[发明专利]铁铬铝电热合金丝的制备方法

说明书

本公开涉及一种铁铬铝电热合金丝的制备方法，依次包括以下主要步骤：(a)放电等离子体烧结；(b)退火处理；(c)等温锻造；(d)热轧盘条；(e)去应力退火；以及，(f)多道次拉拔，得到铁铬铝电热合金丝。本公开的方法可改善铁铬铝电热合金丝内部结构质量，以提高其抗热震能力。

技术领域

本公开属于冶金技术领域，尤其涉及一种铁铬铝电热合金丝的制备方法。

背景技术

电热合金广泛地应用于电子、化工、机械等领域，是一种重要的合金材料。该材料能够实现电能热能转换，达到加热目的。目前，铁铬铝电热合金是一种广泛使用的电热合金材料，其具有使用温度高、电阻率高、易于加工等优点。

目前的铁铬铝电热合金的制备工艺主要包括熔炼、脱氧、吹氩、热轧、退火、漂洗步骤。专利CN103938102B公开了一种铁铬铝系多元高电阻电热合金的制备方法，采用熔化和粉末冶金相结合的制备方法能够有效的避免常规熔炼法制备中由于组元之间熔点、密度及质量配比相差大而产生的成分偏析，实现各组分的均匀分布，结合后续的均匀化退火、等温锻造、热轧盘条等工艺有效的改善合金微观组织，提高力学性能、使用温度和寿命。该方法制备的产品室温电阻率达2.2Ωmm²/m，抗拉强度可达1060MPa，延伸率可达16％，抗氧化试验增重小于2.6mg/cm²。

然而，该工艺过程制造的铁铬铝电热合金内部结构存在瑕疵，晶粒细化程度不够，分布不均匀，以及存在抗热震性差等问题。

发明内容

本公开提供了一种铁铬铝电热合金丝的制备方法，制备的铁铬铝电热合金丝质量更好，晶粒细化、均匀，具有优良的抗热震性。

本公开提供的一种铁铬铝电热合金丝的制备方法包括：(1)配料：(2)中频感应真空炉熔炼；(3)脱氧；(4)吹氩；(5)铸锭；(6)粉碎；(7)放电等离子体烧结；(8)退火；(9)等温锻造；(10)热轧盘条；(11)去应力退火；(12)拉拔。

可选地，(1)按如下配料比例配料：Cr：12-13％、Zr：5-8％、Ni：3-5％、Nb：3-5％、Al:3-4％、Co：2-3％、Mo：2-3％、Si：1.3-1.6％、Ti：0.5-1％、Ce：0.1-0.3％、La：0.1-0.2％、C：0.1-0.2％、B：0.001-0.01％、S：0.0001-0.0002％、P：0.0001-0.0002％，余量为铁和杂质；(2)对上述配料在中频感应真空炉中作熔炼处理，真空炉频率设置8K-10KHz；(3)脱氧：加铝脱氧，铝的加入量为1.5-2Kg/t，脱氧时间大于20分钟；(4)吹氩，氩气流控制在5-8L/min，吹氩时间1-2min；(5)铸锭，电磁搅拌铸锭，频率25-30Hz，激磁电流450-500A；(6)粉碎，将铸锭粉碎、研磨，得到合金粉末；(7)放电等离子体烧结，烧结温度为1350℃-1400℃，时间为8-9h；(8)均匀化退火：在真空热处理炉内，900-1000℃下保温20-25h；(9)等温锻造，通过线切割方式加工成圆柱锭，在液压机上进行等温锻造；(10)热轧盘条：热轧温度：1400℃-1425℃，开轧温度：1425℃，终轧温度：1400℃；(11)去应力退火：在真空热处理炉内，退火温度900-1000℃，保温10h；(12)漂洗后进行多道次拉拔得到铁铬铝电热合金丝。

可选地，合金成分：Cr：12.9％、Zr：5.3％、C：0.01％、Si：1.05％、Ni：4％、Al：3.4％、Co：2.6％、Mo：2.5％、Nb：3.2％、Ti：0.6％、Ce：0.15％、La：0.13％、B：0.006％、S：0.0001％、P：0.0001％，余量为铁和不可避免的杂质。

可选地，熔炼前将铝箔和硼粉包裹放置于炉底部。

可选地，Ce和La在出炉前4分钟加入熔炉，抽真空处理后，充分搅拌。

可选地，在加入Ce和La的同时，加入0.01％的Tb。