[发明专利]一种架空导线用合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种架空导线用合金材料，该合金材料包括按质量份数计的如下组分：C：0.1～0.3wt％，Si：0.05～0.2wt％，Mn：0.05～0.3wt％，P≤0.01wt％，S≤0.01wt％，Ni：32～36wt％，Mo：0.1～1wt％，V：0.1～3wt％，Co：0.05～2wt％，Nb：0.05～2wt％，余量为Fe和不可避免的其他杂质。本发明提供的架空导线用合金材料改变了合金钢材料的原料配方及比例，细化了晶粒，提高了合金钢的强度和韧性、抗拉强度≥1400MPa，伸长率≥1.5％，线膨胀系数≤3.6×10^‑6/℃(20～200℃)。本发明提供的架空导线用合金材料制备方法简化了工艺流程，节约了制备工艺成本。

技术领域

本发明涉及导线用芯线材料的技术领域，具体涉及一种架空导线用合金材料及其制备方法。

背景技术

架空导线用普通钢芯材料，热膨胀系数高、弧垂大，高温下无法长期运行，导致常规钢芯铝绞线连续工作温度的允许范围受到限制。对于热膨胀系数小、导热系数低、韧塑性好等优点的殷钢材料，是一种理想的低弧垂、耐高温架空导线的芯线材料。采用铝包殷钢芯和耐热铝合金线绞合而成的铝包殷钢芯耐热铝合金导线，弧垂低、耐热温度高，能够长期在高温下运行，具有“同径同弧倍容”的特性，是提高输送容量的有效途径之一。

传统的殷钢(因瓦合金)材料强度低，一般通过添加合金元素来提高其性能。目前架空导线用殷钢芯主要为Fe-Ni-Mo系殷钢材料，因此也称作镍钼合金钢。近年来，随着铝包镍钼钢芯技术的发展，铝包镍钼钢芯耐热铝合金导线产品越来越受到关注和应用。但是，目前国内外生产使用的铝包镍钼钢芯用镍钼合金钢，制备过程中需要添加较高含量且价格昂贵的镍、钴合金元素来改善性能，同时制备工艺相对复杂，导致镍钼合金钢盘条及其芯线产品的性能稳定性难以很好控制、生产制造成本相对较高，一定程度上制约了其大规模推广应用。

名称为一种Fe-Ni因瓦合金焊丝及其制造方法的201610851813.0号中国专利虽然保证了较低的膨胀系数，但所制得的合金的抗拉强度较低。

因此，需要提供一种高性能、低成本的合金钢材料及其芯线产品，来满足输电线路增容改造和大容量输电技术发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗拉强度高、伸长率好、线膨胀系数低的架空导线用合金材料。

为了达到上述目的，本发明提供了采用下述技术方案：

一种架空导线用合金材料，所述材料包括按质量份数计的如下组分：

C：0.1～0.3wt％，Si：0.05～0.2wt％，Mn：0.05～0.3wt％，P≤0.01wt％，S≤0.01wt％，Ni：32～36wt％，Mo：0.1～1wt％，V：0.1～3wt％，Co：0.05～2wt％，Nb：0.05～2wt％，余量为Fe和不可避免的其他杂质。

优选的，所述合金材料包括按质量份数计的如下组分：C：0.15～0.3wt％，Si：0.1～0.2wt％，Mn：0.1～0.3wt％，P≤0.01wt％，S≤0.01wt％，Ni：33～35wt％，Mo：0.1～0.5wt％，V：0.5～3wt％，Co：0.1～2wt％，Nb：0.1～2wt％，余量为Fe和不可避免的其他杂质。

优选的，所述合金材料包括按质量份数计的如下组分：C：0.2wt％，Si：0.12wt％，Mn：0.25wt％，P：0.005wt％，S：0.005wt％，Ni：35.0wt％，Mo：0.5wt％，V：1.5wt％，Co：1.0wt％，Nb：0.8wt％，余量为Fe，其余为不可避免的微量杂质。

如上述任一项所述合金材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)冶炼原料；

(2)电渣精炼、重熔；

(3)高温煅烧、热轧成φ8mm盘圆；