[发明专利]一种与β″-Al2O3陶瓷管有近似热膨胀系数的耐腐蚀低镍低铬合金

摘要

本发明提供一种与β″‑Al₂O₃陶瓷管有近似热膨胀系数的耐腐蚀低镍低铬合金，涉及电池材料领域，包括以下重量百分数的元素组成：C：0.06‑0.12％、Cu：0.3‑0.45％、Mn：0.7‑1.2％、Si：0.12‑0.25％、Ni：3.2‑4.8％、Cr：5‑5.5％、Nb：0.4‑0.8％、Mo：0.04‑0.09％、La:0.05‑0.08％、Al:≤0.01％、P:≤0.01％、S:≤0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质，与市售的4J33合金钢相比更适合作为钠硫电池中金属部件的原料，更加安全，可靠，可以大大延长钠硫电池的使用寿命(10年以上)，为钠硫电池的进一步发展应用，提供了坚实的物质基础。

主权项

1.一种与β″-Al₂O₃陶瓷管有近似热膨胀系数的耐腐蚀低镍低铬合金，其特征在于，包括以下重量百分数的元素组成：C：0.06-0.12％、Cu：0.3-0.45％、Mn：0.7-1.2％、Si：0.12-0.25％、Ni：3.2-4.8％、Cr：5-5.5％、Nb：0.4-0.8％、Mo：0.04-0.09％、La:0.05-0.08％、Al:≤0.01％、P:≤0.01％、S:≤0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质；/n制备方法如下：/n(1)将碳、铬铁、硅铁、钼铁、镍铁、锰铁、铌铁加入到碳管炉中，氩气保护下升温至1560-1580℃熔融；/n(2)先加入铜、镧，待合金熔清后，将高纯度氧气以超音速吹入合金液中，通氧时间5-10min，最后加入硅、铝脱氧，均匀体系成分，检测元素成分达标后降温至1440-1450℃，进行浇注，得到合金试样；/n(3)将合金试样放入马弗炉中，升温至660-680℃，保温2-4h后，降温至550-560℃，保温1.5-2h后，炉冷至室温后，再升温至250-280℃，保温2-4h，空冷至室温，得到合金成品；/n所述耐腐蚀低镍低铬合金与β″-Al₂O₃陶瓷管的密封结合工艺包括如下步骤：/n(1)将β″-Al₂O₃陶瓷管内壁用砂纸打磨水洗后烘干，将耐腐蚀低镍低铬合金制成合金管，水洗、丙酮洗后酒精擦干；/n(2)电阻炉预热至1000-1200℃，将合金管和β″-Al₂O₃陶瓷管放在可移动和旋转的载物台上，合金管套在β″-Al₂O₃陶瓷管上，将载物台放入电阻炉内，控制电阻炉内真空度6.67×10^-3Pa，升温至1500-1600℃，使载物台载物台自动的平稳旋转，开始焊接；/n(3)控制电压为20-30KV，用2-4mA电流的电子束轰击在合金管内壁，4-8min后，电子束散焦，部分电子束轰击在β″-Al₂O₃陶瓷管外壁，20-40s后电子束偏转全部轰击在β″-Al₂O₃陶瓷管外壁上，1-3min后，电子束电流增大至10-15mA，继续焊接10-15s后，结束焊接，此时，合金管和β″-Al₂O₃陶瓷管之间形成金属陶瓷结合层，电阻炉缓慢降温至室温，合金管和β″-Al₂O₃陶瓷管的结合件出炉。/n