CN109023007A - 一种高电阻电热合金生产方法 - Google Patents

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吴根龙
徐荣凤
练明秋
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon

Abstract

本发明公开了一种高电阻电热合金生产方法，具体生产方法步骤如下：步骤一：称取相应重量份的铬、铝、铁、钇、钛、铼、钴和锆原料，备用；步骤二：将步骤一中质量系数比较高的金属原料利用开路球磨机研磨方法生产成微粉；步骤三：在步骤二的磨粉过程中加入步骤一配比好的复合型液体助磨材料，收集粉末原料；步骤四：步骤三的粉末原料加入到反应釜中加热熔融，对反应釜中通入保护气体；步骤五：通过电动搅拌器对反应釜中加热熔融液体进行搅拌。本发明采用的制备方法制备出的高电阻电热合金高温抗氧化性得到了大幅提升，电阻率高，高温条件下的机械强度高，使用寿命长，生产工艺简单，易实现自动化生产。

Description

一种高电阻电热合金生产方法
技术领域
本发明属于高电阻电热合金生产技术领域，具体涉及一种高电阻电热合金生产方法。
背景技术
高电阻电热合金丝主要具有较好的高温抗氧化性及在高温条件下机械强度高、使用寿命长等优点，现有的高电阻电热合金丝生产方法繁琐，高温抗高温氧化性能差，使用寿命短，高电阻电热合金的内部组织不能获得了改善，塑性减小，不利于后续的拉拔工艺，并且现有生产方法步骤繁琐，造价高，生产效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高电阻电热合金生产方法，以解决上述背景技术中提出的，现有的高电阻电热合金丝生产方法繁琐，高温抗高温氧化性能差，使用寿命短，高电阻电热合金的内部组织不能获得了改善，塑性减小，不利于后续的拉拔工艺，并且现有生产方法步骤繁琐，造价高，生产效率低下的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高电阻电热合金生产方法，包括以下重量份材料制成：
铬：20.07-20.88重量份、铝：19.1-20.4重量份、铁：20.9-21.2重量份、钇：21.3-25.6重量份、钛：1.89-2.04重量份、铼：4.44-4.53重量份、钴：1.48-2.33重量份和锆：2.35-3.02重量份。
具体生产方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的铬、铝、铁、钇、钛、铼、钴和锆原料，备用；
步骤二：将步骤一中质量系数比较高的金属原料利用开路球磨机研磨方法生产成微粉；
步骤三：在步骤二的磨粉过程中加入步骤一配比好的复合型液体助磨材料，收集粉末原料；
步骤四：步骤三的粉末原料加入到反应釜中加热熔融，对反应釜中通入保护气体；
步骤五：通过电动搅拌器对反应釜中加热熔融液体进行搅拌，边搅拌边加入反应催化剂进行化学反应，最终得到高电阻电热合金溶液；
步骤六：将反应制备高电阻电热合金溶液通入模具制成合金块，放入轧机上扎成直径为5mm的盘丝；
步骤七：将步骤六的盘条退火处理、碱洗、清洗和拉丝处理，制得高电阻电热合金丝。
进一步地，所述步骤四中保护气体为氦气。
进一步地，所述步骤三得到的矿渣微粉比表面积为490㎡/㎏～555㎡/㎏，且颗粒度为27～40um。
进一步地，所述步骤二的开路球磨机电耗控制在50kwh/t～60kwh/t范围。
进一步地，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-145r/min。
进一步地，所述步骤七中将盘丝放入6m长的连续炉内退火处理；碱洗工艺的混合溶液中氢氧化钾的浓度为80％，硝酸钾的浓度为20％；拉丝处理，放入拉丝机上拉丝，达到直径为0.25mm时即可制得成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.在该合金中添加微量稀土元素可提高该合金的抗高温氧化性能、使用温度和使用寿命，它广泛用于日用电热电器、工业和实验用电炉的加热元件和一般电阻元件。
2.利用开路球磨机研磨方法生产成微粉，磨粉效果显著，生产效率高，粉末状原料在反应釜中加热熔融速率快，加入反应催化剂进行化学反应，反应速率快，操作简单，便于生产，生产过程安全，有效的提高了工作效率。
3.高电阻电热合金的内部组织获得了改善，塑性增加，利于后续的拉拔工艺，所述碱洗过程中，通过很好的控制碱洗的温度和时间，使得高电阻电热合金表面的氧化膜得到了较为彻底的清除，杂质残留量极少，表面光滑。
4.本发明采用的制备方法制备出的高电阻电热合金高温抗氧化性得到了大幅提升，电阻率高，高温条件下的机械强度高，使用寿命长，适合广泛推广使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高电阻电热合金生产方法，包括以下重量份材料制成：
铬：20.07重量份、铝：19.1重量份、铁：20.9重量份、钇：21.3重量份、钛：1.89重量份、铼：4.44重量份、钴：1.48重量份和锆：2.35重量份。
具体生产方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的铬、铝、铁、钇、钛、铼、钴和锆原料，备用；
步骤二：将步骤一中质量系数比较高的金属原料利用开路球磨机研磨方法生产成微粉；
步骤三：在步骤二的磨粉过程中加入步骤一配比好的复合型液体助磨材料，收集粉末原料；
步骤四：步骤三的粉末原料加入到反应釜中加热熔融，对反应釜中通入保护气体；
步骤五：通过电动搅拌器对反应釜中加热熔融液体进行搅拌，边搅拌边加入反应催化剂进行化学反应，最终得到高电阻电热合金溶液；
步骤六：将反应制备高电阻电热合金溶液通入模具制成合金块，放入轧机上扎成直径为5mm的盘丝；
步骤七：将步骤六的盘条退火处理、碱洗、清洗和拉丝处理，制得高电阻电热合金丝。
其中，所述步骤四中保护气体为氦气。
其中，所述步骤三得到的矿渣微粉比表面积为490㎡/㎏～555㎡/㎏，且颗粒度为27～40um。
其中，所述步骤二的开路球磨机电耗控制在50kwh/t～60kwh/t范围。
其中，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-145r/min。
其中，所述步骤七中将盘丝放入6m长的连续炉内退火处理；碱洗工艺的混合溶液中氢氧化钾的浓度为80％，硝酸钾的浓度为20％；拉丝处理，放入拉丝机上拉丝，达到直径为0.25mm时即可制得成品。
实施例2
一种高电阻电热合金生产方法，包括以下重量份材料制成：
铬：20.88重量份、铝：20.4重量份、铁：21.2重量份、钇：25.6重量份、钛：2.04重量份、铼：4.53重量份、钴：2.33重量份和锆：3.02重量份。
具体生产方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的铬、铝、铁、钇、钛、铼、钴和锆原料，备用；
步骤二：将步骤一中质量系数比较高的金属原料利用开路球磨机研磨方法生产成微粉；
步骤三：在步骤二的磨粉过程中加入步骤一配比好的复合型液体助磨材料，收集粉末原料；
步骤四：步骤三的粉末原料加入到反应釜中加热熔融，对反应釜中通入保护气体；
步骤五：通过电动搅拌器对反应釜中加热熔融液体进行搅拌，边搅拌边加入反应催化剂进行化学反应，最终得到高电阻电热合金溶液；
步骤六：将反应制备高电阻电热合金溶液通入模具制成合金块，放入轧机上扎成直径为5mm的盘丝；
步骤七：将步骤六的盘条退火处理、碱洗、清洗和拉丝处理，制得高电阻电热合金丝。
其中，所述步骤四中保护气体为氦气。
其中，所述步骤三得到的矿渣微粉比表面积为490㎡/㎏～555㎡/㎏，且颗粒度为27～40um。
其中，所述步骤二的开路球磨机电耗控制在50kwh/t～60kwh/t范围。
其中，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-145r/min。
其中，所述步骤七中将盘丝放入6m长的连续炉内退火处理；碱洗工艺的混合溶液中氢氧化钾的浓度为80％，硝酸钾的浓度为20％；拉丝处理，放入拉丝机上拉丝，达到直径为0.25mm时即可制得成品。
实施例3
一种高电阻电热合金生产方法，包括以下重量份材料制成：
铬：20.48重量份、铝：19.75重量份、铁：21.05重量份、钇：23.45重量份、钛：1.97重量份、铼：4.49重量份、钴：1.91重量份和锆：2.69重量份。
具体生产方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的铬、铝、铁、钇、钛、铼、钴和锆原料，备用；
步骤二：将步骤一中质量系数比较高的金属原料利用开路球磨机研磨方法生产成微粉；
步骤三：在步骤二的磨粉过程中加入步骤一配比好的复合型液体助磨材料，收集粉末原料；
步骤四：步骤三的粉末原料加入到反应釜中加热熔融，对反应釜中通入保护气体；
步骤五：通过电动搅拌器对反应釜中加热熔融液体进行搅拌，边搅拌边加入反应催化剂进行化学反应，最终得到高电阻电热合金溶液；
步骤六：将反应制备高电阻电热合金溶液通入模具制成合金块，放入轧机上扎成直径为5mm的盘丝；
步骤七：将步骤六的盘条退火处理、碱洗、清洗和拉丝处理，制得高电阻电热合金丝。
其中，所述步骤四中保护气体为氦气。
其中，所述步骤三得到的矿渣微粉比表面积为490㎡/㎏～555㎡/㎏，且颗粒度为27～40um。
其中，所述步骤二的开路球磨机电耗控制在50kwh/t～60kwh/t范围。
其中，所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-145r/min。
其中，所述步骤七中将盘丝放入6m长的连续炉内退火处理；碱洗工艺的混合溶液中氢氧化钾的浓度为80％，硝酸钾的浓度为20％；拉丝处理，放入拉丝机上拉丝，达到直径为0.25mm时即可制得成品。
本发明的工作效果：在该合金中添加微量稀土元素可提高该合金的抗高温氧化性能、使用温度和使用寿命，它广泛用于日用电热电器、工业和实验用电炉的加热元件和一般电阻元件；利用开路球磨机研磨方法生产成微粉，磨粉效果显著，生产效率高，粉末状原料在反应釜中加热熔融速率快，加入反应催化剂进行化学反应，反应速率快，操作简单，便于生产，生产过程安全，有效的提高了工作效率；高电阻电热合金的内部组织获得了改善，塑性增加，利于后续的拉拔工艺，所述碱洗过程中，通过很好的控制碱洗的温度和时间，使得高电阻电热合金表面的氧化膜得到了较为彻底的清除，杂质残留量极少，表面光滑；本发明采用的制备方法制备出的高电阻电热合金高温抗氧化性得到了大幅提升，电阻率高，高温条件下的机械强度高，使用寿命长，适合广泛推广使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高电阻电热合金生产方法，包括以下重量份材料制成：
铬：20.07-20.88重量份、铝：19.1-20.4重量份、铁：20.9-21.2重量份、钇：21.3-25.6重量份、钛：1.89-2.04重量份、铼：4.44-4.53重量份、钴：1.48-2.33重量份和锆：2.35-3.02重量份。
具体生产方法步骤如下：
步骤一：称取相应重量份的铬、铝、铁、钇、钛、铼、钴和锆原料，备用；
步骤二：将步骤一中质量系数比较高的金属原料利用开路球磨机研磨方法生产成微粉；
步骤三：在步骤二的磨粉过程中加入步骤一配比好的复合型液体助磨材料，收集粉末原料；
步骤四：步骤三的粉末原料加入到反应釜中加热熔融，对反应釜中通入保护气体；
步骤五：通过电动搅拌器对反应釜中加热熔融液体进行搅拌，边搅拌边加入反应催化剂进行化学反应，最终得到高电阻电热合金溶液；
步骤六：将反应制备高电阻电热合金溶液通入模具制成合金块，放入轧机上扎成直径为5mm的盘丝；
步骤七：将步骤六的盘条退火处理、碱洗、清洗和拉丝处理，制得高电阻电热合金丝。
2.根据权利要求1所述的一种高电阻电热合金生产方法，其特征在于：所述步骤四中保护气体为氦气。
3.根据权利要求1所述的一种高电阻电热合金生产方法，其特征在于：所述步骤三得到的矿渣微粉比表面积为490㎡/㎏～555㎡/㎏，且颗粒度为27～40um。
4.根据权利要求1所述的一种高电阻电热合金生产方法，其特征在于：所述步骤二的开路球磨机电耗控制在50kwh/t～60kwh/t范围。
5.根据权利要求1所述的一种高电阻电热合金生产方法，其特征在于：所述步骤五中电动搅拌器的搅拌速度为125-145r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高电阻电热合金生产方法，其特征在于：所述步骤七中将盘丝放入6m长的连续炉内退火处理；碱洗工艺的混合溶液中氢氧化钾的浓度为80％，硝酸钾的浓度为20％；拉丝处理，放入拉丝机上拉丝，达到直径为0.25mm时即可制得成品。
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