[发明专利]一种弹性合金材料的生产方法无效
申请号: | 201110365930.3 | 申请日: | 2011-11-14 |
公开(公告)号: | CN103103381A | 公开(公告)日: | 2013-05-15 |
发明(设计)人: | 王云华 | 申请(专利权)人: | 王云华 |
主分类号: | C22C19/07 | 分类号: | C22C19/07;C22C1/02;C22F1/10;C21D8/00 |
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地址: | 212300 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 弹性 合金材料 生产 方法 | ||
技术领域
本发明涉及高温仓内适用的新型高性能弹性材料及其生产方法,尤其是关于弹性材料钴基3J21合金的改进。
背景技术
高电阻电热合金是指用于制造电发热体的以电阻为主要特性的合金,该类合金按基体组成元素系列可分为铁一铬一铝系合金、铁一铬一镍系合金、镍一铬系合金三大类。常用牌号有0Cr25Al5、0Cr21Al6Nb、Cr15Ni60、Cr20Ni80、Cr30Ni70等。目前的弹性合金市场上,高端产品使用的弹性材料是钴基3J21合金,该材料耐腐蚀性能好,抗拉强度高,完全能满足部分使用要求,但价格十分昂贵。每公斤在1800元左右,使得产品的成本很高。尽管很多知名的制造商在提高和稳定弹性材料如3J21合金的性能做了很多工作但并没从本质上解决该合金在质量上、使用上存在的问题。
发明内容
针对以上存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种弹性合金材料的生产方生产方法,是在3J21合金成份的基础上,加入鑭-铈合金、元素钛、铝、来达到细化晶粒,达到提高弹性合金产品的质量。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的:一种弹性合金材料的生产方法:真空熔炼→电渣精炼→锻打开坯→热轧成型→冷拉→热处理,包括以下步骤:
1)、真空熔炼:将原料为Ni板、金属Cr、Co、工业纯Fe经烘烤后装入进行中频熔炼;
2)、电渣精炼:用萤石与二氧化钛制备引弧剂,用CaF2、Al2O3制作重熔电渣系;装炉、弧造渣、冶炼、补缩、冷却,制成钢锭坯;在电渣过程中采用续加铝粉的方法加渣时,勺不允许和结晶器、电极棒同时接触或肜勺乱捣结晶器上渣料;
3)、锻打开坯:
4)、热轧成型:入炉温度:850-900℃、升温时间:≥40分钟、加热温度:1180-1200℃、保温时间:≥20分钟、始轧温度:≥1160℃、终锻温度:≥850℃;
5)、冷拉:
将冷拉后的丝材平铺在钟罩式氢气保护光亮退火炉中间的料架上,按下表中的工艺进行热处理;
本发明经测试,采用本发明的高电阻电热合金(Cr20Ni80-Z)制作的元件的最高使用温度为1300℃,表面负荷率(表面功率)可达5W/cm2,从而进一步提高了其耐用性,搞腐蚀和抗氧化性能。
具体实施方式
实施例1:
本实施例的生产方法包括以下步骤:
1、真空熔炼:
(1)、原料准备:所述炉料为Ni板、金属Cr、工业纯Fe和金属Mn、Co等材料,经烘烤后备用;
(2)装料:在中频熔炼炉中装入经烘烤后备用的Ni、Cr、Fe、Co炉料,在料盅内分格放入C、Mn、Si、鑭铈合金。
(3)、精炼:
低功率化料,待材料熔化70%后加大功率高速熔化,当全熔后待达到精炼温度后进入精炼期。精炼保持30分钟
(4)、精炼后期转低真空,加入C、Mn、Si、鑭铈合金。
(5)、大功率搅拌一分钟出钢,浇注电极。
2、电渣重熔:
(1)、引弧剂与重熔电渣系的调配:用萤石与二氧化钛制备引弧剂,用CaF2、Al2O3制作重熔电渣系;
(2)、装炉:把底盘、引弧剂、结晶器及电极安装好,坐结晶器前必须先通水,并检查有无漏渗水现象,水压表的压力达到0.2Mpa,底盘上的垫粉和结晶器之间必须严密,垫粉内圈要尽量圆,水箱面要干燥、干净,放上引弧剂,以保证其导电性;
3、锻打开坯:
(1)、加热:
预热阶段:钢锭坯由室温加热到850℃,应慢速加热,利用钢锭坯金属组织的转变,以免内外温差形成裂纹预热时间≥30分钟;
升温阶段:钢锭坯由850℃加热到锻打温度过程,可提高加热速度,减少氧化,应勤翻锭坯,使其温度均匀化,升温时间大约在30-35分钟,温度为1160-1180℃。
保温阶段:达到锻造温度时进行保温,保温≥20分钟开锻,始锻温度为1180℃,终锻温度为950℃;
(2)、锻制:锻制采用二轻一重,二均匀操作法,即开始以较小的变形量进行轻击,等塑性提高后酌情重击,临近终锻温度时再轻击,变形要求均匀,避免在同一位置反复撞击,每次送进量应小于钻宽,每次送进量应大于压下量,避免产生折迭,钢锭锻打时,先锻小头,小头锻打尺寸合格,再倒过来锻制大头;
4、热轧成型:
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