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铜镁铜锡合金接触线制备及组织性能研究 　　摘要： 　　通过上引连续铸造―连续挤压法制备了铜镁、铜锡两种合金接触线.结果表明，镁、锡元素的添加均能显著提高接触线的强度，并保证较高的导电率，镁元素的强化效果更为显著.此外，通过连续挤压扩展变形显著改善了铜镁、铜锡合金接触线的铸态组织，获得超细晶粒.主要原因在于上引铸杆在连续挤压过程中处于高压高温的状态，铸态晶粒完全破碎，动态再结晶发生完全. 　　关键词： 　　连续挤压； 铜镁合金； 铜锡合金； 接触线 　　中图分类号： 　　TG 146.1+1 　　文献标志码： A 　　Abstract： 　　Coppermagnesium and coppertin alloy contact wires were prepared by the castcontinuous extrusion.The results show that adding magnesium and tin elements could significantly increase the strength of the contact wire and ensure high conductivity performance.Magnesium had a more conspicuous strengthening effect.In addition，the cast microstructure of coppermagnesium and coppertin alloy contact wires significantly improved by expansion deformation.The ultrafine grain was obtained in that the cast grain was completely broken and then recrystallized dynamically when the upcast rod remained in a state of high pressure and high temperature during the process of continuous extrusion. 　　Keywords： 　　continuous extrusion； coppermagnesium alloy； coppertin alloy； contact wire 　　0引言 　　近年来，我国电气化铁路取得了高速发展，综合技术已经能够达到甚至超越发达国家水平，逐渐成为能够代表中国制造最高水平的技术成果.在电气化铁路集成制造技术中，要保证高速运行的列车获得持续不断的电能输入，必须实现良好的弓网配合关系，其重要手段之一就是提高接触线的张力.此外，电气化铁路接触线承受着长期摩擦损耗和大气腐蚀，并伴随着机械冲击和电弧火花引起的局部高温软化.因此，接触线需要高强、高导、高耐磨、高抗腐蚀性以及良好的抗高温软化性能.目前常用的接触线往往通过在纯铜中添加Ag、Sn、Mg等元素，以保证接触线的综合性能. 　　本文首先通过试验，研究了Mg、Sn元素的添加及含量变化，对CuMg、CuSn合金强度和导电率的影响，确定了较为优化的合金成分.然后通过上引―连续挤压―拉拔，规模化制备了铁路接触线CTMH150和CTS120，并重点讨论了连续挤压对上引铸杆坯料组织的影响. 　　1铜镁合金接触线的性能 　　通过上引连铸制备不同Mg含量的CuMg合金杆，经连续挤压扩展变形加工为线径28 mm的杆材，最终经过轧制拉拔制备成横截面为150 mm2的铁路接触线CTMH150.Mg元素含量对CuMg合金导电率和抗拉强度的影响见图1. 　　从图1中可以看出，在Mg元素的质量分数为0.025%～0.600%时，随着Mg元素含量的增加，CuMg合金接触线的导电率明显降低，抗拉强度显著提高.当Mg元素的质量分数为0.025%时，合金的导电率最高，达到98.0%IACS，对应的抗拉强度最低，为420 MPa.当Mg元素的质量分数为0.580%时，合金的抗拉强度最高，达到580 MPa，相应的导电率最低，为63.5 %IACS. 　　图2为上引连铸和连续挤压扩展成形后的Cu0.4Mg合金金相组织照片.图2（a）为上引连铸杆坯心部组织，晶粒粗大，在50倍的视场下只能观测到一个完整的晶粒，晶粒尺寸超过200 μm.图2（b）和图2（c）为不同放大倍数的连续挤压CuMg合金杆材的心部组织金相照片.可以看出，经过连续挤压扩展变形，铸态CuMg合金的组织特征完全消失，代之以尺寸细小均匀的晶粒，说明CuMg合金杆材在连续挤压过程中经过了剧烈的塑性变形，铸态组织得到显著的