CN105695795A - 高强度低电阻合金丝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的一种高强度低电阻合金丝，其特征在于该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份；上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：步骤一、原材料准备；步骤二、真空熔炼；步骤三、热锻；步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；步骤五、酸洗； 步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径。本发明高强度低电阻合金丝同时具备较高的强度以及较好的机械性能的优点。

Description

高强度低电阻合金丝及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度低电阻合金丝及其制备方法。
背景技术
对于汽车加热线，其需要具备良好的抗弯折能力，因此用于制作汽车加热线的高强度低电阻合金丝必须是高强度耐弯折的。传统的用于制作汽车加热线的低电阻合金丝的强度达不到要求。由于硅具有增强材质的特征，为了增加强度，一般在合金丝的原料中增加硅，但是只能增加少量的硅（总质量的0.1%-0.2%），此时合金丝内晶粒尺寸为15-25μm，随着硅含量的增加，产品在生产时退火过程中容易发生退断，使得产品机械性能破坏。因此传统的低电阻合金丝无法同时具备较高的强度以及较好的机械性能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种同时具备较高的强度以及较好的机械性能的高强度低电阻合金丝及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份；
上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：
步骤一、原材料准备；
步骤二、真空熔炼；
步骤三、热锻；
步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；
步骤五、酸洗；
步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；
步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径；
第一次拉丝至4.5mm直径，第一次拉丝后退火温度为550℃，退火时间1.5小时，总加热时间2.5-3小时；
第二次拉丝至1.0mm直径，第一次拉丝后退火温度为530℃，退火加热时间1.5小时，总加热时间2-3小时；
第三次拉丝至0.45mm直径；
第四次拉丝至0.14mm直径；
第五次拉丝至0.07mm直径，第五次拉丝后退火温度为575-585℃，退火方式为管式退火，退火速度为40m/min，在该过程中退火合金丝的电阻保持不变。
高强度低电阻合金丝的性能参数如下：电阻率为0.028-0.035Ω·m；强度为430-530Mpa；折弯次数为7000~10000次。
步骤二的详细步骤如下：将步骤一准备的镍、铜投入至真空熔炼炉的坩埚内，其余原料各自放在料斗内待投入，校验真空熔炼炉并加热，使得镍、铜全熔后开始加入其余原料，加料完成后精炼，精炼后镇静，然后带电浇注，浇注温度为1350-1400℃，浇注完毕后随炉冷却，破坏真空后出炉；
步骤三的详细步骤如下：对步骤二真空熔炼后所得的钉子进行热锻，合金加热温度为800-850℃，保温时间40-45分钟。
步骤五的详细步骤如下：对步骤四所得的盘条进行酸洗，酸洗液为20%质量份数的硫酸、15%质量份数的硝酸和65%质量份数的水配比而成；其中硫酸浓度为93-98%，硝酸浓度为30-35%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明高强度低电阻合金丝同时具备较高的强度以及较好的机械性能的优点，同时抗拉强度高特性主要是晶粒细化，晶界增加，晶内析出等引起。
具体实施方式
本发明涉及的一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份。
上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：
步骤一、原材料准备；
步骤二、真空熔炼：将步骤一准备的镍、铜投入至真空熔炼炉的坩埚内，其余原料（硅和锰）各自放在料斗内待投入，校验真空熔炼炉并加热，使得镍、铜全熔后开始加入其余原料，加料完成后精炼，精炼后镇静，然后带电浇注，浇注温度为1350-1400℃，浇注完毕后随炉冷却，破坏真空后出炉；
步骤三、热锻：对步骤二真空熔炼后所得的钉子进行热锻，合金加热温度为800-850℃，保温时间40-45分钟；
步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；
步骤五、酸洗：对步骤四所得的盘条进行酸洗，酸洗液为20%质量份数的硫酸、15%质量份数的硝酸和65%质量份数的水配比而成；其中硫酸浓度为93-98%，硝酸浓度为30-35%。
步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；
步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径；
第一次拉丝至4.5mm直径，第一次拉丝后退火温度为550℃，退火时间1.5小时，总加热时间2.5-3小时；
第二次拉丝至1.0mm直径，第一次拉丝后退火温度为530℃，退火加热时间1.5小时，总加热时间2-3小时；
第三次拉丝至0.45mm直径；
第四次拉丝至0.14mm直径；
第五次拉丝至0.07mm直径，第五次拉丝后退火温度为575-585℃，退火方式为管式退火，退火速度为40m/min，575-585℃为居里点，最佳点为580℃，在该过程中退火合金丝的电阻保持不变。
所得到的高强度低电阻合金丝的性能参数如下：电阻率为0.028-0.035Ω·m；强度为430-530Mpa；折弯次数为7000~10000次。
实施例一：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3份，硅0.8份，铜95份，锰0.5份。第五次拉丝后退火温度为580℃，所得到的高强度低电阻合金丝的电阻率为0.029Ω·m；强度为440Mpa；折弯次数为7500次。
实施例二：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍5份，硅1份，铜90份，锰0.35份。第五次拉丝后退火温度为580℃，所得到的高强度低电阻合金丝的电阻率为0.032Ω·m；强度为510Mpa；折弯次数为9000次。
实施例三：
一种高强度低电阻合金丝，该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍4份，硅0.9份，铜98份，锰0.2份。第五次拉丝后退火温度为580℃，所得到的高强度低电阻合金丝的电阻率为0.03Ω·m；强度为500Mpa；折弯次数为8000次。

Claims (5)

1.一种高强度低电阻合金丝，其特征在于该合金丝的化学成份的各个组分的质量分数如下：镍3-5份，硅0.8-1份，铜90-98份，锰0.2-0.5份；
上述的高强度低电阻合金丝的制备方法如下：
步骤一、原材料准备；
步骤二、真空熔炼；
步骤三、热锻；
步骤四、热轧：对步骤三所得的方锻坯热轧成直径7-8mm的盘条；
步骤五、酸洗；
步骤六、退火：对步骤五所得的盘条进行退火；
步骤七、对步骤六退火后的盘条依次进行拉丝和退火处理，分五次将盘条拉丝至所需要的合金丝直径；
第一次拉丝至4.5mm直径，第一次拉丝后退火温度为550℃，退火时间1.5小时，总加热时间2.5-3小时；
第二次拉丝至1.0mm直径，第一次拉丝后退火温度为530℃，退火加热时间1.5小时，总加热时间2-3小时；
第三次拉丝至0.45mm直径；
第四次拉丝至0.14mm直径；
第五次拉丝至0.07mm直径，第五次拉丝后退火温度为575-585℃，退火方式为管式退火，退火速度为40m/min，在该过程中退火合金丝的电阻保持不变。
2.根据权利要求1所述的一种高强度低电阻合金丝，其特征在于高强度低电阻合金丝的性能参数如下：电阻率为0.028-0.035Ω·m；强度为430-530Mpa；折弯次数为7000~10000次。
3.根据权利要求1所述的一种高强度低电阻合金丝，其特征在于步骤二的详细步骤如下：将步骤一准备的镍、铜投入至真空熔炼炉的坩埚内，其余原料各自放在料斗内待投入，校验真空熔炼炉并加热，使得镍、铜全熔后开始加入其余原料，加料完成后精炼，精炼后镇静，然后带电浇注，浇注温度为1350-1400℃，浇注完毕后随炉冷却，破坏真空后出炉。
4.根据权利要求1所述的一种高强度低电阻合金丝，其特征在于步骤三的详细步骤如下：对步骤二真空熔炼后所得的钉子进行热锻，合金加热温度为800-850℃，保温时间40-45分钟。
5.根据权利要求1所述的一种高强度低电阻合金丝，其特征在于步骤五的详细步骤如下：对步骤四所得的盘条进行酸洗，酸洗液为20%质量份数的硫酸、15%质量份数的硝酸和65%质量份数的水配比而成；其中硫酸浓度为93-98%，硝酸浓度为30-35%。
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