[发明专利]一种放电管电极用4J42合金丝及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及4J42合金丝及其制造方法，具体涉及一种放电管电极用4J42合金丝及其生产方法。

背景技术

4J42合金属于精密合金中的膨胀合金,含镍量约为42%,其余主要为铁,具有稳定的低膨胀系数(常温下平均膨胀系数为1.6X10^-6/℃),在航空航天、精密仪器、电子行业有着广泛的应用,其主要用途为生产放电管用电极。放电管用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行。目前还没有其它材料可以取代这种传统的真空封接材料。虽然4J42市场需求巨大,但是国内大部分厂家的产品质量波动较大,使其在后续加工中出现塑性差、成材率低等缺陷,从而导致国内放电管的高端市场长期被国外厂家占领。作为原料的4J42合金丝的生产过程是一个重要工艺环节,在很大程度上会对最终产品的质量造成影响。但是目前尚无对专门针对电放管用电极帽的4J42合金丝生产工艺的系统研究,这直接影响了该产品生产工艺的科学性和合理性。本发明系统研究了在生产过程中影响4J42塑性和成材率的各项因素,通过对4J42生产工艺过程的改进，解决其在后续加工中出现塑性差、成材率低等缺陷，降低了放电管的生产损耗，提高了我国在放电管市场的优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电极用4J42合金丝及其生产方法，改善或消除钢材在铸造、锻打、轧制等过程中所造成的产生折叠或划伤，消除破坏产品表面以及残余应力，改善塑性差和成品丝材在生产加工过程中的开裂几率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种放电管电极用4J42合金丝，其包括的各化学成分的质量百分比为：镍：41.5-42.5%，锰：≤0.8%，硅:≤0.3%，磷：≤0.02%，碳：≤0.05%，硫：≤0.02%，钴：≤1.0%，铁：余量。

上述放电管电极用4J42合金丝的生产方法，包括如下步骤：

真空熔炼→电渣重熔→锻打开坯→热轧成型→酸白打磨→第一次拉拔→退火处理→酸洗检查→第二次拉拔→退火处理→圆盘剥皮→精拉→热处理，其中：

1）真空熔炼：将Ni板、Co片、金属硅、Mn、超低碳工业纯Fe经烘烤后，装入真空感应熔炼炉中进行熔炼，融化70%后加大功率高速熔化，当全熔后待达到精炼温度1580℃以上后进入精炼期，精炼保持至少30分钟，精炼后期转低真空（10³—10^-1Pa），大功率搅拌一分钟出钢，浇注电极；

2）电渣重熔：用质量比为0.9：1至1.1：1的萤石与二氧化钛制备引弧剂，用质量比分别为7:2:1的比例将CaF₂、Al₂O₃和CaO调和制作重熔电渣系；装炉、引弧造渣、冶炼、补缩、冷却，制成钢锭坯；加渣时勺不允许和结晶器、电极棒同时接触或渣勺乱捣结晶器上的渣料，引弧电流为500-1500A,渣全熔后再进行正常冶炼，控制电流2500-3000A，电压38-41V，使电极熔化，直到结晶器装满为止，冶炼完结进行补缩、重熔钢锭冷却脱锭空冷；

所述真空冶炼工序与电渣重熔工序，使用的ZGHL0.25-250-1型真空感应熔炼炉有效地提高了合金钢的纯净度和组织结构均匀性，改善了钢锭的表面、内在质量，提高合金钢的性能。

3）锻造开坯：（1）预热：钢锭坯由室温加热到850℃，预热30-50分钟；

（2）升温：升温到1050-1150℃翻锭坯，保温40-50分钟；

（3）保温：达到锻造温度时，始锻温度≥1100℃，终锻温度≥950℃；

（4）锻制：采用二轻一重，二均匀的操作法制成钢锭；

所述的锻制是锻打开始以较小的变形量进行轻击，等塑性提高后酌情重击，临近终锻温度时再轻击，要求变形均匀，避免在同一位置反复撞击，锻打过程中要勤翻身，勤进料，每次进料量应小于钻宽，大于压下量，避免产生锤印和折迭，破坏表面。

4）热轧成盘：材料装入退火炉的温度：≤600℃；升温时间≥120分钟；加热温度：1000-1150℃；保温时间：≥30分钟，始轧温度：≥1180℃；终轧温度≥950℃；

所述热轧极易产生划伤缺陷，微裂纹、折叠等缺陷，易导致在后续加工时出现应力聚积、断丝等现象，所以坯料进炉前应对对生产备件进行装配和调整，进、出口导卫必须在同一水平线上，并与轧辊保持最佳距离，以避免以上现象的产生。