CN115821115A - 一种高稳定性镍铬电阻合金丝及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高稳定性镍铬电阻合金丝及其生产工艺，属于合金电阻丝技术领域。该镍铬电阻合金丝的化学成分包括：Cr：22.8‑25.3wt％、Al：0.57‑0.62wt％、Cu：0.32‑0.38wt％、Si：1.08‑1.16wt％、Nb：0.07‑0.09wt％、Y：0.11‑0.14wt％、S：≤0.02wt％、P：≤0.015wt％，余量为Ni和不可避免的杂质；其为一种新体系镍铬基合金电阻，Cr含量提升到22.8‑25.3wt％，通过Nb和Y元素微合金化掺杂，大大提升镍铬合金材料的冷加工韧性，减少合金丝材在冷拉加工中出现微裂纹的几率，保证表层氧化膜的连续性，从而提高电阻丝的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于合金电阻丝技术领域，具体地，涉及一种高稳定性镍铬电阻合金丝及其生产工艺。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，电子器件逐渐走向紧密化，其中高阻值、高精度、高稳定性的电阻元件越来越受到人们的重视，精密电阻合金已经成为电子元器件中不可缺少的关键材料，特别是在电子通讯、仪器仪表等行业中，电阻阻值精度对产品的性能有很大影响。
精密电阻一般是指阻值处于0.1Ω-20MΩ之间，允许偏差范围控制在±2％-±0.001％的电阻。典型的精密电阻材料有Cu-Mn系电阻合金、Cu-Ni系电阻合金和Ni-Cr系电阻合金，此外，还有贵金属系电阻合金等。其中以Ni-Cr系电阻合金应用较为广泛，研究最为深入，Ni-Cr系电阻作为精密电阻使用，目前已出现技术瓶颈，主要表现为电阻的稳定性难以提升，在长期研究中发现，电阻丝表面微裂纹与电阻稳定性偏差成正比，经分析，主要原因为微裂纹的产生，导致电阻丝表层出现不连续空气隔层，在电阻升温过程中，空气夹层形成缺陷，由于微裂纹是不均匀的缺陷且难以发现，对电阻的稳定影响各不相同，此外，微裂纹的产生导致电阻丝的表层氧化膜的连续性被破坏，进而影响电阻丝的稳定性。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种高稳定性镍铬电阻合金丝及其生产工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高稳定性镍铬电阻合金丝，其化学成分包括：
Cr：22.8-25.3wt％、Al：0.57-0.62wt％、Cu：0.32-0.38wt％、Si：1.08-1.16wt％、Nb：0.07-0.09wt％、Y：0.11-0.14wt％、S：≤0.02wt％、P：≤0.015wt％，余量为Ni和不可避免的杂质。
一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，具体包括如下工序：
工序S1：根据设计成分配料混合，投加到真空感应熔炼炉升温至1580-1630℃，通入氩气脱气8-12min，再引入结晶器中结晶，连铸连轧制成合金坯棒；
进一步地，铬、硅和铌元素均由镍的中间合金加入。
进一步地，铝、铜和钇元素均由高纯材料加入。
进一步地，氩气的通气比为0.03-0.05vvm。
工序S2：将合金坯棒在线感应加热，将合金坯棒连续滚轧，对合金坯棒快速减径，同时对合金坯棒进行修整，得到滚轧荒线；
进一步地，在线感应加热的温度为990±10℃。
进一步地，连续滚轧的开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃。
工序S3：将滚轧荒线收卷后置于加热炉中，升温至1020-1050℃保温85-100min，置于冷却油中冷却至室温，对滚轧荒线固溶处理，同时消除轧制产生的内应力，得到固溶荒线；
进一步地，冷却油在500℃以上的冷却速度100-150℃/s。
工序S4：清理固溶荒线表层氧化皮，再浸入拉丝油中连续冷拉定径，得到冷拉基丝；
进一步地，连续冷拉中每道次的变形量为6-9％。
进一步地，连续冷拉的拉丝速率为20-30mm/s。
工序S5：将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至550-620℃保温6-8h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
本发明的有益效果：
1.本发明制备一种的镍铬基合金电阻丝，其电阻率为1.33-1.42μΩ·m，具有较高的电阻率，且经上限温度240℃，保温250h后，电阻值变化较小，表现出优异的稳定性。
2.本发明公开一种新体系镍铬基合金电阻，Cr含量提升到22.8-25.3wt％，通过Nb和Y元素微合金化掺杂，大大提升镍铬合金材料的冷加工韧性，减少合金丝材在冷拉加工中出现微裂纹的几率，保证表层氧化膜的连续性，从而提高电阻丝的稳定性。
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。
本发明制备的镍铬合金电阻丝，主要是从电阻丝成型过程中产生的为裂纹，以及在微裂纹氧化导致电阻丝稳定性不高的角度出发，通过改善丝材的成分配比及工艺研究减少合金电阻丝的微裂纹产生以及合金材料的氧化，进而，本发明成分设计思路如下：
Cr元素是镍铬电阻合金丝中的主要掺杂元素，其在镍基体中的固溶度较大，可大大提高合金的电阻率，且铬元素可在合金材料表面形成一层坚固致密的Cr2O3膜层，增强合金在高温下的抗氧化性和抗腐蚀能力，研究表明铬在镍中的溶解度为35at％左右，增加铬含量一定程度上可以合金材料的耐受性能，但是铬含量过高易形成α型铬以及析出铬的碳化物，其均为脆性相，会降低合金材料的拉拔性能，因此，本发明中铬含量设计为22-25wt％；
Al元素可以显著提高镍铬合金的电阻率，使电阻温度系数和温差电势降低，但是铝易导致晶粒尺寸急剧增大，并且易生成柱状晶结构，影响合金材料的力学性能以及热加工性能，因此，适当降低铝含量，本发明中铝含量设计为0.6wt％左右；
Cu元素可使镍铬合金的温度系数明显下降，且能改善镍铬合金的加工，经研究发现得益于铜促进合金材料中形成溶质原子簇，其与滑错位移相互作用，强化镍铬合金，减少冷拉裂纹的产生，但是镍铬合金电阻率对铜的含量较为敏感，因此每本发明中铜含量设计为0.35wt％左右；
Si元素是镍铬合金稳定成分，其可均匀合金组织，同时与铝溶质作用，改善铝所造成的材料硬化问题，且降低电阻温度系数和温差电势，为配合引入的铝元素和电阻丝的加工性，本发明中硅设计在1.1wt％左右；
Nb和Y元素的引入是本发明的创造点，两者复合掺杂大大提升镍铬合金材料的冷加工韧性，减少合金丝材在冷拉加工中出现微裂纹的几率，在研究中发现铌元素极易和硫磷杂质元素以及析出的碳化物复合，形成硬度较低的夹杂，减轻硬质夹杂在冷拉拔过程中产生裂纹源，此外，钇元素促进复合夹杂发生球形变质，减轻在复合夹杂形成应力集中，本发明中经过试验研究，设计铌元素的含量为0.08wt％左右，钇元素的含量为0.12wt％左右。
实施例1
本实施例制备高稳定性镍铬电阻合金丝，具体实施过程如下：
s1、根据命中合金材料成分，考虑烧损，将合金材料成分配比设计如下：
Cr：24wt％、Al：0.65wt％、Cu：0.38wt％、Si：1.13wt％、Nb：0.08wt％、Y：0.12wt％，其余为镍以及不可避免的杂质；
取镍铬中间合金、镍硅中间合金、镍铌中间合金、电解铝粉、电解铜粉、高纯钇粉以及镍锭，按照命中成分配料混合；
将配合料投加到真空感应熔炼炉中，升温至1580℃，配料被充分熔融，制成合金液，向合金液中以0.03vvm通入高纯氩气进行脱气处理12min，脱气完成，将合金液引入结晶器中预冷结晶，之后连铸连轧，制成直径为8mm的棒材，得到合金坯棒。
s2、将合金坯棒采用高频感应加热器在线加热至980℃，再进入连续滚轧机内，开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃，对合金坯棒连续滚轧快速减径至3mm，消除连轧过程中的形变，对合金坯棒修整定型，得到滚轧荒线；
s3、将滚轧荒线盘卷，收卷后置于加热炉中，自由升温直至炉温达到1020℃，保温进行固溶处理，控制温差浮动不超过5℃，保温时间控制为100min，采用淬火油进行勾调冷却油，控制500-1000℃的冷却速率为100-150℃/s，将保温后的线材置于冷却油中冷却至室温，消除轧制产生的内应力，得到固溶荒线；
s4、对固溶荒线表面采用钢丝刷清理表面氧化皮，穿入连续拉丝机中，浸入CUT-523A拉丝油内，按照每道次截面变形量为9％，拉丝速率为20mm/s，对固溶荒线进行连续拉制，对固溶荒线减径，直至直径达到0.8mm，得到冷拉基丝；
s5、将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至550℃保温8h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
实施例2
本实施例制备高稳定性镍铬电阻合金丝，具体实施过程如下：
s1、根据命中合金材料成分，考虑烧损，将合金材料成分配比设计如下：
Cr：23.2wt％、Al：0.63wt％、Cu：0.36wt％、Si：1.1wt％、Nb：0.09wt％、Y：0.15wt％，其余为镍以及不可避免的杂质；
取镍铬中间合金、镍硅中间合金、镍铌中间合金、电解铝粉、电解铜粉、高纯钇粉以及镍锭，按照命中成分配料混合；
将配合料投加到真空感应熔炼炉中，升温至1600℃，配料被充分熔融，制成合金液，向合金液中以0.04vvm通入高纯氩气进行脱气处理10min，脱气完成，将合金液引入结晶器中预冷结晶，之后连铸连轧，制成直径为8mm的棒材，得到合金坯棒。
s2、将合金坯棒采用高频感应加热器在线加热至1000℃，再进入连续滚轧机内，开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃，对合金坯棒连续滚轧快速减径至3mm，消除连轧过程中的形变，对合金坯棒修整定型，得到滚轧荒线；
s3、将滚轧荒线盘卷，收卷后置于加热炉中，自由升温直至炉温达到1030℃，保温进行固溶处理，控制温差浮动不超过5℃，保温时间控制为95min，采用实施例1勾调的冷却油，将保温后的线材置于冷却油中冷却至室温，消除轧制产生的内应力，得到固溶荒线；
s4、对固溶荒线表面采用钢丝刷清理表面氧化皮，穿入连续拉丝机中，浸入CUT-523A拉丝油内，按照每道次截面变形量为8％，拉丝速率为25mm/s，对固溶荒线进行连续拉制，对固溶荒线减径，直至直径达到0.8mm，得到冷拉基丝；
s5、将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至580℃保温7.5h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
实施例3
本实施例制备高稳定性镍铬电阻合金丝，具体实施过程如下：
s1、根据命中合金材料成分，考虑烧损，将合金材料成分配比设计如下：
Cr：24.5wt％、Al：0.61wt％、Cu：0.36wt％、Si：1.2wt％、Nb：0.09wt％、Y：0.13wt％，其余为镍以及不可避免的杂质；
取镍铬中间合金、镍硅中间合金、镍铌中间合金、电解铝粉、电解铜粉、高纯钇粉以及镍锭，按照命中成分配料混合；
将配合料投加到真空感应熔炼炉中，升温至1630℃，配料被充分熔融，制成合金液，向合金液中以0.05vvm通入高纯氩气进行脱气处理8min，脱气完成，将合金液引入结晶器中预冷结晶，之后连铸连轧，制成直径为8mm的棒材，得到合金坯棒。
s2、将合金坯棒采用高频感应加热器在线加热至990℃，再进入连续滚轧机内，开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃，对合金坯棒连续滚轧快速减径至3mm，消除连轧过程中的形变，对合金坯棒修整定型，得到滚轧荒线；
s3、将滚轧荒线盘卷，收卷后置于加热炉中，自由升温直至炉温达到1050℃，保温进行固溶处理，控制温差浮动不超过5℃，保温时间控制为85min，采用实施例1勾调的冷却油，将保温后的线材置于冷却油中冷却至室温，消除轧制产生的内应力，得到固溶荒线；
s4、对固溶荒线表面采用钢丝刷清理表面氧化皮，穿入连续拉丝机中，浸入CUT-523A拉丝油内，按照每道次截面变形量为6％，拉丝速率为30mm/s，对固溶荒线进行连续拉制，对固溶荒线减径，直至直径达到0.8mm，得到冷拉基丝；
s5、将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至600℃保温7h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
实施例4
本实施例制备高稳定性镍铬电阻合金丝，具体实施过程如下：
s1、根据命中合金材料成分，考虑烧损，将合金材料成分配比设计如下：
Cr：25.5wt％、Al：0.60wt％、Cu：0.40wt％、Si：1.1wt％、Nb：0.1wt％、Y：0.15wt％，其余为镍以及不可避免的杂质；
取镍铬中间合金、镍硅中间合金、镍铌中间合金、电解铝粉、电解铜粉、高纯钇粉以及镍锭，按照命中成分配料混合；
将配合料投加到真空感应熔炼炉中，升温至1620℃，配料被充分熔融，制成合金液，向合金液中以0.04vvm通入高纯氩气进行脱气处理10min，脱气完成，将合金液引入结晶器中预冷结晶，之后连铸连轧，制成直径为8mm的棒材，得到合金坯棒。
s2、将合金坯棒采用高频感应加热器在线加热至1000℃，再进入连续滚轧机内，开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃，对合金坯棒连续滚轧快速减径至3mm，消除连轧过程中的形变，对合金坯棒修整定型，得到滚轧荒线；
s3、将滚轧荒线盘卷，收卷后置于加热炉中，自由升温直至炉温达到1040℃，保温进行固溶处理，控制温差浮动不超过5℃，保温时间控制为90min，采用实施例1勾调的冷却油，将保温后的线材置于冷却油中冷却至室温，消除轧制产生的内应力，得到固溶荒线；
s4、对固溶荒线表面采用钢丝刷清理表面氧化皮，穿入连续拉丝机中，浸入CUT-523A拉丝油内，按照每道次截面变形量为8％，拉丝速率为30mm/s，对固溶荒线进行连续拉制，对固溶荒线减径，直至直径达到0.8mm，得到冷拉基丝；
s5、将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至610℃保温7h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
实施例5
本实施例制备高稳定性镍铬电阻合金丝，具体实施过程如下：
s1、根据命中合金材料成分，考虑烧损，将合金材料成分配比设计如下：
Cr：25.0wt％、Al：0.62wt％、Cu：0.40wt％、Si：1.2wt％、Nb：0.1wt％、Y：0.15wt％，其余为镍以及不可避免的杂质；
取镍铬中间合金、镍硅中间合金、镍铌中间合金、电解铝粉、电解铜粉、高纯钇粉以及镍锭，按照命中成分配料混合；
将配合料投加到真空感应熔炼炉中，升温至1620℃，配料被充分熔融，制成合金液，向合金液中以0.05vvm通入高纯氩气进行脱气处理10min，脱气完成，将合金液引入结晶器中预冷结晶，之后连铸连轧，制成直径为8mm的棒材，得到合金坯棒。
s2、将合金坯棒采用高频感应加热器在线加热至1000℃，再进入连续滚轧机内，开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃，对合金坯棒连续滚轧快速减径至3mm，消除连轧过程中的形变，对合金坯棒修整定型，得到滚轧荒线；
s3、将滚轧荒线盘卷，收卷后置于加热炉中，自由升温直至炉温达到1050℃，保温进行固溶处理，控制温差浮动不超过5℃，保温时间控制为90min，采用实施例1勾调的冷却油，将保温后的线材置于冷却油中冷却至室温，消除轧制产生的内应力，得到固溶荒线；
s4、对固溶荒线表面采用钢丝刷清理表面氧化皮，穿入连续拉丝机中，浸入CUT-523A拉丝油内，按照每道次截面变形量为8％，拉丝速率为30mm/s，对固溶荒线进行连续拉制，对固溶荒线减径，直至直径达到0.8mm，得到冷拉基丝；
s5、将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至620℃保温6h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
取实施例1-实施例5制备的镍铬电阻合金丝取样进行成分检测，具体测试数据如表1所示：
表1
由表1数据可知，本发明制备的镍铬合金电阻丝的成分为：Cr：22.8-25.3wt％、Al：0.57-0.62wt％、Cu：0.32-0.38wt％、Si：1.08-1.16wt％、Nb：0.07-0.09wt％、Y：0.11-0.14wt％、S：≤0.02wt％、P：≤0.015wt％，其余为Ni和不可避免的杂质。
对比例1
本对比例选取市售Cr20Ni80电热丝，直径0.8mm。
取实施例1-实施例5以及对比例1提供的电阻丝，参照GB/T 6146-2010标准进行电阻率测试，参照GB/T 5977-2019和JJG160-2007标准，对试样进行稳定性测试，试样在上限温度240℃保温250h后，计算电阻差值，具体测试数据如表2所示：
表2
由表2数据可知，本发明制备的镍铬合金电阻丝的电阻率为1.33-1.42μΩ·m，具有较高的电阻率，且经上限温度240℃，保温250h后，电阻值变化较小，表现出优异的稳定性。
为了探究微裂纹对电阻稳定性，基于以上测试数据，对电阻丝进行取样，采用扫描电镜，各取50处对表面形貌观察，统计宽度大于5μm，长度大于20μm的微裂纹，统计微裂纹数量，具体数据如表3所示：
表3
由表3数据可知，本发明制备的镍铬合金电阻丝表面微裂纹缺陷明显少于对比例。
在说明书的描述中，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。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高稳定性镍铬电阻合金丝，其特征在于，其化学成分包括：
Cr：22.8-25.3wt％、Al：0.57-0.62wt％、Cu：0.32-0.38wt％、Si：1.08-1.16wt％、Nb：0.07-0.09wt％、Y：0.11-0.14wt％、S：≤0.02wt％、P：≤0.015wt％，余量为Ni和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，包括如下工序：
工序S1：根据设计成分配料，在1580-1630℃真空熔炼，通入氩气脱气8-12min，再引入结晶器中结晶，连铸连轧制成合金坯棒；
工序S2：将合金坯棒在线感应加热，连续滚轧对合金坯棒快速减径、修整，得到滚轧荒线；
工序S3：将滚轧荒线收卷后置于加热炉中，升温至1020-1050℃保温85-100min，置于冷却油中冷却至室温，对滚轧荒线固溶处理，得到固溶荒线；
工序S4：清理固溶荒线表层氧化皮，再浸入拉丝油中连续冷拉定径，得到冷拉基丝；
工序S5：将冷拉基丝收卷后置于加热炉中，升温至550-620℃保温6-8h，随炉冷却至室温，得到镍铬电阻合金丝。
3.根据权利要求1所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，铬、硅和铌元素均由镍的中间合金加入。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，氩气的通气比为0.03-0.05vvm。
5.根据权利要求1所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，在线感应加热的温度为990±10℃。
6.根据权利要求5所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，连续滚轧的开轧温度不低于950℃，终轧温度不低于820℃。
7.根据权利要求1所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，冷却油在500℃以上的冷却速度100-150℃/s。
8.根据权利要求1所述的一种高稳定性镍铬电阻合金丝的生产工艺，其特征在于，连续冷拉中每道次的变形量为6-9％，拉丝速率为20-30mm/s。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008075171A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Nippon Seisen Co Ltd | 耐熱合金ばね、及びそれに用いるＮｉ基合金線 |
| CN104233003A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 盐城市鑫洋电热材料有限公司 | 一种高锰镍铬电阻电热合金及其制备方法 |
| CN104233137A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 盐城市鑫洋电热材料有限公司 | 镍铬合金的变形和热处理工艺 |
| CN104384749A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-03-04 | 上海繁威能源工程有限公司 | 一种等离子喷焊用防腐蚀镍基合金粉末 |
| CN106103759A (zh) * | 2014-02-04 | 2016-11-09 | Vdm金属国际有限公司 | 具有良好耐磨性、耐蠕变性、耐腐蚀性和可加工性的硬质镍‑铬‑钛‑铝‑合金 |
| WO2017000932A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Vdm Metals International Gmbh | Verfahren zur herstellung einer nickel-eisen-chrom-aluminium-knetlegierung mit einer erhöhten dehnung im zugversuch |
| CN114080459A (zh) * | 2019-07-05 | 2022-02-22 | Vdm金属国际有限公司 | 用于粉末的镍基合金和用于制备粉末的方法 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008075171A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Nippon Seisen Co Ltd | 耐熱合金ばね、及びそれに用いるＮｉ基合金線 |
| CN106103759A (zh) * | 2014-02-04 | 2016-11-09 | Vdm金属国际有限公司 | 具有良好耐磨性、耐蠕变性、耐腐蚀性和可加工性的硬质镍‑铬‑钛‑铝‑合金 |
| CN104233003A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 盐城市鑫洋电热材料有限公司 | 一种高锰镍铬电阻电热合金及其制备方法 |
| CN104233137A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-24 | 盐城市鑫洋电热材料有限公司 | 镍铬合金的变形和热处理工艺 |
| CN104384749A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-03-04 | 上海繁威能源工程有限公司 | 一种等离子喷焊用防腐蚀镍基合金粉末 |
| WO2017000932A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Vdm Metals International Gmbh | Verfahren zur herstellung einer nickel-eisen-chrom-aluminium-knetlegierung mit einer erhöhten dehnung im zugversuch |
| CN114080459A (zh) * | 2019-07-05 | 2022-02-22 | Vdm金属国际有限公司 | 用于粉末的镍基合金和用于制备粉末的方法 |
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