一种高电阻率纯镍合金及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高电阻率的纯镍合金及生产工艺，属于纯镍合金及其制备技术领域。该高电阻率纯镍合金包含有Ni、C、Si、Mn、Ti和Al，各组分的质量百分含量为Ni≥99.5%，C：0.002‑0.01%，Si：0.06‑0.12%，Mn：0.05‑0.10%，Ti：0.09‑0.15%，Al：0.09‑0.15%；按照本发明专利技术生产工艺加工的不同规格板、带或线、棒材成品在光亮退火态时的电阻率为0.095‑0.105Ω·mm

High resistivity pure nickel alloy and process for producing the same

The invention discloses a pure nickel alloy with high resistivity and a production process thereof, belonging to the pure nickel alloy and the preparation technical field thereof. The high resistivity of pure nickel alloy containing Ni, C, Si, Mn, Ti and Al, content of each component is Ni = 99.5%, C:0.002 0.01%, Si:0.06 0.12%, Mn:0.05 0.10%, Ti:0.09 0.15%, Al:0.09 0.15%; according to different specifications, in the production process with processing or wire and bar finished resistivity in bright annealing state for 0.095 0.105. Mm.

【技术实现步骤摘要】
一种高电阻率纯镍合金及其生产工艺
本专利技术属于纯镍合金及其制备
，具体涉及一种低碳、高镍的高电阻率纯镍合金及其生产工艺。
技术介绍
按照GB/T5235-2007规定，纯镍合金的主要牌号有N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9和电真空用镍DN，其中最常用的为N6，其各组分质量百分含量为Ni≥99.5%，Si≤0.1%，Mn≤0.05%，C≤0.1%，Mg≤0.1%，Fe≤0.1%，S≤0.005%，P≤0.002%；电阻率为0.07-0.08Ω·mm2/m，不能满足一些电池极耳、铆钉、电真空等具有特殊高电阻率的使用要求。目前，通常使用增加C含量的方法来提高纯镍合金的电阻率，但C含量的增加一方面会降低纯镍合金的耐腐蚀性能，另一方面在真空冶炼过程中一般采用石墨C脱氧，C很难定量，导致纯镍合金的电阻率波动范围较大，不易控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低碳、高镍的高电阻率纯镍合金。本专利技术的另一目的是提供一种上述高电阻率纯镍合金的生产工艺。本专利技术的目的是通过以下方案实现的：在保证Ni≥99.5%，C≤0.01%的前提下，通过添加引起晶格畸变的元素进行微合金化，保证成品棒丝材、板带材在光亮退火态时的电阻率达到0.095-0.105Ω·mm2/m。一种高电阻率纯镍合金，包含有Ni、C、Si、Mn、Ti和Al，各组分的质量百分含量为Ni≥99.5%，C：0.002-0.01%，Si：0.06-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.15%，Al：0.09-0.15%。作为对上述合金性能的进一步优化，各组分的质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.12-0.15%，余量为Ni；或C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.12-0.15%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni；或C：0.002-0.005%，Si：0.09-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni。或C：0.005-0.01%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.08%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni。本专利技术高电阻率纯镍合金的生产工艺步骤为：（1）将各组分按照配方称重配料，备用；（2）将Ni和C放入真空熔炼炉，设定精炼期温度为1520±10℃，真空度≤5Pa，待合金熔体充分脱氧、液面平静后依次加入结晶Si、海绵Ti和Al块，然后在合金熔体出炉前的充氩操作后加入电解Mn，最后在1550±10℃的温度下浇铸形成铸锭；（3）将铸锭剥皮去除表面的氧化物（NiO）和夹杂物（MgO、Al2O3）；（4）将真空熔炼炉的温度设定为800-900℃，然后加入剥皮后的铸锭进行二次加热，保温60-75min后以100℃/h的速率升温至1100±20℃，保温30-45min后进行开坯锻造；（5）根据使用需求压延或拉拔加工成所需形状、尺寸、规格。本专利技术纯镍合金在光亮退火态时的电阻率为0.095-0.105Ω·mm2/m，远高于纯镍合金国标的0.07-0.08Ω·mm2/m；具有较高的Ni含量，更低的C含量，总杂质含量为0.04-0.05%，因而具有更好的耐腐蚀性能，抗拉强度为380-450Mpa，延伸率为34-38%，与传统N4、N6纯镍合金的上述性能相当，可用于有高电阻率要求的电池极耳、铆钉和电真空元器件、编网等。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，现结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1本专利技术合金中各组分的质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.12-0.15%，余量为Ni；生产工艺包括如下步骤：（1）按照合金配方称重，备用；（2）将Ni和C放入真空熔炼炉，设定精炼期温度为1520℃，真空度5Pa，待合金液体充分脱氧、液面平静后依次加入结晶Si、海绵Ti和Al块，然后在合金熔体出炉前的充氩操作后加入电解Mn，最后在1550℃的温度下浇铸形成铸锭；（3）将铸锭剥皮去除表面的氧化物（NiO）和夹杂物（MgO、Al2O3）；（4）将真空熔炼炉的温度设定为800℃，然后加入剥皮后的铸锭进行二次加热，保温60min后以100℃/h的速率升温至1100℃，保温30min后进行开坯锻造；（5）需要线材和棒材时，先锻造为方坯，然后经过轧制拉拔得到；而需要板材和带材时，则先锻造为板坯，然后经过轧制压延而得到。该合金成品光亮退火态时的电阻率为0.095-0.098Ω·mm2/m，总杂质含量0.45-0.5%；力学性能方面其抗拉强度为380-390Mpa，延伸率为34-35%，可用于电池极耳和铆钉中。实施例2本专利技术合金配方中各组分的质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.12-0.15%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni；生产工艺中步骤（2）中精炼期温度为1520℃，真空度4Pa，浇铸温度为1550℃；步骤（4）中真空熔炼炉的初始温度为800℃，保温65min后升温至1110℃，保温35min后进行开坯锻造，其他操作同实施例1。得到的合金成品光亮退火态时的电阻率为0.096-0.101Ω·mm2/m，总杂质含量0.43-0.45%；力学性能方面其抗拉强度为385-395Mpa，延伸率为35-36%，可用于电池极耳、铆钉和电真空元器件中。实施例3本专利技术合金配方中各组分的质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.09-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni。生产工艺中步骤（2）中精炼期温度为1525℃，真空度3Pa，浇铸温度为1555℃；步骤（4）中真空熔炼炉的初始温度为850℃，保温70min后升温至1115℃，保温40min后进行开坯锻造，其他操作同实施例1。得到的合金成品光亮退火态时的电阻率为0.099-0.102Ω·mm2/m，总杂质含量0.41-0.43%；力学性能方面其抗拉强度为400-425Mpa，延伸率为34-37%，可用于铆钉、电真空元器件和编网中。实施例4本专利技术合金配方中各组分的质量百分含量为C：0.005-0.01%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.08%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni。生产工艺中步骤（2）中精炼期温度为1530℃，真空度3Pa，浇铸温度为1560℃；步骤（4）中真空熔炼炉的初始温度为900℃，保温75min后升温至1120℃，保温45min后进行开坯锻造，其他操作同实施例1。得到的合金成品光亮退火态时的电阻率为0.10-0.105Ω·mm2/m，总杂质含量0.4-0.45%；力学性能方面其抗拉强度为440-450Mpa，延伸率为36-38%，可用于电真空元器件和编网中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电阻率纯镍合金，包含有Ni、C、Si、Mn，其特征在于：该合金中还包含有Ti和Al，各组分的质量百分含量为Ni≥99.5%，C：0.002‑0.01%，Si：0.06‑0.12%，Mn：0.05‑0.10%，Ti：0.09‑0.15%，Al：0.09‑0.15%。

【技术特征摘要】
1.一种高电阻率纯镍合金，包含有Ni、C、Si、Mn，其特征在于：该合金中还包含有Ti和Al，各组分的质量百分含量为Ni≥99.5%，C：0.002-0.01%，Si：0.06-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.15%，Al：0.09-0.15%。2.根据权利要求1所述的一种高电阻率纯镍合金，其特征在于：所述合金中各组分质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.12-0.15%，余量为Ni。3.根据权利要求1所述的一种高电阻率纯镍合金，其特征在于：所述合金中各组分质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.12-0.15%，Al：0.09-0.12%，余量为Ni。4.根据权利要求1所述的一种高电阻率纯镍合金，其特征在于：所述合金中各组分质量百分含量为C：0.002-0.005%，Si：0.09-0.12%，Mn：0.05-0.10%，T...

【专利技术属性】
技术研发人员：南宏强，孙光曦，张树峰，刘世和，任达进，余学君，朱廷贤，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62