[发明专利]一种用于火花塞电极材料的镍钇合金丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于火花塞电极材料的镍钇合金丝及其制备方法，所述镍钇合金丝包括如下组分：Al：0.20～2.00wt.％，Si：0.80～2.00wt.％，Y：0.05～0.50wt.％，Ti：0.20～5.00wt.％，B：0.02～0.20wt.％以及余量Ni和不可避免的杂质；本发明采用熔炼浇铸、气体保护电渣重熔或真空自耗重熔、高线轧制、盘条剥皮磨光、冷拔拉丝及热处理制备得到镍钇合金丝，其作为火花塞电极材料不仅机械性能、延伸率、电阻率及抗氧化性能更为优异，并且实现了盘重大于1吨的火花塞电极材料的高线轧制，大大提高了加工效率及成材率，在生产过程中更加环保，提高了生产的安全性，实现镍钇合金的回收利用。

技术领域

本发明涉及合金丝及制备方法，特别是涉及一种用于火花塞电极材料的镍钇合金丝及其制备方法。

背景技术

火花塞是发动机点火系统中至关重要的装置，其中心电极和侧电极工作于高温、高压的恶劣环境下，还要承受高电压的放电火花侵蚀，所以火花塞电极必须具备良好的机械性能、导热性能、抗氧化性能。

传统的火花塞电极材料是NiCrMnSi材料，其成分为：Ni≥95.0wt.％，Cr：1.4～1.8wt.％，Mn：1.3～1.8wt.％，Si：0.4～0.65wt.％和余量杂质。该火花塞电极材料的抗拉强度及延伸率都不高，使用寿命相对较短；制备方法为熔炼浇铸、表面车光、锻造修磨、热轧盘条、冷拔拉丝、氢气退火，该方法成材率较低，产品一致性较差，生产过程有污染和安全隐患。

发明内容

发明目的：本发明的目的之一是针对现有技术中的火花塞电极丝材料的不足，提供一种镍钇合金丝，可用于火花塞电极材料；本发明的目的之二是提供一种用于火花塞电极材料的镍钇合金丝的制备方法。

技术方案：本发明的用于火花塞电极材料的镍钇合金丝，按质量百分数包括如下组分：Al：0.20～2.00 wt.％，Si：0.80～2.00 wt.％，Y：0.05～0.50 wt.％，Ti：0.20～5.00wt.％，B：0.02～0.20 wt.％以及余量Ni和不可避免的杂质。

其中，所述杂质中C≤0.03 wt.％，S≤0.005 wt.％，Cu≤0.10 wt.％，Fe≤0.30wt.％。

本发明还提供了一种所述用于火花塞电极材料的镍钇合金丝的制备方法，将含上述组分的原料依次进行如下步骤：熔炼浇铸、重熔、高线轧制、盘条剥皮磨光、冷拔拉丝及热处理；其中，熔炼浇铸为将含上述组分的原料在真空中频感应电炉中熔炼浇铸得到镍钇合金母合金；

重熔为采用气体保护电渣重熔或真空自耗重熔，将所述镍钇合金母合金重熔加工成镍钇合金重熔锭；气体保护电渣重熔为将所述镍钇合金母合金通过惰性气体保护电渣重熔，将其重熔成镍钇合金重熔锭；真空自耗重熔为将所述镍钇合金母合金通过真空自耗电弧炉重熔，将其加工成镍钇合金重熔锭。

高线轧制为将镍钇合金重熔锭加热至1030～1080℃，保温1～1.5小时，后进行若干道轧制得到盘条；盘条剥皮磨光为将上述盘条剥皮磨光制得光亮盘条；冷拔拉丝为将上述光亮盘条通过多道拉拔工艺制成细丝，所述拉拔工艺每道次压下量为10％～15％；热处理为在真空环境下对所述细丝进行700～750℃退火4～6小时。其中，可以对镍钇合金重熔锭，进行取样化验，验证成分是否合格；将合格的重熔锭再进入高线轧制。

优选地，熔炼浇铸以纯镍块、电解铝、纯结晶硅、纯钇、海绵钛和硼为原料，在500kg真空中频感应电炉中熔炼浇铸得到镍钇合金母合金；熔炼的真空度≤0.1Pa，浇铸的温度为1450～1500℃。