[發(fā)明專利]一種Fe-Ni-Cr-Al系電熱合金及其制造方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910142857.6
• 申請(qǐng)日: 2009-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN101892436B
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱耀霄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朝陽力寶重工集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/54
• 分類號(hào): C22C38/54;C22C33/04;H05B3/12
• 代理公司: 北京萬科園知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;孫張巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電熱合金領(lǐng)域，具體涉及一種Fe-Ni-Cr-Al系電熱合金。根據(jù)使 用溫度和環(huán)境的不同，可適當(dāng)調(diào)整本發(fā)明的Fe-Ni-Cr-Al系電熱合金的成分。通 過在合金中添加其它的特種元素，獲得具體的各種電熱合金類型，可以滿各種 不同生產(chǎn)要求。同時(shí)本發(fā)明也提供了上述電熱合金系的制造方法和用途。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電熱合金分為Ni-Cr系，Ni-Cr-Fe系和Fe-Cr-Al系三類。Ni-Cr系和 Ni-Cr-Fe系電熱合金的晶體結(jié)構(gòu)屬面心立方，所以高、低溫塑性都好，能容易生 產(chǎn)出細(xì)絲和薄帶，制造成各種復(fù)雜的電熱元件。同時(shí)，合金的焊接性能好，其 制造的電熱元件維修方便，使用壽命長(zhǎng)。然而，其弊端在于，Ni-Cr系和Ni-Cr-Fe 系電熱合金中，由于只加入了Cr，合金的高溫抗氧化性能差，允許的最高使用 溫度低，例如，Ni-Cr系電熱合金的最高使用溫度限制在1100℃以下；而Ni-Cr-Fe 系電熱合金的最高使用溫度僅能達(dá)到950℃。此外，由于Ni-Cr系和Ni-Cr-Fe系 電熱合金中加入了較多的貴重元素Ni，使得生產(chǎn)成本較高。因此，上述兩種電 熱合金系由于使用溫度和生產(chǎn)成本的限制，很多情況下難以滿足生產(chǎn)的要求。

而作為第三種電熱合金，F(xiàn)e-Cr-Al系電熱合金的晶體結(jié)構(gòu)屬于體心立方，該 晶體結(jié)構(gòu)存在有“韌脆轉(zhuǎn)變溫度”問題，即當(dāng)合金溫度在轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，會(huì) 變得很脆。Fe-Cr-Al系電熱合金的“韌脆轉(zhuǎn)變溫度”一般在室溫以上，所以合金 在室溫時(shí)會(huì)變得很脆，從而給冷加工帶來困難。例如冷拔絲和繞制電元件時(shí)， 需采取特殊的措施，導(dǎo)致成品率降低。此外，由于Fe-Cr-Al系電熱合金的高溫 強(qiáng)度低和電熱元件損壞斷裂后不能焊接修復(fù)，所以使用壽命短。

目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的電熱合金，不是使用溫度低、價(jià)格貴，就是工藝性差， 使用壽命短。因此，發(fā)明一種使用溫度高、使用壽命長(zhǎng)、工藝性能好、生產(chǎn)成 本又低的電熱合金系，成為用戶的急切需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種既能在高溫下(例如1300℃)使用、又使用壽 命長(zhǎng)的電熱合金系。該電熱合金系為Fe-Ni-Cr-Al系電熱合金，它綜合了Ni-Cr 系和Ni-Cr-Fe系電熱合金的面心立方結(jié)構(gòu)，工藝性能好，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)又 具有Fe-Cr-Al系電熱合金的Cr、Al復(fù)合合金化的優(yōu)點(diǎn)，允許的最高使用溫度高。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述合金的絲材的制造方法，通過該方法能 夠獲得各種規(guī)格的冷拔絲材。

本發(fā)明的再一目的是提供一種上述Fe-Ni-Cr-Al系合金的用途，該合金能夠 用于制造工作溫度在500℃-1350℃，優(yōu)選1100℃-1350℃的各種環(huán)境下的電熱元 件。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種Fe-Ni-Cr-Al系電熱合金，按重量百分含量計(jì)，該合金系的化學(xué)成分如 下：

Ni?30-45％；Cr?15-26％；Al?3-6％；C?0.002-0.1％；B?0.003-0.015％； RE?0.01-0.3％；Co?1-3％；W?1-5％；Mo?1-3％；Ti?0.1-1.0％；Nb 0.3-1.0％；Y?0.5-1.05；Fe余量，其中RE為混合稀土，或La、Ce等純?cè)亍?

進(jìn)一步地，優(yōu)選的Fe-Ni-Cr-Al系電熱合金含有Ni?30-36％；Cr?15-20％； Al?3-5％；C?0.01-0.1％；B?0.003-0.010％；RE?0.01-0.05％

優(yōu)選地，該電熱合金含有Ni?31.50％；Cr?16.10％；Al?3.20％；B?0.005； RE?0.025；C?0.06；Fe余量。

優(yōu)選地，該電熱合金含有Ni?35.25％；Cr?19.85％；Al?4.26％；B?0.007％； RE?0.027％；C?0.04％；Fe為余量。

優(yōu)選地，該電熱合金含有Ni?42.50％；Cr?24.80％；Al?5.50％；B?0.008％； RE?0.030％；C?0.03％；Fe為余量。

進(jìn)一步地，所述合金分別含有或復(fù)合含有Co?1-3％；W?1-5％；Mo?1-3％。 分別加入時(shí)，優(yōu)選含有Co?2％；W?3％；Mo?2％。復(fù)合含有時(shí)，Co?1％； W?1％；Mo?1％。