一种镍铬电热合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种镍铬电热合金及其制备方法，属于合金制备技术领域，所述镍铬电热合金的化学成分为：C、Si、S、P、Cr、Ni、Al、Ti、Hf以及稀土元素，余量为铁，所述稀土元素包括如下至少一种：Ce、La以及；以质量分数计，C的含量为0.01％～0.05％，Si的含量为1.0％～3.0％，S的含量为≤0.003％，P的含量为≤0.020％，Cr的含量为21％～24％，Ni的含量为64％～69％，Al的含量为0.1％～0.7％，Ti的含量为0.01％～0.5％，Hf的含量为0.01％～0.2％，所述稀土元素的含量为0.01％～0.5％。本发明专利技术通过加入Ce、Hf、Al元素，部分铁替代镍，降低了镍铬合金Cr20Ni80中镍含量。通过本发明专利技术的制备方法得到的镍铬电热合金最高使用温度达到了Cr20Ni80的1200℃，1200℃快速寿命≥100h，1200℃电阻温度修正系数为1.0～1.1，电阻温度修正系数变化较小。化较小。化较小。

【技术实现步骤摘要】
一种镍铬电热合金及其制备方法


[0001]本申请涉及合金制备
，尤其涉及一种镍铬电热合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]Cr20Ni80是一种铬置换固溶于镍基体的单相合金，室温高温均为奥氏体组织，冷却过程中不发生固态相变，合金组织稳定，Cr20Ni80合金高温和室温力学性能优异、最高使用温度1200℃，电阻率稳定、使用寿命长，因此在工业用炉，冶金，机械等领域大量使用，尤其是在高温或伴随振动的严苛的服役环境下只有Ni
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Cr系电热合金才能正常的使用。
[0003]目前现存的Cr20Ni40、Cr20Ni35、Cr15Ni60等镍铬铁电热合金，镍含量低，高温和室温力学性能优异、但是其电阻温度修正系数较镍铬合金高，电阻率稳定性较差，其中使用温度最高的Cr15Ni60，最高使用温度1150℃，无法满足1200℃使用要求。为此，有必要开发一种最高使用温度1200℃，可替代Cr20Ni80的节镍型镍铬电热合金。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种镍铬电热合金及其制备方法，在满足Cr20Ni80合金的最高使用温度1200℃，电阻温度修正系数稳定的要求的同时，改善现有Cr20Ni80合金镍元素用量过大的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种镍铬电热合金，所述镍铬电热合金的化学成分为：C、Si、S、P、Cr、Ni、Al、Ti、Hf以及稀土元素，余量为铁，所述稀土元素包括如下至少一种：Ce、La以及；以质量分数计，
[0006]C的含量为0.01％～0.05％，Si的含量为1.0％～3.0％，S的含量为≤0.003％，P的含量为≤0.020％，Cr的含量为21％～24％，Ni的含量为64％～69％，Al的含量为0.1％～0.7％，Ti的含量为0.01％～0.5％，Hf的含量为0.01％～0.2％，所述稀土元素的含量为0.01％～0.5％。
[0007]可选的，所述镍铬电热合金的微观组织为奥氏体。
[0008]可选的，所述镍铬电热合金满足如下至少一种性能：最高使用温度为1200℃，1200℃快速寿命≥100h，1200℃电阻温度修正系数为1～1.1。
[0009]第二方面，本申请提供了一种镍铬电热合金的制备方法，用于制备第一方面任意一项实施例所述的镍铬电热合金，所述方法包括：
[0010]对所述镍铬电热合金的原材料进行冶炼，得到含有所述化学成分的合金棒；
[0011]对所述合金棒进行提纯，得到合金锭；
[0012]对所述合金锭进行加热、轧制以及盘条，得到合金盘条；
[0013]对所述合金盘条进行第一退火、冷却、表面处理以及拉拔，得到拉拔冷态成品；
[0014]对所述拉拔冷态成品进行第二退火，得到镍铬电热合金。
[0015]可选的，所述冶炼的炉渣包括CaF2、CaO以及Al2O3，所述炉渣的质量比满足：CaF2:CaO:Al2O3＝(3～5):(2～4):(2～4)，所述冶炼的炉渣用量为50Kg/t
·
钢～60Kg/t
·
钢。
[0016]可选的，所述冶炼的出钢温度为1620℃～1650℃，所述冶炼采用底吹氩，所述底吹氩的搅拌时间为2min～3min。
[0017]可选的，所述提纯的方式包括电渣重熔以及真空自耗，所述提纯的提纯渣包括CeO2、CaO以及CaF2，所述提纯渣的质量比满足CeO2:CaO:CaF2＝(10～20):(3～5):(70～80)，所述提纯的提纯渣用量为3Kg/t
·
钢～5Kg/t
·
钢。
[0018]可选的，所述加热的温度为1100℃～1200℃，所述加热的时间为90min～400min，所述轧制的开轧温度为1150℃～1190℃。
[0019]可选的，所述第一退火的温度为950℃～1050℃，所述第一退火的时间为120min～240min。
[0020]可选的，所述第二退火的温度为1000℃～1150℃。
[0021]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0022]本专利技术通过加入Ce、Hf、Al元素，部分铁替代镍，降低了镍铬合金Cr20Ni80中镍含量。通过本专利技术的制备方法得到的镍铬电热合金最高使用温度达到了Cr20Ni80的1200℃，1200℃快速寿命≥100h，1200℃电阻温度修正系数为1.0～1.1，电阻温度修正系数变化较小。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的一种镍铬电热合金的制备方法流程示意图。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
[0028]在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，
可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a～b(即a和b),a～c,b～c,或a～b～c，其中a,b,c分别可以是单个，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍铬电热合金，其特征在于，所述镍铬电热合金的化学成分为：C、Si、S、P、Cr、Ni、Al、Ti、Hf以及稀土元素，余量为铁，所述稀土元素包括如下至少一种：Ce、La以及；以质量分数计，C的含量为0.01％～0.05％，Si的含量为1.0％～3.0％，S的含量为≤0.003％，P的含量为≤0.020％，Cr的含量为21％～24％，Ni的含量为64％～69％，Al的含量为0.1％～0.7％，Ti的含量为0.01％～0.5％，Hf的含量为0.01％～0.2％，所述稀土元素的含量为0.01％～0.5％。2.根据权利要求1所述的镍铬电热合金，其特征在于，所述镍铬电热合金的微观组织为奥氏体。3.根据权利要求1所述的镍铬电热合金，其特征在于，所述镍铬电热合金满足如下至少一种性能：最高使用温度为1200℃，1200℃快速寿命≥100h，1200℃电阻温度修正系数为1～1.1。4.一种镍铬电热合金的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
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3任意一项所述的镍铬电热合金，所述方法包括：对所述镍铬电热合金的原材料进行冶炼，得到含有所述化学成分的合金棒；对所述合金棒进行提纯，得到合金锭；对所述合金锭进行加热、轧制以及盘条，得到合金盘条；对所述合金盘条进行第一退火、冷却、表面处理以及拉拔，得到拉拔冷态成品；对所述拉拔冷态成品进行第二退火，得到镍铬电热合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文娟，尤同吉，宁永顺，李楠，席林涛，
申请(专利权)人：北京首钢吉泰安新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：