旋转磁场对铜银合金凝固组织影响研究(2)
222 浇注温度对铜银合金凝固组织的影响 8
223 磁场强度对铜银合金凝固组织的影响 8
224 磁场搅拌时间对铜银合金凝固组织的影响 9
23 试验设备 9
231 高温电炉 9
232 旋转磁场装置 9
233 金相显微镜 10
234 抛光机 10
235 硬度计 11
24 试验过程 11
241 合金熔炼 11
242 试样的研磨 12
243 试样的腐蚀 12
244 金相显微观察 12
245 硬度测定 13
3实验结果及分析讨论 14
31 旋转磁场装置设计图 14
32 浇注温度对铜银合金凝固组织和性能的影响 15
321 浇注温度对铜银合金凝固组织的影响 15
322 浇注温度对铜银合金硬度的影响 16
33 磁场强度对铜银合金凝固组织和性能的影响 17
331 磁场强度对铜银合金凝固组织的影响 17
332 磁场强度对铜银合金硬度的影响 19
34 磁场搅拌时间对铜银合金凝固组织和性能的影响 20
4结论 22
1.前言 1.1高速电气化铁路接触线介绍 接触线是铁道运输供电系统的重要材料，现主要应用于电气化铁路、城市轨道交通（地铁、轻轨、无轨电车）电气化工矿运输、起重设备接触网线等。目前此类接触线的年量约为5000t[1~2]。随着高速气化铁路的持续发展，接触线的需求量不断增加。而且随着高速电气化铁路对铁路运输速度的要求越来越高（运行速度在120-160km/h为中速，160-200km/h为快速，200-400km/h为高速），对接触线性能要求也越来越高。
1.2高铁用铜合金接触线 高铁用铜合金接触线主要有铜银合金接触线，铜锡合金接触线，，铜镁合金接触线，新型铜合金接触线。 1.2.1 铜银合金接触线 银（Ag）是具有高熔点、高硬度、低固溶特点的固溶性金属元素，虽然银引入到铜基中会对铜的导电性有略微的影响，但影响不大。最重要的是，铜银合金具有良好的耐热性和加工性能，一般制造用于 200km/h 速度以下铁路的接触线。
1.2.2 铜锡合金接触线 锡（Sn)与银同样是属于固溶性的金属元素，锡引入到铜基中可以提高材料的强度和耐磨性。铜锡合金接触线的使用寿命是铜银合金接触线的 1.2 倍。一般制造用于 250km/h 以下铁路的接触线。
1.2.3 铜镁合金接触线 镁（Mg）属于活泼性技术元素，加工制造需要一定的技术水平。目前，我国采用的上引连铸生产工艺已具备大批量生产铜镁合金接触线的要求。 铜镁合金综合性能较好，用于 300-400km/h 速度高速铁路。
1.2.4 新型铜合金接触线 目前国内生产商为了满足电气化铁路不断提速的新要求， 在铜合金化领域中进行了深入的探索和研究，以期找到高强、高导电率的理想材质。借鉴上述材质的开发，通过小型试验[20]表明，含少量锆元素的铜锡锆合金接触线的抗拉强度和导电率均高于铜银、铜锡、铜镁合金。但锆为析出硬化性合金元素，同样存在烧损问题和热处理问题， 要想实现大规模的产业化生产仍有待进一步的探索和研究。 表1.1铜合金接触线使用现状[19] 合金种类 特点 铜银合金 含银0.1%，导电率97%IACS,强度360MPa，用于200km/h以下铁路 铜锡合金 含锡0.3%左右，导电率72%IACS，强度420MPa，用于250km/h速度以下铁路 铸 态 组 织铝镁合金 含镁0.5%，强度470MPa，导电率62%IACS，用于300km/h以下铁路 超 细 晶 强化 型 铜 镁合金 含镁0,45%，强度560MPa，导电率70%IACS。综合性能较好，大批量生产工艺稳定，用于300-400km/h速度高速铁路 析 出 强 化铬 锆 铜 合金 需热处理，工艺复杂难度高。样品强度达到560MPa，导电率75%。目前处于产品试验阶段，实现稳定的大规模生产难度很大 1.3铜合金接触线生产工艺 高速电气化铁路接触线的生产工艺主要有铜锭轧制法、 连铸连轧法和上引连铸法、连铸连轧法等。
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