[发明专利]一种电热丝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电热丝及其制备方法，包括以下重量百分比的化学成分：Cr：23.0‑28.0％、Al：10.0‑18.0％、W：1.0‑3.0％、Mn：3.0‑5.0％、Mo：0.5‑2.5％、Nb：0.1‑1.0％、Re：0.01～0.06％、B：0.002～0.006％、Zr：0.005～0.022％、Ti：0.07～0.15％，余量为Fe。通过对合金元素及用量的精确控制，并结合特定的生产工艺，提高了电热丝的高温抗变形能力，最高使用温度可达1450℃，使用寿命较长。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种电热丝及其制备方法。

背景技术

电热丝被广泛应用于电加热装置中，电热丝多由铁铬铝、镍铬等合金制成，其质量的好坏是一个热处理设备的核心技术点。目前实际生活中使用的电热丝大都由普通工艺制造生产。

这种普通电热丝不仅在高温下易发生变形，而且合金内部的组织缺陷会降低使用寿命，最终导致其性能差，实用性不高。无法满足现今热处理设备的使用需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种电热丝及其制备方法，通过对合金元素及用量的精确控制，并结合特设的生产工艺，提高了电热丝的高温抗变形能力，最高使用温度可达1450℃，使用寿命较长。

本发明采取的技术方案为：

一种电热丝，包括以下重量百分比的化学成分：Cr：23.0-28.0％、Al：10.0-18.0％、W：1.0-3.0％、Mn：3.0-5.0％、Mo：0.5-2.5％、Nb：0.1-1.0％、Re：0.01～0.06％、B：0.002～0.006％、Zr：0.005～0.022％、Ti：0.07～0.15％，余量为Fe。

进一步地，所述电热丝优选为包括以下重量百分比的化学成分：Cr：24.3-26.2％、Al：13.2-16.8％、W：1.4-2.5％、Mn：3.6-4.3％、Mo：0.9-2.2％、Nb：0.3-0.7％、Re：0.02～0.05％、B：0.003～0.005％、Zr：0.009～0.018％、Ti：0.08～0.12％，余量为Fe。

本发明还提供了所述电热丝的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1：将配方量的合金粉末倒入高能球磨罐内机械混合均匀；

S2：混合均匀后的合金粉出罐，进入真空炉内进行高温氨气还原；

S3：将还原后的粉末装入高能球磨罐内加石墨和粘胶，球磨24小时；

S4：将磨好的粉料过筛去杂质，进入真空炉烘干；

S5：烘干后的粉末冷却后静压成型，成型毛坯进真空室内高温脱胶除碳；

S6：脱胶毛坯送入真空烧结炉内烧结；

S7：烧结毛坯进行锻锤开坯，开坯后将毛坯退火；

S8：将退火后的毛坯进行轧制成电热丝，轧制后再退火，进行表面抛光；

S9：对抛光后的电热丝表面进行预氧化热处理，处理后盘圈成型包装，这样无需在客户使用前进行预氧化处理，不会消耗电热丝内部元素，利于延长电热丝的使用寿命。

进一步地，步骤S2中，所述高温指的是温度为450～550℃。

步骤S1和S3中，高能球磨罐内还加入有体积分数65％的高速钢球，其转速设置为450r/min，球磨时间大于等于24h。

步骤S3中，石墨和粘胶分别占合金粉末重量的2～5％、10～15％。

步骤S4中，烘干的温度和时间分别为100-120℃、1.5～2h；

步骤S5中，所述高温指的是是温度为350～420℃。