[发明专利]微合金化的高强度精密镍铬电阻合金材料的制备方法

说明书

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种微合金化的高强度精密镍铬电阻合金材料，其制备方法为：真空感应熔炼→电渣重熔→真空自耗重熔→锻造开坯。采用本发明所述方法制备的材料电阻率高、电阻温度系数低，具有优异的耐热性能、耐腐蚀性能和力学性能以及良好的加工性能，可以满足高精度箔材、微细丝材的加工要求，提高成品的加工精度以及表面质量，用于制作高精密电子元件，采用VIM+ESR+VAR冶炼工艺制作的产品——精密电阻合金，由于精确控制了产品中合金元素以及杂质、气体含量，产品获得的电学性能以及加工性能均符合要求，可以面向国内外高端精密电阻合金市场。

技术领域

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种微合金化的高强度精密镍铬电阻合金材料的制备方法。

背景技术

电阻电热合金材料是电子电器功能材料的一大系列产品，其中用量最大，涉及范围最广的是镍基合金(Ni-Cr、Ni-Cr-Fe、Ni-Cr-Cu系列)、铁基合金(Fe-Ni、Fe-Cr-Al系列)。电阻电热合金材料以丝材、带材、管材、型材等形态用于制作精密电阻元件、电热元件，广泛应用于家用电器、航空航天、舰船、军工等行业当中。随着科学技术的进步，高新电子产品对电阻合金的性能要求越来越高。电阻合金材料需要具有优异的电学性能以及良好的加工性能。

电阻合金主要分为几大类：

(1)电热合金：广泛应用于机械、冶金、化工、食品等领域的电加热元件，工作温度在500～1400℃。

(2)精密电阻合金：一般具有高的电阻率及很小的电阻温度系数，主要用作精密电阻元件。

(3)应变电阻合金：一般是指电阻应变灵敏系数大、电阻温度系数绝对值小的电阻合金。

国内近些年研究的主要方向集中于电热合金方向，如陈俊达研发的电阻电热合金，其拥有较高的电阻率，表面抗氧化性好，温度级别高，并且在高温下有较高的强度；郭建等研发的析出强化电热合金，其拥有良好抗拉强度、高温蠕变强度和抗氧化性，在工业应用中具有广阔的前景。但是针对精密电阻合金，性能要求其电阻温度系数很小，同时还需要对材料的杂质元素、气体含量严格控制以及具有良好的加工性能，以满足电子产品日益微型化的需要。由于成分控制技术、冶炼技术以及后续加工技术的限制，使得目前国内镍铬精密电阻合金加工至超薄箔材(厚度小于0.2mm)以后，其力学性能、电阻率以及电阻温度系数和箔材表面质量等方面无法达到精密加工要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种微合金化的高强度镍铬精密电阻合金材料的制备方法，采用本发明所述方法制备的材料电阻率高、电阻温度系数低，具有优异的耐热性能、耐腐蚀性能和力学性能以及良好的加工性能，可以满足高精度箔材、微细丝材的加工要求，提高成品的加工精度以及表面质量，用于制作高精密电子元件。采用VIM+ESR+VAR冶炼工艺(其中，VIM为真空感应熔炼工艺，ESR为电渣重熔工艺，VAR为真空自耗重熔工艺)制作的产品——精密电阻合金，由于精确控制了产品中合金元素以及杂质、气体含量，产品获得的电学性能以及加工性能均符合要求，可以面向国内外高端精密电阻合金市场。

本发明的目的是采用下述方案实现的：

微合金化的高强度精密镍铬电阻合金材料的制备方法，有以下步骤：

1)制备电极棒：

1-1)按照微合金化的高强度精密镍铬电阻合金材料的配比，取Ni、Cr、Fe组分，200℃温度下烘干6～8小时，依次加入真空感应熔炼炉，真空度＜20Pa，熔炼，直至Ni、Cr、Fe熔化；送电功率为280kW，升温至熔炼炉内的物质全部熔化后，排渣；降低送电功率为100kW～130kW，保持30分钟，真空度≤3Pa下；氩气条件下，加入Si、Mn、Al、Zr、B、稀土元素，提高送电功率到220kW，熔化，搅拌5～10分钟；降低功送电功率至70kW～100kW，真空度≤3Pa，保持15分钟；

1-2)控制温度在1450～1480℃，浇铸；得到真空电极棒；