CN111826572A - 仪表用镍铬基精密电阻合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明包括一种仪表用镍铬基精密电阻合金，由以下各重量份组分制备而成：Ni：24‑26份，Cr：27‑30份，Cu：16‑18份，Mn：1.2‑1.5份，Si：0.2‑0.5份，Al：0.02‑0.04份。其组分配比合理、加工制造容易、制备成本低，且疲劳强度和弹性应变极限大、焊接性能好、加工性能好，适于工业化生产。

Description

仪表用镍铬基精密电阻合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电阻合金，特别是，涉及一种仪表用镍铬基精密电阻合金及其制备方法。
背景技术
现有技术中，常规电阻合金在延展性、抗疲劳强度和抗拉强度方面表现较差，无法满足精密仪表的使用要求，而高精密电阻合金制备复杂，其成本高居不下，造成精密仪表成本较高，阻碍行业发展。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种仪表用镍铬基精密电阻合金，其组分配比合理、加工制造容易、制备成本低，且疲劳强度和弹性应变极限大、焊接性能好、加工性能好，适于工业化生产。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种仪表用镍铬基精密电阻合金，由以下各重量份组分制备而成：Ni：24-26份，Cr：27-30份，Cu：16-18份，Mn：1.2-1.5份，Si：0.2-0.5份，Al：0.02-0.04份。
优选的，由以下各重量份组分制备而成：Ni：25-26份，Cr：28-30份，Cu：17-18份，Mn：1.3-1.5份，Si：0.3-0.5份，Al：0.03-0.04份。
优选的，由以下各重量份组分制备而成：Ni：25份，Cr：29份，Cu：17份，Mn：1.4份，Si：0.4份，Al：0.03份。
本发明还包括一种仪表用镍铬基精密电阻合金的制备方法，包括：
S101. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用20-25%HCl水溶液清洗后，再用4-6%HCl水溶液清洗，待用；将坩埚在1000-1200℃烘烤1.5h以上，去除坩埚中吸附的气体和水分；
S102. 将Ni 、Cr加入坩埚中，置于真空炉中，抽真空至5x10-1-5x10-2Torr，以24-26℃/min的速度加热至1560-1860℃，保温15-20min，得到Ni 、Cr合金熔体；将真空炉真空度抽至1-5x10-2-5x10-3Torr，向Ni 、Cr合金熔体中加入Cu，以24-26℃/min的速度加热至1950-2000℃，保温15-20min后，得到Ni 、Cr、Cu合金熔体；以24-26℃/min的速度降温至1860-1950℃，将真空炉真空度抽至5x10-3Torr以上，再向Ni 、Cr、Cu合金熔体中加入Si，搅拌并保温15-20min后，继续搅拌并在氩气保护气氛下加入Mn和Al；
S103. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al合金熔体在1560-1860℃浇注到锭模中，自然冷却，即得到本发明仪表用镍铬基精密电阻合金。
进一步的，所述步骤S101中，将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用23%HCl水溶液清洗后，再用5%HCl水溶液清洗，待用。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：其组分配比合理、加工制造容易、制备成本低，且疲劳强度和弹性应变极限大、焊接性能好、加工性能好，适于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明包括一种仪表用镍铬基精密电阻合金，由以下各重量份组分制备而成：Ni：24-26份，Cr：27-30份，Cu：16-18份，Mn：1.2-1.5份，Si：0.2-0.5份，Al：0.02-0.04份。
优选的，由以下各重量份组分制备而成：Ni：25-26份，Cr：28-30份，Cu：17-18份，Mn：1.3-1.5份，Si：0.3-0.5份，Al：0.03-0.04份。进一步的，由以下各重量份组分制备而成：Ni：25份，Cr：29份，Cu：17份，Mn：1.4份，Si：0.4份，Al：0.03份。
本发明还包括一种仪表用镍铬基精密电阻合金的制备方法，包括：
S101. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用20-25%HCl水溶液清洗后，再用4-6%HCl水溶液清洗，待用；将坩埚在1000-1200℃烘烤1.5h以上，去除坩埚中吸附的气体和水分；
S102. 将Ni 、Cr加入坩埚中，置于真空炉中，抽真空至5x10-1-5x10-2Torr，以24-26℃/min的速度加热至1560-1860℃，保温15-20min，得到Ni 、Cr合金熔体；将真空炉真空度抽至1-5x10-2-5x10-3Torr，向Ni 、Cr合金熔体中加入Cu，以24-26℃/min的速度加热至1950-2000℃，保温15-20min后，得到Ni 、Cr、Cu合金熔体；以24-26℃/min的速度降温至1860-1950℃，将真空炉真空度抽至5x10-3Torr以上，再向Ni 、Cr、Cu合金熔体中加入Si，搅拌并保温15-20min后，继续搅拌并在氩气保护气氛下加入Mn和Al；
S103. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al合金熔体在1560-1860℃浇注到锭模中，自然冷却，即得到本发明仪表用镍铬基精密电阻合金。
进一步的，所述步骤S101中，将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用23%HCl水溶液清洗后，再用5%HCl水溶液清洗，待用。
实施例1
制备仪表用镍铬基精密电阻合金S-1
表1电阻合金配方表
组分 Ni（镍） Cr（铬） Cu（铜） Mn（锰） Si（硅） Al（铝）
用量（份） 24 30 16 1.5 0.2 0.04
S101. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用20%HCl水溶液清洗后，再用6%HCl水溶液清洗，待用；将坩埚在1000-1100℃烘烤1.5h以上，去除坩埚中吸附的气体和水分；
S102. 将Ni 、Cr加入坩埚中，置于真空炉中，抽真空至5x10-1-5x10-2Torr，以24-26℃/min的速度加热至1560-1860℃，保温15-20min，得到Ni 、Cr合金熔体；将真空炉真空度抽至1-5x10-2-5x10-3Torr，向Ni 、Cr合金熔体中加入Cu，以24-26℃/min的速度加热至1950-2000℃，保温15-20min后，得到Ni 、Cr、Cu合金熔体；以24-26℃/min的速度降温至1860-1950℃，将真空炉真空度抽至5x10-3Torr以上，再向Ni 、Cr、Cu合金熔体中加入Si，搅拌并保温15-20min后，继续搅拌并在氩气保护气氛下加入Mn和Al；
S103. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al合金熔体在1560-1860℃浇注到锭模中，自然冷却，即得到本发明仪表用镍铬基精密电阻合金S-1。
实施例2
制备仪表用镍铬基精密电阻合金S-2
表2电阻合金配方表
组分 Ni（镍） Cr（铬） Cu（铜） Mn（锰） Si（硅） Al（铝）
用量（份） 25 29 17 1.4 0.4 0.3
S201. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用23%HCl水溶液清洗后，再用5%HCl水溶液清洗，待用；将坩埚在1100-1200℃烘烤1.5h以上，去除坩埚中吸附的气体和水分；
S202. 将Ni 、Cr加入坩埚中，置于真空炉中，抽真空至5x10-1-5x10-2Torr，以24-26℃/min的速度加热至1560-1860℃，保温15-20min，得到Ni 、Cr合金熔体；将真空炉真空度抽至1-5x10-2-5x10-3Torr，向Ni 、Cr合金熔体中加入Cu，以24-26℃/min的速度加热至1950-2000℃，保温15-20min后，得到Ni 、Cr、Cu合金熔体；以24-26℃/min的速度降温至1860-1950℃，将真空炉真空度抽至5x10-3Torr以上，再向Ni 、Cr、Cu合金熔体中加入Si，搅拌并保温15-20min后，继续搅拌并在氩气保护气氛下加入Mn和Al；
S203. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al合金熔体在1560-1860℃浇注到锭模中，自然冷却，即得到本发明仪表用镍铬基精密电阻合金S-2。
实施例3
制备仪表用镍铬基精密电阻合金S-3
表3电阻合金配方表
组分 Ni（镍） Cr（铬） Cu（铜） Mn（锰） Si（硅） Al（铝）
用量（份） 26 27 18 1.3 0.3 0.2
S101. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用25%HCl水溶液清洗后，再用4%HCl水溶液清洗，待用；将坩埚在1100-1200℃烘烤1.5h以上，去除坩埚中吸附的气体和水分；
S102. 将Ni 、Cr加入坩埚中，置于真空炉中，抽真空至5x10-1-5x10-2Torr，以24-26℃/min的速度加热至1560-1860℃，保温15-20min，得到Ni 、Cr合金熔体；将真空炉真空度抽至1-5x10-2-5x10-3Torr，向Ni 、Cr合金熔体中加入Cu，以24-26℃/min的速度加热至1950-2000℃，保温15-20min后，得到Ni 、Cr、Cu合金熔体；以24-26℃/min的速度降温至1860-1950℃，将真空炉真空度抽至5x10-3Torr以上，再向Ni 、Cr、Cu合金熔体中加入Si，搅拌并保温15-20min后，继续搅拌并在氩气保护气氛下加入Mn和Al；
S103. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al合金熔体在1560-1860℃浇注到锭模中，自然冷却，即得到本发明仪表用镍铬基精密电阻合金S-3。
实施例4
将实施例1-3制备的仪表用镍铬基精密电阻合金S-1~S-3制备成与市售产品相同规格的电阻丝，并对市售产品和实施例1-3制备的仪表用镍铬基精密电阻合金S-1~S-3分别进行性能测试，得性能测试表如下：
测试项目 市售产品 S-1 S-2 S-3
抗拉强度（MPa） 530 565 566 564
延伸率（%） 30 38 39 38
1200℃寿命（h） 2.2 4.2 4.4 4.3
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种仪表用镍铬基精密电阻合金，其特征在于，由以下各重量份组分制备而成：Ni：24-26份，Cr：27-30份，Cu：16-18份，Mn：1.2-1.5份，Si：0.2-0.5份，Al：0.02-0.04份。
2.如权利要求1所述的仪表用镍铬基精密电阻合金，其特征在于，由以下各重量份组分制备而成：Ni：25-26份，Cr：28-30份，Cu：17-18份，Mn：1.3-1.5份，Si：0.3-0.5份，Al：0.03-0.04份。
3.如权利要求2所述的仪表用镍铬基精密电阻合金，其特征在于，由以下各重量份组分制备而成：Ni：25份，Cr：29份，Cu：17份，Mn：1.4份，Si：0.4份，Al：0.03份。
4.权利要求1-3任一项所述仪表用镍铬基精密电阻合金的制备方法，包括：
S101. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用20-25%HCl水溶液清洗后，再用4-6%HCl水溶液清洗，待用；将坩埚在1000-1200℃烘烤1.5h以上，去除坩埚中吸附的气体和水分；
S102. 将Ni 、Cr加入坩埚中，置于真空炉中，抽真空至5x10-1-5x10-2Torr，以24-26℃/min的速度加热至1560-1860℃，保温15-20min，得到Ni 、Cr合金熔体；将真空炉真空度抽至1-5x10-2-5x10-3Torr，向Ni 、Cr合金熔体中加入Cu，以24-26℃/min的速度加热至1950-2000℃，保温15-20min后，得到Ni 、Cr、Cu合金熔体；以24-26℃/min的速度降温至1860-1950℃，将真空炉真空度抽至5x10-3Torr以上，再向Ni 、Cr、Cu合金熔体中加入Si，搅拌并保温15-20min后，继续搅拌并在氩气保护气氛下加入Mn和Al；
S103. 将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al合金熔体在1560-1860℃浇注到锭模中，自然冷却，即得到本发明仪表用镍铬基精密电阻合金。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S101中，将Ni、Cr、Cu、Mn、Si、Al用23%HCl水溶液清洗后，再用5%HCl水溶液清洗，待用。
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