[發明專利]微合金化的高強度精密鎳鉻電阻合金材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010514822.7
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111621674A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 黃國平;馬丁;劉海定;何曲波;曾羽;楊賢軍
• 申請（專利權）人: 重慶材料研究院有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C1/02;C22B9/18;C22F1/10;C22B9/16
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙) 50210
• 代理人: 徐傳智

本發明屬于金屬材料領域，特別涉及一種微合金化的高強度精密鎳鉻電阻合金材料，其制備方法為：真空感應熔煉→電渣重熔→真空自耗重熔→鍛造開坯。采用本發明所述方法制備的材料電阻率高、電阻溫度系數低，具有優異的耐熱性能、耐腐蝕性能和力學性能以及良好的加工性能，可以滿足高精度箔材、微細絲材的加工要求，提高成品的加工精度以及表面質量，用于制作高精密電子元件，采用VIM+ESR+VAR冶煉工藝制作的產品——精密電阻合金，由于精確控制了產品中合金元素以及雜質、氣體含量，產品獲得的電學性能以及加工性能均符合要求，可以面向國內外高端精密電阻合金市場。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，特別涉及一種微合金化的高強度精密鎳鉻電阻合金材料的制備方法。

背景技術

電阻電熱合金材料是電子電器功能材料的一大系列產品，其中用量最大，涉及范圍最廣的是鎳基合金(Ni-Cr、Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Cu系列)、鐵基合金(Fe-Ni、Fe-Cr-Al系列)。電阻電熱合金材料以絲材、帶材、管材、型材等形態用于制作精密電阻元件、電熱元件，廣泛應用于家用電器、航空航天、艦船、軍工等行業當中。隨著科學技術的進步，高新電子產品對電阻合金的性能要求越來越高。電阻合金材料需要具有優異的電學性能以及良好的加工性能。

電阻合金主要分為幾大類：

(1)電熱合金：廣泛應用于機械、冶金、化工、食品等領域的電加熱元件，工作溫度在500～1400℃。

(2)精密電阻合金：一般具有高的電阻率及很小的電阻溫度系數，主要用作精密電阻元件。

(3)應變電阻合金：一般是指電阻應變靈敏系數大、電阻溫度系數絕對值小的電阻合金。

國內近些年研究的主要方向集中于電熱合金方向，如陳俊達研發的電阻電熱合金，其擁有較高的電阻率，表面抗氧化性好，溫度級別高，并且在高溫下有較高的強度；郭建等研發的析出強化電熱合金，其擁有良好抗拉強度、高溫蠕變強度和抗氧化性，在工業應用中具有廣闊的前景。但是針對精密電阻合金，性能要求其電阻溫度系數很小，同時還需要對材料的雜質元素、氣體含量嚴格控制以及具有良好的加工性能，以滿足電子產品日益微型化的需要。由于成分控制技術、冶煉技術以及后續加工技術的限制，使得目前國內鎳鉻精密電阻合金加工至超薄箔材(厚度小于0.2mm)以后，其力學性能、電阻率以及電阻溫度系數和箔材表面質量等方面無法達到精密加工要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種微合金化的高強度鎳鉻精密電阻合金材料的制備方法，采用本發明所述方法制備的材料電阻率高、電阻溫度系數低，具有優異的耐熱性能、耐腐蝕性能和力學性能以及良好的加工性能，可以滿足高精度箔材、微細絲材的加工要求，提高成品的加工精度以及表面質量，用于制作高精密電子元件。采用VIM+ESR+VAR冶煉工藝(其中，VIM為真空感應熔煉工藝，ESR為電渣重熔工藝，VAR為真空自耗重熔工藝)制作的產品——精密電阻合金，由于精確控制了產品中合金元素以及雜質、氣體含量，產品獲得的電學性能以及加工性能均符合要求，可以面向國內外高端精密電阻合金市場。

本發明的目的是采用下述方案實現的：

微合金化的高強度精密鎳鉻電阻合金材料的制備方法，有以下步驟：

1)制備電極棒：

1-1)按照微合金化的高強度精密鎳鉻電阻合金材料的配比，取Ni、Cr、Fe組分，200℃溫度下烘干6～8小時，依次加入真空感應熔煉爐，真空度＜20Pa，熔煉，直至Ni、Cr、Fe熔化；送電功率為280kW，升溫至熔煉爐內的物質全部熔化后，排渣；降低送電功率為100kW～130kW，保持30分鐘，真空度≤3Pa下；氬氣條件下，加入Si、Mn、Al、Zr、B、稀土元素，提高送電功率到220kW，熔化，攪拌5～10分鐘；降低功送電功率至70kW～100kW，真空度≤3Pa，保持15分鐘；

1-2)控制溫度在1450～1480℃，澆鑄；得到真空電極棒；