xgm2高线盘条产品开发与研究

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1、XGM2高线盘条产品开发与研究第1章绪论1.1导电钢产品概况导电用钢主要使用在铜复合，形成铜包钢，它以高质量的低碳钢材为基础核心[1]，在钢的表面经过镀铜加工形成的新型复合材料，为了确保频段信号能准确传递，采用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走，该类产品既有铜良好的导电性，又有钢的强度和韧性，大力应用于电子、电力、通讯产业。铜包钢是以钢丝作为芯体，采用冶金、机械、电化学等方法在钢丝外围包覆上铜层，是一种金属基芯的包铜复合材料，这种复合材料综合了铜和钢的优异性能，它兼有钢的高强度、耐高温软化的机械性能，又有铜的导电率高、接触电阻小的电性能和抗腐蚀性，特别是铜中加入

2、少量的锡或银后，其耐磨和耐热性能都得到加强，具有更高的使用价值。另外，铜包钢还具有良好的可塑性、可焊接性和磁性能。它利用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走，所以只要铜层厚度达到一定范围，某个频率段的信号就能被确保传递。铜起到传导弱电信号的作用，钢丝则起到支撑作用[2]。高频下，铜包钢丝的导电性可与圆截面的铜线相近，广泛应用于电力、通讯和电子工业等领域。用做通讯电缆的中心导体、通讯电缆的屏蔽编织线、电子元器件的引脚线、绞线状的接地线及电气化铁路线路、装饰或防腐蚀用途的线。铜包钢线适合做电子元件的引线，其表面纯铜保证了可焊性和镀锡性。目前，各国已尝试用它来制作电容器

3、、二极管、集成电路等元件的引线。应用于同轴电缆（CATV）导体材料的分配线和用户线的内导体。应用于电视电缆、代替黄铜线材、用来制作圆角半角精密度高的产品和飞机零件等。在交通运输领域中，铜包钢线材取代铜、铜合金和铜包铝等材料，用作接触线（电车线）、电极引线、接地棒、电气设备用电缆取得了良好效果。早在20世纪80年代，日本就开始试制把铜包钢接触线应用于电气列车上。现已在新干线上使用，满足了特快列车的需要。前苏联、瑞士、瑞典、比利时和德国等国已用它来安装链式移动装置，如纵向和横向架空缆绳、挂车、Y型辅助电缆、定向缆绳等，并且已经达到规范化。我国也在尝试将铜包钢线材应用于电气化

4、铁路[3]。.......1.2铜包钢丝标准要求按照直径的不同，可以大致将铜包钢分为：粗线（1.6mm以上），大线（0.6mm～1.6mm），中线（0.2mm～0.6mm），微线（0.2mm以下）。按照强度的不同，同时参照延伸情况，铜包钢分为：软态A、半硬态M、硬态HS、超硬态EHS。按照功能不同，又将铜包钢分为：深拉母线、成品线、绞线胚线。在铜包钢的基础上，仍可以进行不同类别的深加工，包括镀锡、镀银、上漆、以及束丝、成缆、制钉、或者光亮退火编织等[10]。国内铜包钢（铜包线）主要参考标准有：工信部2010年12月颁布的电子行业标准SJ/T11411-2010《铜包钢线

5、》（Copper-cladsteeldash;XGM2盘条具有尽可能高的导电率和尽可能低的机械强度。如用于电视闭路线的线缆，主要用于出口到东南亚等国家和地区，也有部分出口到美国、西欧等发达国家。XGM2盘条在国内主要供应浙江地区，经拉拔、镀铜等工序后出口。目前生产XGM2产品的厂家主要有宝钢、武钢、首钢、邢钢。2.1化学成分对XGM2盘条性能的影响XGM2盘条不仅需要经过很大的拉拔变形，同时要求较好的导电性能，因此,不仅要求线材的强度低、塑性好，具有良好的冷加工性能，同时要求具有良好的导电性。因此，对这类钢成分设计时，既要考虑各元素对线材强度、塑性的影响，同时需考虑成分

6、对导电性能的影响。钢中碳的影响从钢的性质来看，碳是钢中最重要的合金元素之一，它可以增加钢的强度、硬度。在不同的热处理条件下碳改变了钢的组织结构，使其强度增加的同时降低了塑性。钢中碳的质量分数决定了冶炼、轧制和热处理的温度制定[17]。炼钢过程中用氧化去除多余的碳，达到规定的要求。用生铁炼钢时脱碳量大（＞3%），这些碳被氧化成CO，通过钢液的CO是较好的脱气作用。所以在大气下炼钢时，脱碳也是一种脱气的手段。.......2.2XGM2化学成分设计XGM2是钢铁行业新开发的超低碳钢，目前无国家标准，盘条的最大特点是既要保证产品的拉拔性能，又要保证导电能力和力学性能，因此对钢

7、的化学成分有严格的要求。碳含量是影响XGM2导电性能的关键因素，也是影响拉拔性能的重要因素，具体生产时要求碳含量控制在下限即0.01%～0.04%为宜。硅含量严重影响导电能力，需严格控制硅含量，一般控制在0.01%～0.04%。锰含量实际生产中要求n)控制在0.25%以下；S、P属有害元素，要严格控制。综合多种因素考虑，新钢公司在参照低碳钢国标的基础上，对主要元素含量初步设计XGM2成分，控制要求见表2.2。在连铸轧钢方坯时，为了避免XGM2钢坯产生内部裂纹，提高方坯的表面质量，要求钢的含硫量小于0.02%；方坯要求这么低的硫，用传统的办