JPS62280348A

JPS62280348A - Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金焼結体

Info

Publication number: JPS62280348A
Application number: JP12244186A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Inui; 乾　勉
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、家電製品および工業炉用発熱体や電気機器用
精密抵抗線に有用な高電気抵抗のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合
金焼結体に関するものである。

〔従来の技術〕

Ｆ　ｅ−Ｃｒ−Ａ　Ｉ蓄電熱体は、　ＪＩＳ　Ｃ２５２
０で２種類が規定されており、固有抵抗値の大きいＦＣ
旧で代表的組成Ｃｒ　：　２３−２６（％）、Ａｌ　：
　、４−６（％）、体積抵抗率１３５〜１４９μΩ・口
が示されている。

通常、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系電熱線及び帯は大気、真空も
しくは特殊雰囲気中で溶解したのち、造塊→熱間および
冷間加工により製造されている。

しかし、本系統の合金は靭性が劣り、帯や線に加工し難
く、特にＡ１量が増すとその傾向は顕著になる。

そのため、Ａ１含有量を高めると高い電気抵抗が得られ
ることが、理論的にはわかっていたが、固有抵抗１５０
μΩ・■以上の材料が工業製品としてほとんど実用化さ
れるに到らなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように高抵抗Ｆ　ｅ−Ｃｒ−Ａ　Ｉ系合金の抵抗
体を溶製材から鍛造、圧延で製造することは、材料が脆
いため非常に難しいという欠点があった。

そこで合金粉末を製作し、それをキャンニングする方法
で抵抗体を製造する方法を検討した。

合金粉末を製造する方法としては、一般に水アトマイズ
法や窒素ガスアトマイズ法がよく知られているが１本合
金をこの製法で製造すると、キャンニング→熱間静水圧
後の加工でほとんどワレを発生してしまう。このワレは
粒子間界面の窒化物。

酸化物が原因であることを究明し１合金粉末をより低酸
素、低窒素分圧中で製造し、キャンニング→熱間静水圧
加工→熱間圧延加工を試みたところ、合金のガス量をあ
る水準に押えると、圧延加工時ワレ発生なく行え、高抵
抗のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金焼結体が得られることが判
明した。

〔問題点を解決するための手段〕本発明は、重量％でＣｒ　２０−３５％、　Ａｔ　５〜
１２％。

００．０２％以下、Ｎ　０．１〜０３％以下を含有する
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ１系合金で、固有抵抗が１５０μΩ・１
以上のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金焼結体である。

Ｃｒ、Ａｌは高抵抗で、かつ電熱線のように高温で使用
する際、材料の耐酸化性を高めるために必要な元素であ
る。そして、Ｃｒが１０％未満では耐酸化性の向上がな
く、３錦を越えるとシグマ相を形成し易く脆化するため
、Ｃｒの含有量を２０〜３５％に、またＡ１が５％未満
では高抵抗が得られず、１２％を越えると最終製品であ
る焼結体が脆くなるためＡ１の含有量を５〜１２％に限
定した。

Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金粉末を熱間静水圧加工したのち
、鍛造や圧延したときのワレは合金粉末の界面で発生す
る。その原因は明確ではないが、ワレ界面をＥＰＭＡで
分析するとＮとＯの富化が認められ、事実合金粉末の０
．１〜Ｎ量とワレ発生の相関をとると、０．１〜Ｈの低
いものはワレが発生しなくなる。

○の含有量を０．０２％以下およびＮの含有量をｏ、ｏ
３％以下と限定したのは、各種実験を行ったところ、こ
れ以下ならばワレが発生しない限界から求めたものであ
る。

Ｓｉ、Ｍｎをそれぞれ２％、１％以下としたのは、とも
に脱酸剤として効果があるほか、Ｓｉは電熱線を高温保
持したとき形成される酸化膜の成長速度を抑制する作用
があるからである。

また、Ｔｉを０．１〜１％としたのは、Ｔｉは酸化膜が
地金に密着する作用を高め、酸化膜が剥離して結果とし
て酸化増量が大きくなるのを防止する効果がある。その
作用が０．１％未満では効果がなく、１％を越えると、
材料の靭性が低下するため、Ｔｉ量を０．１〜１％とし
た。

〔実施例〕

真空中で溶解したのち、不活性ガス中でガスアトマイズ
できる装置を利用して、表１に組成を示す合金粉末を各
３ｋｇあて作製した。

その後、肉厚２Ｉの軟鋼で作った３０ｍ厚Ｘ５０＋ｍ幅
Ｘ２００ｍｍ長さのケースに粉末を充填し室温で脱気し
たのち、脱気部パイプを圧接して気密封止した。次に、
これらケースを熱間静水圧（１１００°Ｃ１１０００ａ
ｔ、ｍ）加工したのち、１１００℃でケースごと４ｍ厚
に熱間圧延を行い、外皮ケースを機械的に除去した。

続いて、電気抵抗及び耐酸化テスト試験片を採取して特
性を調査すると同時に、熱間圧延材のワレ有無を調査し
た。

各種特性の調査結果を第１表に示すが、耐酸化テストは
１ｎｍｔＸ２０ｎｎ角に加工したのち１表面をエメリー
紙〃８００で研磨し、大気中１０００．１２００℃で２
０日保持したのち、酸化増量を測定した。第１表には比
較材として溶製法で作製したＪＩＳ　ＦＣ旧の特性も同
時に示す。

第１表に示すように、０．１〜Ｎをそれぞれ０．０２．
０．０３％以下の合金粉末焼結体はワレの発生がなく、
固有抵抗値が約１７０μΩ・国となり１５０μΩ・１以
上の特性が得られている。また１２００℃のような高温
になると溶製材で得られるＪＩＳ　ＦＣ旧より大幅に耐
酸化性も向上している。

（発明の効果〕本発明によれば、従来溶製法では加工性が悪・いため、
固有抵抗１５０μΩ・■未満しか得られていなかったＦ
　ｅ−Ｃｒ−Ａ　Ｉ系電気抵抗材に対して、電気抵抗１
５０μΩ・】以上でかつ高温での耐酸化性の優れた抵抗
体を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１　重量％でＣｒ２０−３５％、Ａｌ５〜１２％、酸素
０．０２％以下、窒素０．０３％以下を含有するＦｅ−
Ｃｒ−Ａｌ系合金で、固有抵抗が１５０μΩ・ｃｍ以上
であることを特徴とするＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金焼結体
。２　Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金が重量％でＣｒ２０〜３５
％、Ａｌ５〜１２％、Ｓｉ２％以下、Ｍｎ１％以下、Ｔ
ｉ０．１〜１％以下、酸素０．０２％以下、窒素０．０
３％以下、残部実質的にＦｅである特許請求の範囲第１
項記載のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金焼結体。