[發(fā)明專利]一種新型高電阻電熱合金材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110101552.8
• 申請(qǐng)日: 2011-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN102191409A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華大鳳;王樹平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇新華合金電器有限公司
• 主分類號(hào): C22C19/05
• 分類號(hào): C22C19/05
• 代理公司: 泰州地益專利事務(wù)所 32108
• 代理人: 王楚云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬材料技術(shù)領(lǐng)域的高電阻率電熱合金材料，特別是一種

新型高電阻電熱合金材料及其制備方法。具體涉及一種Cr20Ni80Zr材料，主要用作家用電器、工業(yè)電爐和加熱元件的電熱合金材料。

背景技術(shù)

電熱合金是將電能轉(zhuǎn)化為熱能的功能性材料，它的最高使用溫度可達(dá)1400℃，在冶金、機(jī)械、石化、電氣、建筑、軍工、家電等領(lǐng)域中用于制造各種電熱元件。目前電熱合金材料己成為一種重要的工程合金材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。隨著家用電器工業(yè)的發(fā)展，各種工業(yè)電爐的廣泛使用，對(duì)高阻電熱合金的需求量急劇增大。目前工業(yè)上所用電熱元件,要求其材料既要具有熔點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)小、抗氧化性能良好和高溫強(qiáng)度好的優(yōu)良性能，又要求其具有較高的電阻率。目前被廣泛應(yīng)用的鎳鉻合金Cr20Ni80雖然具有熔點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)小、抗氧化性能良好的優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在高溫強(qiáng)度差、使用壽命短的缺點(diǎn)，此鎳鉻合金當(dāng)溫度高于1000⁰C時(shí)，其抗氧化性能顯著下降，使用壽命只能達(dá)到2000小時(shí)。另外在生產(chǎn)Cr20Ni80的過程中，因其制備工藝方法設(shè)計(jì)的不合理性，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鑄錠在鍛造過程中斷裂，開裂現(xiàn)象，由此嚴(yán)重影響成品使用壽命，遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)用電熱元件力學(xué)性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有電熱合金材料組分設(shè)計(jì)及制備工藝技術(shù)中的

不足，提供“一種新型高電阻電熱合金材料及其制備方法”。該電熱合金材料用于制造家用電器、工業(yè)電爐和加熱元件，該材料價(jià)格低、組分設(shè)計(jì)合理、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低，與Cr20Ni80相比具有更優(yōu)良的抗氧化性能，是一種熱膨脹系數(shù)小、高溫強(qiáng)度好、使用壽命長(zhǎng)、高電阻率的電熱合金材料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種新型高電阻電熱合金材料，按重量百分比計(jì)算，所含成分如下：

C：0.01-0.06%；??????Si：1.0-1.5%?；??????????Mn：　0.1-0.6%；

P：≤0.02%；??????????S：?≤0.015%；??????????Cr：　20-23%；

Ni：74.0-78.0%；???????Al：0.1-0.25%；?????????Fe：??0.2-1.0%；??????Ti：0.01-0.2%；????????Zr：??0.2-0.8%；

余量為不可避免的雜質(zhì)。

該合金材料中其原料Ni、Cr、Mn、Fe、Si、Al、Ti、Zr的純度大于99%。

所述制備方法，包括熔煉、鍛造、盤條、退火、漂洗、拉拔等步驟，具體步驟如下：

1）按一種新型高電阻電熱合金材料所含成分的重量百分比計(jì)算進(jìn)行原料配制：

C：0.01-0.06%；??????Si：1.0-1.5%?；??????????Mn：　0.1-0.6%；

P：≤0.02%；??????????S：?≤0.015%；??????????Cr：　20-23%；

Ni：74.0-78.0%；???????Al：0.1-0.25%；?????????Fe：??0.2-1.0%；??????Ti：0.01-0.2%；????????Zr：??0.2-0.8%；

余量為不可避免的雜質(zhì)；

2）將按前述配制的原料裝入中頻感應(yīng)爐中冶煉，精煉期溫度控制在?1500⁰C～1540⁰C，精煉時(shí)間50分鐘，出鋼溫度1540⁰C～1580⁰C；

3）電渣精煉，精煉期溫度控制在?1520⁰C～1580⁰C，熔煉電壓45-50V，

熔煉電流2500-3000A；

4）鍛造，鍛造溫度1160⁰C-900⁰C，開鍛溫度1160⁰C，采用天然氣加熱；

5）熱軋盤條：將鍛造后的方棒進(jìn)行熱軋盤條，熱軋溫度1170⁰C?-900⁰C，開軋溫度1170⁰C，終軋溫度為900⁰C；

6）退火，退火溫度950⁰C?–1050⁰C，退火保溫1.5?-2小時(shí)；

7）漂洗：將熱軋盤條、退火后的坯件進(jìn)行酸洗-水洗；

8）將漂洗后的坯件多道次進(jìn)行拉拔→退火→拉拔，得到新型高電阻電熱合金材料成品。