CN115522149A - 一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，涉及镍铬电阻合金微丝生产技术领域，制备方法步骤如下：一、镍铬电阻合金圆条进行固溶、淬火、回火和时效处理；二、镍铬电阻合金圆条进行等离子体热处理；三、镍铬电阻合金圆条进行拉丝处理；四、镍铬电阻合金微丝进行退火处理；五、镍铬电阻合金微丝进行淬火处理；六、镍铬电阻合金微丝进行回火处理。通过上述方式，本发明的镍铬电阻合金微丝拉伸强度可达568Mpa，伸长率可达741％，快速寿命可达174h；本发明的镍铬电阻合金微丝在具有高拉伸强度、伸长率的同时，进一步提高了快速寿命，使得镍铬电阻合金微丝具有优异的合金力学性能和快速寿命，有利于在电阻丝领域的推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及镍铬电阻合金微丝生产技术领域，具体为一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺。
背景技术
镍铬合金由于加工性能好，耐腐蚀性能高，表面抗氧化性能高，最高使用温度可达1000℃以上，可用于制备电阻丝。
但是，随着电气行业的迅速发展，对电阻丝的拉伸强度、伸长率、快速寿命的要求更高。热处理工艺作为镍铬电阻合金丝制备流程中的重要阶段，其工艺流程和参数对镍铬电阻合金丝的品质有重要影响。
因此提出一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，制备方法步骤如下：
一、取完成热轧工序的镍铬电阻合金圆条，进行固溶处理、一次淬火处理、回火处理和二次淬火处理，并在二次淬火处理之后进行一级时效、二级时效和三级时效处理；
二、对上步所得镍铬电阻合金圆条进行等离子体热处理，将等离子体热处理后的镍铬电阻合金圆条至于-15~0℃下冷却20~35min，然后置于室温下静置10~15min，再去除镍铬电阻合金圆条表面的氧化层；
三、使用拉丝机对上步所得镍铬电阻合金圆条进行拉丝处理，得到直径为1~1.5mm的微丝；
四、将上步所得的镍铬电阻合金微丝放置在100~150℃的退火炉中，然后以20～30℃/min的升温速度升温至220~320℃，保温30~45min后出炉，空冷；
五、将镍铬电阻合金微丝放置在80~110℃的淬火炉中，然后以50～80℃/min的升温速度升温至550~620℃，保温20~30min后，以30～50℃/min的升温速度升温至780~820℃，保温1~3h后，之后用淬火剂冷却；
六、将镍铬电阻合金微丝放置在65~80℃的回火炉中，然后以100～150℃/min的升温速度升温至650~740℃，保温40~60min，空冷。
更进一步的，步骤一中，固溶处理参数为：固溶处理温度：1050～1120℃，固溶处理保温时间为20~35min。
更进一步的，步骤一中，一次淬火处理、二次淬火处理参数为：在高温状态下利用层流快冷装置以120～150℃/s的冷却速度进行在线淬火。
更进一步的，步骤一中，回火处理参数为：回火处理温度：400~530℃，回火处理保温时间为40~65min。
更进一步的，步骤一中，一级时效处理参数为：一级时效处理温度：980～1000℃，一级时效处理保温时间为2~4h。
更进一步的，步骤一中，二级时效处理参数为：二级时效处理温度：820～870℃，二级时效处理保温时间为6~8h。
更进一步的，步骤一中，三级时效处理参数为：三级时效处理温度：580～630℃，三级时效处理保温时间为8~15h。
更进一步的，步骤二中，等离子体热处理参数为：等离子体热处理电流：30~51A，等离子体热处理时间：15~60s。
更进一步的，所述淬火剂包括以下质量份数的原料：水100~300份，5~8%的氢氧化钠5~8份，环烷酸锌0.11~1份，氯化钠5~8份，硼酸钠10~15份，酒石酸钾钠5~8份，柠檬酸0.13~1份，麦芽糊精1~3份，硫酸锌1~5份。
更进一步的，淬火剂的制备方法为：
①将水、氢氧化钠、环烷酸锌、氯化钠、硼酸钠、酒石酸钾钠、柠檬酸、麦芽糊精和硫酸锌混合；
②在78~85℃下搅拌15~20min，搅拌速度为500~600r/min；
③然后升温至90~95℃下搅拌10~15min，搅拌速度为800~1000r/min，即得淬火剂。
有益效果
本发明的镍铬电阻合金微丝制备条件不高，有利于工业化的生产制造。本发明的镍铬电阻合金微丝拉伸强度可达568Mpa，伸长率可达741%，快速寿命可达174h（温度1200℃，直径0.6mm）。
本发明的镍铬电阻合金微丝在具有高拉伸强度、伸长率的同时，进一步提高了快速寿命，使得镍铬电阻合金微丝具有优异的合金力学性能和快速寿命，有利于在电阻丝领域的推广应用。
具体实施方式
下面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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例提供一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，制备方法步骤如下：
一、取完成热轧工序的镍铬电阻合金圆条，进行固溶处理、一次淬火处理、回火处理和二次淬火处理，并在二次淬火处理之后进行一级时效、二级时效和三级时效处理；
其中，固溶处理参数为：固溶处理温度：1050℃，固溶处理保温时间为35min；
一次淬火处理、二次淬火处理参数为：在高温状态下利用层流快冷装置以120℃/s的冷却速度进行在线淬火；
回火处理参数为：回火处理温度：530℃，回火处理保温时间为40min；
一级时效处理参数为：一级时效处理温度：1000℃，一级时效处理保温时间为2h；
二级时效处理参数为：二级时效处理温度：870℃，二级时效处理保温时间为6h；
三级时效处理参数为：三级时效处理温度：630℃，三级时效处理保温时间为8h；
二、对上步所得镍铬电阻合金圆条进行等离子体热处理，将等离子体热处理后的镍铬电阻合金圆条至于0℃下冷却20min，然后置于室温下静置15min，再去除镍铬电阻合金圆条表面的氧化层；
等离子体热处理参数为：等离子体热处理电流：30A，等离子体热处理时间：60s；
三、使用拉丝机对上步所得镍铬电阻合金圆条进行拉丝处理，得到直径为1mm的微丝；
四、将上步所得的镍铬电阻合金微丝放置在150℃的退火炉中，然后以20～30℃/min的升温速度升温至220℃，保温45min后出炉，空冷；
五、将镍铬电阻合金微丝放置在80℃的淬火炉中，然后以80℃/min的升温速度升温至550℃，保温30min后，以30℃/min的升温速度升温至820℃，保温1h后，之后用淬火剂冷却；
六、将镍铬电阻合金微丝放置在80℃的回火炉中，然后以100℃/min的升温速度升温至740℃，保温40min，空冷。
实施例2
本实施例提供一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，制备方法步骤如下：
一、取完成热轧工序的镍铬电阻合金圆条，进行固溶处理、一次淬火处理、回火处理和二次淬火处理，并在二次淬火处理之后进行一级时效、二级时效和三级时效处理；
其中，固溶处理参数为：固溶处理温度：1120℃，固溶处理保温时间为20min；
一次淬火处理、二次淬火处理参数为：在高温状态下利用层流快冷装置以150℃/s的冷却速度进行在线淬火；
回火处理参数为：回火处理温度：400℃，回火处理保温时间为65min；
一级时效处理参数为：一级时效处理温度：980℃，一级时效处理保温时间为4h；
二级时效处理参数为：二级时效处理温度：820℃，二级时效处理保温时间为8h；
三级时效处理参数为：三级时效处理温度：580℃，三级时效处理保温时间为15h；
二、对上步所得镍铬电阻合金圆条进行等离子体热处理，将等离子体热处理后的镍铬电阻合金圆条至于-15℃下冷却35min，然后置于室温下静置10min，再去除镍铬电阻合金圆条表面的氧化层；
等离子体热处理参数为：等离子体热处理电流：51A，等离子体热处理时间：15s；
三、使用拉丝机对上步所得镍铬电阻合金圆条进行拉丝处理，得到直径为1.5mm的微丝；
四、将上步所得的镍铬电阻合金微丝放置在100℃的退火炉中，然后以30℃/min的升温速度升温至220℃，保温30min后出炉，空冷；
五、将镍铬电阻合金微丝放置在110℃的淬火炉中，然后以50℃/min的升温速度升温至620℃，保温20min后，以50℃/min的升温速度升温至780℃，保温3h后，之后用淬火剂冷却；
六、将镍铬电阻合金微丝放置在65℃的回火炉中，然后以150℃/min的升温速度升温至650℃，保温60min，空冷。
实施例3
本实施例提供一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，制备方法步骤如下：
一、取完成热轧工序的镍铬电阻合金圆条，进行固溶处理、一次淬火处理、回火处理和二次淬火处理，并在二次淬火处理之后进行一级时效、二级时效和三级时效处理；
其中，固溶处理参数为：固溶处理温度：1100℃，固溶处理保温时间为25min；
一次淬火处理、二次淬火处理参数为：在高温状态下利用层流快冷装置以135℃/s的冷却速度进行在线淬火；
回火处理参数为：回火处理温度：480℃，回火处理保温时间为55min；
一级时效处理参数为：一级时效处理温度：990℃，一级时效处理保温时间为3.2h；
二级时效处理参数为：二级时效处理温度：855℃，二级时效处理保温时间为7h；
三级时效处理参数为：三级时效处理温度：595℃，三级时效处理保温时间为10h；
二、对上步所得镍铬电阻合金圆条进行等离子体热处理，将等离子体热处理后的镍铬电阻合金圆条至于-10℃下冷却25min，然后置于室温下静置12min，再去除镍铬电阻合金圆条表面的氧化层；
等离子体热处理参数为：等离子体热处理电流：41A，等离子体热处理时间：40s；
三、使用拉丝机对上步所得镍铬电阻合金圆条进行拉丝处理，得到直径为1.2mm的微丝；
四、将上步所得的镍铬电阻合金微丝放置在125℃的退火炉中，然后以28℃/min的升温速度升温至280℃，保温35min后出炉，空冷；
五、将镍铬电阻合金微丝放置在90℃的淬火炉中，然后以70℃/min的升温速度升温至580℃，保温26min后，以45℃/min的升温速度升温至790℃，保温1.8h后，之后用淬火剂冷却；
六、将镍铬电阻合金微丝放置在70℃的回火炉中，然后以120℃/min的升温速度升温至680℃，保温50min，空冷。
实施例4
在实施例1的基础上，所述淬火剂包括以下质量份数的原料：水100份，8%的氢氧化钠5份，环烷酸锌1份，氯化钠5份，硼酸钠15份，酒石酸钾钠5份，柠檬酸1份，麦芽糊精1份，硫酸锌5份；
淬火剂的制备方法为：
①将水、氢氧化钠、环烷酸锌、氯化钠、硼酸钠、酒石酸钾钠、柠檬酸、麦芽糊精和硫酸锌混合；
②在78℃下搅拌20min，搅拌速度为500r/min；
③然后升温至95℃下搅拌10min，搅拌速度为1000r/min，即得淬火剂。
实施例5
在实施例2的基础上，所述淬火剂包括以下质量份数的原料：水300份，5%的氢氧化钠8份，环烷酸锌0.11份，氯化钠8份，硼酸钠10份，酒石酸钾钠8份，柠檬酸0.13份，麦芽糊精3份，硫酸锌1份；
淬火剂的制备方法为：
①将水、氢氧化钠、环烷酸锌、氯化钠、硼酸钠、酒石酸钾钠、柠檬酸、麦芽糊精和硫酸锌混合；
②在85℃下搅拌15min，搅拌速度为600r/min；
③然后升温至90℃下搅拌15min，搅拌速度为800r/min，即得淬火剂。
实施例6
在实施例3的基础上，所述淬火剂包括以下质量份数的原料：水180.9份，6%的氢氧化钠7.3份，环烷酸锌0.25份，氯化钠6.3份，硼酸钠13.5份，酒石酸钾钠7份，柠檬酸0.18份，麦芽糊精2.3份，硫酸锌1.5份；
淬火剂的制备方法为：
①将水、氢氧化钠、环烷酸锌、氯化钠、硼酸钠、酒石酸钾钠、柠檬酸、麦芽糊精和硫酸锌混合；
②在82℃下搅拌18min，搅拌速度为550r/min；
③然后升温至94℃下搅拌12min，搅拌速度为900r/min，即得淬火剂。
对实施例3制备得到的镍铬电阻合金微丝进行力学性能和快速寿命检测，检测标准分别为：
GB/T 1234-2012高电阻电热合金；
GB/T 13300-1991高电阻电热合金快速寿命试验方法；
检测结果为：
拉伸强度为568Mpa，伸长率741%，快速寿命174h（温度1200℃，直径0.6mm）；
可以看出，本发明的镍铬电阻合金微丝在具有高拉伸强度、伸长率的同时，进一步提高了快速寿命，使得镍铬电阻合金微丝具有优异的合金力学性能和快速寿命，有利于在电阻丝领域的推广应用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：制备方法步骤如下：
一、取完成热轧工序的镍铬电阻合金圆条，进行固溶处理、一次淬火处理、回火处理和二次淬火处理，并在二次淬火处理之后进行一级时效、二级时效和三级时效处理；
二、对上步所得镍铬电阻合金圆条进行等离子体热处理，将等离子体热处理后的镍铬电阻合金圆条至于-15~0℃下冷却20~35min，然后置于室温下静置10~15min，再去除镍铬电阻合金圆条表面的氧化层；
三、使用拉丝机对上步所得镍铬电阻合金圆条进行拉丝处理，得到直径为1~1.5mm的微丝；
四、将上步所得的镍铬电阻合金微丝放置在100~150℃的退火炉中，然后以20～30℃/min的升温速度升温至220~320℃，保温30~45min后出炉，空冷；
五、将镍铬电阻合金微丝放置在80~110℃的淬火炉中，然后以50～80℃/min的升温速度升温至550~620℃，保温20~30min后，以30～50℃/min的升温速度升温至780~820℃，保温1~3h后，之后用淬火剂冷却；
六、将镍铬电阻合金微丝放置在65~80℃的回火炉中，然后以100～150℃/min的升温速度升温至650~740℃，保温40~60min，空冷。
2.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤一中，固溶处理参数为：固溶处理温度：1050～1120℃，固溶处理保温时间为20~35min。
3.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤一中，一次淬火处理、二次淬火处理参数为：在高温状态下利用层流快冷装置以120～150℃/s的冷却速度进行在线淬火。
4.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤一中，回火处理参数为：回火处理温度：400~530℃，回火处理保温时间为40~65min。
5.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤一中，一级时效处理参数为：一级时效处理温度：980～1000℃，一级时效处理保温时间为2~4h。
6.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤一中，二级时效处理参数为：二级时效处理温度：820～870℃，二级时效处理保温时间为6~8h。
7.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤一中，三级时效处理参数为：三级时效处理温度：580～630℃，三级时效处理保温时间为8~15h。
8.根据权利要求1所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：步骤二中，等离子体热处理参数为：等离子体热处理电流：30~51A，等离子体热处理时间：15~60s。
9.根据权利要求1~8任一所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：所述淬火剂包括以下质量份数的原料：水100~300份，5~8%的氢氧化钠5~8份，环烷酸锌0.11~1份，氯化钠5~8份，硼酸钠10~15份，酒石酸钾钠5~8份，柠檬酸0.13~1份，麦芽糊精1~3份，硫酸锌1~5份。
10.根据权利要求9所述一种镍铬电阻合金微丝热处理工艺，其特征在于：淬火剂的制备方法为：
①将水、氢氧化钠、环烷酸锌、氯化钠、硼酸钠、酒石酸钾钠、柠檬酸、麦芽糊精和硫酸锌混合；
②在78~85℃下搅拌15~20min，搅拌速度为500~600r/min；
③然后升温至90~95℃下搅拌10~15min，搅拌速度为800~1000r/min，即得淬火剂。
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