Cu-Ag-Zr-Ce合金的受电磨损的性能.pdfVIP

第卜一届典型零件热处理技术交流会暨第八届物理冶金学术报告会论文集(德阳2011) Cu-Ag-Zr-Ce合金的受电磨损性能 贾淑果，刘平．苏娟华，任风章，田保红 (河南科技大学材料科学与工程学院，洛阳471003) 摘要：采用真空熔炼的方法制备了Cu—Ag．Zr-Ce合金，利用自制的磨损试验机对 Cu—Ag．Zr-Ce合金线材的受电磨损行为进行了研究，并借助于扫描电镜和透射电镜 率随着受电电流和滑行距离的增大而增大；粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损是 耐磨性能比Cu-Ag、Cu-Ag-Zr接触线的好。 关键词：Cu-Ag．Zr-Ce合金，接触线，受电磨损，接触滑板 中图分类号：TGl35．6：TGl46．1文献标识码：A 随着电气化铁路向高速发展，对接触线材料的综合性能有了更高的要求【H】。 高速电气化列车用接触线是与电力机车受电弓滑板直接接触向电力机车输送电流 的导线。它除正常的磨耗外，还常常受到非正常的机械冲击负荷和故障大电流的 影响而易形成离线产生电弧，使接触线电烧蚀损耗和机械磨损增加。因此对于高 速运营的列车，必须要求接触线在具有良好导电性的同时，还应同时具有高的强 度、高的耐磨性能以及耐高温性能。 Cu，Ag．Zr-Ce合金是一种具有优良导电性能和力学性能相结合的可望作为高速 电气化铁路接触线材料的新型合金材料14j。本文采用自制的实验室用受电磨损试验 机，摩擦副材料采用电气化铁路所使用的铜基粉末冶金滑板材料，讨论了材料的 性能。 1试验材料和方法 实验用合金在ZG-O．0l型lOkg真空中频感应熔炼炉中熔炼而成，原材料采用高 形量为90％)。锻后经9500Cxlh的固溶处理、水淬：而后固溶处理后的圆棒经40％ 的冷变形和4500Cx2h的时效处理，再经冷变形75％后其直径为7mm的线材。 在自制的磨损试验机上进行磨损实验，实验材料装在直径300mm的圆盘外缘 上，圆盘两端各有一块由弹簧提供的弹力压靠在试验材料上的滑板：连杆机构带 动滑板以IHz的频率在30mm的摆幅内做横向往复移动，直流电由滑板流向导线再 流向另一块滑板。滑板使用的是铜基粉末冶金滑板，滑板成分(均为质量分数) 分的速度转动；加载压力为45N。合金接触线的磨损率用滑板一次滑过接触线时的 单位长度的体积磨损量表示。 基合资助：国家高技术研究发展计划(863)项E!(2002AA33 1112)；河南省教育厅科技攻关项目(2009A430007) 作存简介：贸淑果(1972．)，女，刨教授，从事铜含金及电子理论研究，发表论文40余篇 电话：0379 E．mail：jiashugu096@sohu．com 筚I一届m型$仆**R拉术奎流0＆椰n％_I打目蒲☆学术报告台论』集f她…20 形貌分析，工作电压25KV。透射电镜分析在日产H一800型透射电镜上进行，加速 屯压为200KV。 2结果与讨论 21受电电流和滑行距离对Cu-Ag-Zr-Ce台金磨损性能的影响 Cu—Ag-Zr-Ce合金的磨损率与电流之间的关系曲线如图l所示。由图l可以看 出，Cu—Ag-Zr—Ce台金的磨损率随着受屯电流的增大而升高。在较低的受【U电流下 5—30A)，踏携率增加较快。 (15A)．磨损率升高较慢；而在较高受LH电流F(1 而rf：坩行距 如在滑行距离72km受屯电流50A时，磨损率为3．61x10-3ram3仆l 111—1。 13x10-3ram3 离72km无受电电流时，磨损率为2 在接触压力为45N、滑动速度为18kmh．I的不同受电电流条件j，CuAg—Zr-Ce 台金的磨损率与滑行距离之间的关系曲线如图2所示 出舅2。U咀看出． Cu-Ag—Zr-Ce合金的磨损率随着滑行距离的增大而升高。在磨损开始豹最初阶段磨 损率急剧增大，主要由于在开始阶段接触线材料与滑板之问接触面积的急剧变化 而导致大的正压力。使得磨损率发生急剧增大；而后随着滑行距离的增加，滑板 与圆形合金