CN110438364A - 钯钒精密高阻合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了钯钒精密高阻合金及其制备方法,该合金的化学成分质量百分比为28~32V,1~4M(M=Cr、Al中至少一种)、0~2Ru,余量为Pd。采用高频感应熔炼制备铸锭,经过均匀化热处理、高温锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火、细丝拉拔、短程有序转变热处理,制备出直径大于Φ0.03mm的丝材。该合金具有较高的电阻率和抗拉强度、较低的电阻温度系数,是综合性能优良的精密高阻合金材料,在高阻或小型精密线绕电位器和电阻器领域具有广泛地应用前景。

Description

钯钒精密高阻合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及钯钒精密高阻合金及其制备方法,属于金属材料领域。
背景技术
贵金属高阻合金是当今贵金属精密电阻合金的发展方向之一,主要用作高阻或小型精密线绕电位器和电阻器中。
国外出现了一系列钯基、金钯基和金基高阻合金:PdW、PdMo、PdV、PdVAl(Mo、Au)、AuPdMo、AuPdFe、AuPdFeAl(Ga、In)、AuPdV(Ti、Fe、Co、Re)、AuVFeNi等,这些贵金属高阻合金几乎都是专利合金,集中在美国、英国、德国。国内上世纪七十年代开始研制其中的一些合金,昆明贵金属研究所研制成功了AuPdFeAl和PdW等高阻合金。
钯基合金中合金化元素对钯电阻率的影响中,钒是影响最明显最剧烈的。从Pd-V二元合金相图可知,V在(Pd)固溶体中最大固溶度达到32%(质量分数),但是V含量大约在11%~28%之间的PdV合金在905℃以下发生固相结构转变。PdV合金的晶体结构是面心立方晶体的Pd和体心立方晶体的V组成,这类合金通常在缓慢冷却时发生短程有序变化,即“K”效应,此时引起电阻率和抗拉强度升高,电阻温度系数下降。
1971年Norreys[美国专利3561956]报道了PdV精密电阻合金:74~98.5%Pd、1~15%V、0.5~11%Au、Mo和Al(至少一种),同时报道了如下几个牌号的合金性能,见下表:
国内张书仁在“贵金属高阻合金的性能、应用及其制备”和“贵金属精密电阻合金的若干问题”等综述文献中对PdV合金用作精密电阻合金材料方面的研究报道都是引用Norreys的研究成果。
V含量大于15%以上的钯钒合金用作精密电阻材料的性能及制备,国内外至今未见文献报道。
发明内容
本发明提供了钯钒精密高阻合金材料,所述的合金成分百分比为28~32V,1~4M(M=Cr、Al中至少一种)、0~2Ru,余量为Pd。采用高频感应熔炼制备铸锭,经过均匀化热处理、高温锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火、多模细丝拉拔、短程有序转变热处理,制备出直径大于Φ0.03mm的丝材。该合金具有较高的电阻率和抗拉强度、较低的电阻温度系数,是综合性能优良的精密高阻合金材料。
从Pd-V二元合金相图可知,V在(Pd)固溶体中最大固溶度达到32%,但是V含量大约在11%~28%之间的PdV合金在905℃以下发生固相结构转变,由(Pd)固溶体分解成金属间化合物Pd3V和Pd2V。精密电阻合金要求合金具有高的电阻值稳定性,合金组织结构单一是精密电阻合金设计的最理想状态。为了获得性能稳定的PdV精密电阻合金,在固溶度范围内的V含量选择尽量避免有金属间化合物生成的11%~28%之间。
本发明PdV合金V含量选择在28~32%之间,首先保证合金的组织为单一固溶体(Pd),在此基础上添加少量固溶强化效果明显的Cr、Al和Ru元素,提高合金的电阻率和抗拉强度、减低合金的电阻温度系数;另外添加元素Cr和Al优先在合金表面形成一层致密氧化膜,提高合金的抗氧化性和耐磨性。
本发明利用Pd-V合金在退火慢冷过程中形成短程有序转变,进一步提高了合金的电阻率、抗拉强度、硬度等,降低合金的电阻率,获得综合性能优良的精密高阻合金材料。
本发明实现上述目的的技术方案为:
钯钒精密高阻合金,其合金成分质量百分数为28~32V,0.5~4M(M=Cr、Al中至少一种)、0~2Ru,余量为Pd。
钯钒精密高阻合金的制备方法,依序包括下列工艺步骤:
(1)合金各组元按名义成分配料,Pd、Cr、Al、Ru纯度大于等于99.99%,V纯度大于等于99.999%;
(2)采用高频感应炉熔炼、高纯氧化铝坩埚、抽真空(大于10-4Pa)再充高纯氩气保护,浇铸于结晶模具内,铸锭棒材尺寸为Φ8~Φ60mm;
(3)铸锭进行1200℃~1300℃、氩气保护、保温4~6h的均匀化热处理;
(4)铸锭经过1100℃~1200℃氩气保护锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火(采用温度900~1000℃,保温时间40~60分钟,氩气保护出炉快冷)、多模细丝拉拔,制备出直径大于Φ0.03mm的丝材;
(5)进行短程有序转变热处理:温度400℃~700℃,保温30~60分钟,氩气保护随炉慢冷。
具体实施方式
本发明所使用的原料纯度为:Pd、Cr、Al、Ru纯度大于等于99.99%,V纯度大于等于99.999%;
实施例1
合金各组元按质量百分数29%V、2%Cr、1%Ru、1%Al,Pd余量的成份配料;用高纯氧化铝坩埚、高频感应炉熔炼,在熔炼时先将熔炼室抽真空至0.1×10-4Pa,充入高纯氩气(99.999%,体积分数)至正压,合金在熔融状态充分除气并浇铸于结晶模具内,铸锭进行1200℃保温5h氩气保护的均匀化热处理;经过1200℃锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火采用1000℃保温50分钟出炉快冷、多模细拉制备出直径Φ0.030mm的丝材;进行600℃氩气保护,保温60分钟随炉慢冷的短程有序转变热处理。
PdV29Cr2Ru1Al1合金的性能:电阻率180.3μΩ·cm,抗拉强度1520MPa,电阻温度系数52.8ppm/℃。
实施例2
合金各组元按31%V、2%Cr、2%Al,Pd余量的成份配料;用高纯氧化铝坩埚、高频感应炉熔炼,在熔炼时先将熔炼室抽真空至0.2×10-4Pa,充入高纯氩气(99.999%,体积分数)至正压,合金在熔融状态充分除气并浇铸于结晶模具内,铸锭进行1250℃保温5h氩气保护的均匀化热处理;经过1200℃锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火采用1000℃氩气保护保温60分钟出炉快冷、多模细拉,制备出直径Φ0.035mm的丝材;进行700℃氩气保护、保温60分钟随炉慢冷的短程有序转变热处理。
PdV31Cr2Al2合金的性能:电阻率203.8μΩ·cm,抗拉强度1640MPa,电阻温度系数43.6ppm/℃。
实施例3
合金各组元按32%V、3%Al、1%Ru,Pd余量的成份配料;用高纯氧化铝坩埚、高频感应炉熔炼,在熔炼时先将熔炼室抽真空至0.1×10-4Pa,充入高纯氩气(99.999%,体积分数)至正压,合金在熔融状态充分除气并浇铸于结晶模具内,铸锭进行1300℃保温5h氩气保护的均匀化热处理;经过1200℃锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火采用1000℃氩气保护保温70分钟出炉快冷、多模细拉,制备出直径Φ0.04mm的丝材;进行700℃氩气保护、保温60分钟随炉慢冷的短程有序转变热处理。
PdV32Al3Ru1合金的性能:电阻率216.3μΩ·cm,抗拉强度1732MPa,电阻温度系数35.2ppm/℃。

Claims (8)

1.钯钒精密高阻合金,其特征在于合金成分的质量百分数为28~32V,1~4M,M=Cr、Al中至少一种,余量为Pd。
2.根据权利要求1所述的的钯钒精密高阻合金金,其特征在于PdV合金中可加入0~2Ru。
3.根据权利要求1或2所述的钯钒合金的制备方法,其特征在于依序包括下列工艺步骤:
(1)合金各组元按名义成分配料,Pd、Cr、Al、Ru纯度大于等于99.99%,V纯度大于等于99.999%;
(2)采用高频感应炉熔炼、高纯氧化铝坩埚、抽真空(大于10-4Pa)再充高纯氩气保护,浇铸于结晶模具内,铸锭棒材尺寸为Φ8~Φ60mm,铸锭进行均匀化热处理;
(3)铸锭经过高温锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火、多模细丝拉拔,加工成直径大于Φ0.03mm的丝材;
(4)进行短程有序转变热处理。
4.根据权利要求3所述的钯钒合金的制备方法,其特征在于所述工艺步骤(2)均匀化热处理工艺参数:1200℃~1300℃,氩气保护。
5.根据权利要求3所述的钯钒合金的制备方法,其特征在于所述工艺步骤(3)高温锻造工艺参数:1100℃~1200℃,氩气保护。
6.根据权利要求3所述的钯钒合金的制备方法,其特征在于所述工艺步骤(3)中间退火工艺参数:900℃~1000℃,氩气保护出炉快冷。
7.根据权利要求3所述的钯钒合金的制备方法,其特征在于所述工艺步骤(4)短程有序转变热处理工艺参数:400℃~700℃,氩气保护随炉慢冷。
8.一种钯钒合金的制备方法,其特征在于包括下列工艺步骤:合金各组元按质量百分数29%V、2%Cr、1%Ru、1%Al,Pd余量的成份配料;用高纯氧化铝坩埚、高频感应炉熔炼,在熔炼时先将熔炼室抽真空至0.1×10-4Pa,充入高纯氩气至正压,高纯氩气体积分数为99.999%,合金在熔融状态充分除气并浇铸于结晶模具内,铸锭进行1200℃保温5h氩气保护的均匀化热处理;经过1200℃锻造、轧制、粗丝拉拔、中间退火采用1000℃保温50分钟出炉快冷、多模细拉制备出直径Φ0.030mm的丝材;进行600℃氩气保护,保温60分钟随炉慢冷的短程有序转变热处理。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111424190A (zh) * 2020-05-18 2020-07-17 新化县和安盛电子科技有限公司 精密电阻用金属丝合金材料及其制备方法
CN112281004A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 一种管状钯合金膜的制备方法
CN115896528A (zh) * 2022-11-01 2023-04-04 贵研铂业股份有限公司 一种难熔金属间化合物增强铂铑基高温合金及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0533385A1 (en) * 1991-09-20 1993-03-24 Johnson Matthey Public Limited Company Core pinning wire
CN102492868A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 昆明理工大学 一种铜铋合金及其制备方法
CN102522137A (zh) * 2012-01-12 2012-06-27 昆明贵金属研究所 钯基合金电接触材料及其制备方法
JP2012211357A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Pd合金系スパッタリングターゲット及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0533385A1 (en) * 1991-09-20 1993-03-24 Johnson Matthey Public Limited Company Core pinning wire
JP2012211357A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk Pd合金系スパッタリングターゲット及びその製造方法
CN102492868A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 昆明理工大学 一种铜铋合金及其制备方法
CN102522137A (zh) * 2012-01-12 2012-06-27 昆明贵金属研究所 钯基合金电接触材料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111424190A (zh) * 2020-05-18 2020-07-17 新化县和安盛电子科技有限公司 精密电阻用金属丝合金材料及其制备方法
CN112281004A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 一种管状钯合金膜的制备方法
CN115896528A (zh) * 2022-11-01 2023-04-04 贵研铂业股份有限公司 一种难熔金属间化合物增强铂铑基高温合金及其制备方法和应用
CN115896528B (zh) * 2022-11-01 2024-03-12 贵研铂业股份有限公司 一种难熔金属间化合物增强铂铑基高温合金及其制备方法和应用

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