr合金棒、线。水平电磁连续铸造。 三、获得的专利等知识产权情况：申报发明专利。 四、规模与投资、成本估算：300万元。

五、提供技术的程度和合作方式：提供技术和装置。

六、配图：

(a)

(b)

20mm 20mm

图1磁场对棒坯表面裂纹的影响：（a）未加磁场；（b）施加磁场

(a)

Top

(b)

(c)

Bottom

10mm

10mm

10mm

图2电流强度对宏观组织的影响：（a）0A；（b）30A；（c）50A

图3铸造出的长达45m的Cu-Cr-Zr棒坯

七、产业化程度：产业化阶段