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随着电气化高速铁路的发展,对接触线材料性能提出了更高的要求。作为中高速电气化铁道接触线的首选材料,铜锡合金具有优良的抗拉强度、导电率、耐磨损性、耐热性和耐腐蚀性等。此外,在实际生产过程中,相比其他合金形式的接触线,铜锡合金接触线在生产工艺、成本控制及成品率等方面均具有较大优势,所以极具开发研究价值。本课题基于泰兴市圣达铜业有限公司现有接触线生产工艺背景,在铜合金中添加微量B和Re以及工艺优化,通过对加B和加Re接触线材料性能比较,添加微量Re对材料强化效果更佳,故将添加微量Re以及工艺参数优化确定为CuSn合金优化思路。批量制备Cu-Sn和Cu-Sn-Re合金接触线,测量其抗拉强度和导电率,讨论微量Re对CuSn合金接触线性能的影响。相关试验内容和结论如下:研究了微量Re对CuSn合金铸态组织和性能的影响。结果表明,微量Re加入铜合金中,可以消除铸态树枝晶组织,并且得到细小均匀的等轴晶粒;合金材料抗拉强度提升至176MPa,导电率提升至85%IACS,并且大大降低上引杆坯花心和开裂等缺陷的发生概率。分析了连续挤压对Cu-Sn合金组织和性能的影响。结果表明,合金材料铸态组织在挤压过程中被破碎并发生再结晶,挤压制品晶粒细小并有部分孪晶存在;合金材料抗拉强度由162MPa提升至255MPa,导电率由76.21%IACS下降至75.03%IACS。研究了四模连拉过程中拉拔道次对Cu-Sn合金抗拉强度的影响。结果表明,总减面率相同情况下,采用四道次拉制的Cu-Sn合金接触线抗拉强度高于采用三道次拉制的接触线抗拉强度。研究了微量Re对CuSn合金接触线成品性能的影响。结果表明,Cu-Sn-Re合金接触线抗拉强度达到446MPa,导电率提升到84.5%IACS,相比于Cu-Sn合金接触线综合性能有了较大幅度的提高;同时,在TB/T 2809-2005标准规范基础上有一定的性能储备,为标准升级提供了试验依据,也为该型号接触线的提速运行提供了一定技术保障。