一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電熱合金的制備方法，特別是一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法。在直徑2-4mm的NiCr合金絲的基礎(chǔ)上，采用粉末包埋法滲Al，滲劑由鋁鎳合金粉末、Al2O3粉末和NH4Cl組成，形成表面滲鋁的鎳鉻電熱合金，再經(jīng)過多道次拉拔和退火得到電熱合金成品，成品直徑0.1-0.5mm，最終滲鋁層厚度控制在5-10μm，鋁含量占電熱合金成品質(zhì)量的1-2％。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)電熱合金的不足，生產(chǎn)的合金成品具有優(yōu)異抗氧化性和電阻率。
【專利說明】 一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種電熱合金的制備方法，特別是一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法。

【背景技術(shù)】
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[0002]電熱合金材料是利用物質(zhì)的電阻特性制造發(fā)熱體的電阻合金。目前電熱合金材料已成為一種重要的工程材料，適用于機械、冶金、電子、化工等行業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，其按照化學成分可分為鎳鉻合金、鎳鉻鐵合金和鐵鉻鋁合金三個系列。鎳鉻系電熱合金具有均勻穩(wěn)定的電阻率、高抗氧化性、高熔點和良好的高溫強度、熱加工性等優(yōu)點，近幾年在電器和工業(yè)用爐中廣泛使用。伴隨科技的快速發(fā)展，對于電熱合金的使用條件和性能要求越來越高，由于傳統(tǒng)元素組成和制備工藝的限制，想進一步提高鎳鉻系合金性能比較困難，亟需開發(fā)一種全新的電熱合金材料以滿足實際應(yīng)用。
[0003]本發(fā)明在NiCr合金絲的基礎(chǔ)上，采用粉末包埋法滲Al，形成表面滲鋁的鎳鉻電熱合金，與傳統(tǒng)電熱合金相比具有非常優(yōu)異的抗氧化性和電阻率，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)電熱合金的不足，提供表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法，生產(chǎn)具有優(yōu)異抗氧化性和電阻率的電熱合金。
[0005]一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，在直徑2-4mm的NiCr合金絲的基礎(chǔ)上，采用粉末包埋法滲Al，滲劑由鋁鎳合金粉末、Al2O3粉末和NH4Cl組成，形成表面滲鋁的鎳鉻電熱合金，再經(jīng)過多道次拉拔和退火得到電熱合金成品，成品直徑
0.1-ο.5_，最終滲鋁層厚度控制在5-10 μ m，鋁含量占電熱合金成品質(zhì)量的1_2%。
[0006]所述粉末包埋法具體為在160°C條件下烘干滲劑，將直徑2-4mm的NiCr合金絲埋入滲劑中，將滲Al爐抽真空至5 X 10_3?6 X 10_3MPa，在800_850°C保溫4-6小時，隨爐冷卻至室溫。
[0007]所述滲劑的質(zhì)量配比為:0.2-0.4 μ m招鎳合金粉末:40-450.3-0.4 μ mAl203粉末:45-50 %，余量為NH4Cl,所述鋁鎳合金粉末中Al含量為70wt%。
[0008]所述直徑2_4mm的NiCr合金絲是經(jīng)過熔煉、均勻化退火、鍛造和熱軋盤條制備而成，其元素組成和質(zhì)量配比為 Cr =22-23%, Co:l-2%,Mn:3-4%,V:0.2-0.5%,Hf:2-3%,Zr:l-2%, T1:1-2%，余量為鎳和不可避免的雜質(zhì)；所述熔煉具體為在真空感應(yīng)熔煉爐內(nèi)1600-1680°C條件下獲得合金鑄錠；所述均勻化退火的工藝參數(shù)為1000-1100°C保溫5h ;所述熱軋盤條的變形量控制在10 %以內(nèi)。
[0009]所述多道次拉拔和退火具體為每道次拉拔變形量<25%，每道次拉拔之間進行一次 400-500°C、lh 退火。
[0010]本發(fā)明創(chuàng)造性地將傳統(tǒng)電熱合金制備工藝和粉末包埋工藝結(jié)合在一起，充分利用鋁的抗氧化性，制備出的表面滲鋁的鎳鉻電熱合金具有優(yōu)異的抗氧化性和電阻率。通過滲劑組成、滲Al工藝參數(shù)控制材料成品中的鋁含量在1-2% 之間，滲鋁層厚度控制在5-10 μ m之間，溫度過低或者時間過短，滲鋁層過薄，難以提高基體的抗氧化性和電阻率；溫度過高或者時間過長，滲鋁層過厚，在后續(xù)加工時容易開裂或剝落，會導(dǎo)致抗氧化性和電阻率的降低。

【具體實施方式】
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[0011]下面通過實施例進一步闡述和理解本發(fā)明。
[0012]表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，在直徑3mm的NiCr合金絲的基礎(chǔ)上，采用粉末包埋法滲Al，滲劑由鋁鎳合金粉末、Al2O3粉末和NH4Cl組成，形成表面滲鋁的鎳鉻電熱合金，再經(jīng)過多道次拉拔和退火得到電熱合金成品，成品直徑0.2_，最終滲鋁層厚度控制在7 μ m,鋁含量占電熱合金成品質(zhì)量的1.3%。
[0013]所述粉末包埋法具體為在160°C條件下烘干滲劑，將直徑3mm的NiCr合金絲埋入滲劑中，將滲Al爐抽真空至5X 10_3MPa，在850°C保溫5小時，隨爐冷卻至室溫。
[0014]所述滲劑的質(zhì)量配比為:0.3 μ m招鎳合金粉末:42%,0.34 UmAl2O3粉末:47%,余量為NH4Cl,所述鋁鎳合金粉末中Al含量為70wt%。
[0015]所述直徑3mm的NiCr合金絲是經(jīng)過熔煉、均勻化退火、鍛造和熱軋盤條制備而成，其元素組成和質(zhì)量配比為 Cr:22.7%, Co:1.5%, Mn:3.6%, V:0.4%, Hf -.2.8%,Zr:1.6%, Ti:1.1 %，余量為鎳和不可避免的雜質(zhì)；所述熔煉具體為在真空感應(yīng)熔煉爐內(nèi)1650°C條件下獲得合金鑄錠；所述均勻化退火的工藝參數(shù)為1100°C保溫5h ;所述熱軋盤條的變形量控制在10%以內(nèi)。
[0016]所述多道次拉拔和退火具體為每道次拉拔變形量<25%，每道次拉拔之間進行一次450°C、lh退火。
[0017]本發(fā)明實施例制備的材料成品具有優(yōu)異抗氧化性和電阻率，測試表明，本實施例抗氧化試驗(試驗條件:1200°C氧化240h)增重小于1.7mg/cm2，室溫電阻率可達
2.19 Ω_2/πι，克服了傳統(tǒng)電熱合金的不足，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。
[0018]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種表面滲招的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，在直徑2-4_的NiCr合金絲的基礎(chǔ)上，采用粉末包埋法滲Al，滲劑由鋁鎳合金粉末、Al2O3粉末和NH4Cl組成，形成表面滲鋁的鎳鉻電熱合金，再經(jīng)過多道次拉拔和退火得到電熱合金成品，成品直徑0.1-ο.5_，最終滲鋁層厚度控制在5-10 μ m，鋁含量占電熱合金成品質(zhì)量的1_2%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，所述粉末包埋法具體為在160°C條件下烘干滲劑，將直徑2-4mm的NiCr合金絲埋入滲劑中，將滲Al爐抽真空至5X Kr3?6X l(T3MPa，在800-850°C保溫4-6小時，隨爐冷卻至室溫。
3.如權(quán)利要求2所述的一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，所述滲劑的質(zhì)量配比為:0.2-0.4μπι鋁鎳合金粉末=40-45%, 0.3-0.4 μ HiAl2O3粉末=45-50%,余量為NH4Cl,所述鋁鎳合金粉末中Al含量為70wt%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種表面滲鋁的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，所述直徑2-4mm的NiCr合金絲是經(jīng)過熔煉、均勻化退火、鍛造和熱軋盤條制備而成，其元素組成和質(zhì)量配比為 Cr:22-23%, Co:l-2%,Mn:3-4%,V:0.2-0.5%,Hf:2-3%,Zr:l-2%,Ti:1-2%，余量為鎳和不可避免的雜質(zhì)；所述熔煉具體為在真空感應(yīng)熔煉爐內(nèi)1600-1680°C條件下獲得合金鑄錠；所述均勻化退火的工藝參數(shù)為1000-1100°C保溫5h ;所述熱軋盤條的變形量控制在10%以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種表面滲招的鎳鉻電熱合金的制備方法，其特征在于，所述多道次拉拔和退火具體為每道次拉拔變形量< 25%，每道次拉拔之間進行一次400-500°C、lh 退火。
【文檔編號】C22C19/05GK104233184SQ201410427836
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】郭健, 郭小芳, 郭乃林 申請人:鹽城市鑫洋電熱材料有限公司