[发明专利]具有氧化膜的铁铬铝合金丝及其制备方法、应用和制备装置

说明书

本发明提供了一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝及其制备方法、应用和制备装置，所述具有氧化膜的铁铬铝合金丝包括铁铬铝合金基体和氧化膜，所述氧化膜包覆在所述铁铬铝合金基体的外侧，所述氧化膜为含有Cr₂O₃和Fe₂O₃的复合氧化物。该氧化膜密度较大，能够很好的包裹在铁铬铝基体表面，有效避免作为电阻丝使用时导致的加热氧化问题，延长了铁铬铝合金丝使用寿命，1350℃下快速寿命最高可达120h，且美观大方；还可以避免光亮铁铬铝合金丝长期存放导致的锈蚀问题。

技术领域

本发明属于铁铬铝合金丝制备技术领域，特别涉及一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝及其制备方法、应用和制备装置。

背景技术

铁铬铝合金是作为耐高温合金，具有良好的抗氧化和抗蠕变性能。铁铬铝合金丝在经过多道次拉拔之后需要进行退火热处理，以消除残余应力提高抗拉强度等使用性能。为了保证铁铬铝合金良好的抗氧化性，多采用连续退火的热处理工艺，退火过程采用氮氢混合气体，同时控制氮氢混合气体的流量，以保证在高温环境下铁铬铝合金丝不被氧化。经过连续退火处理后的光亮铁铬铝合金丝表面光亮干净，能够满足绝大多数的客户使用条件。

光亮合金丝表面未被氧化，但是在使用过程中，光亮铁铬铝合金作为高温电阻材料会在800～1100℃下连续加热，在整个加热过程中铁铬铝合金电阻丝会由外到内的发生氧化反应，进而对电阻丝的抗蠕变性能和使用寿命产生一定的影响。

发明内容

本发明提供了一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝及其制备方法、应用和制备装置，以解决光亮铁铬铝合金丝使用过程加热氧化造成的寿命短的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝，所述具有氧化膜的铁铬铝合金丝包括铁铬铝合金基体和氧化膜，所述氧化膜包覆在所述铁铬铝合金基体的外侧，所述氧化膜为含有Cr₂O₃和Fe₂O₃的复合氧化物。

进一步地，所述氧化膜为金黄色，所述氧化膜的厚度为1～2μm，所述氧化膜的密度为5.2～5.5g/cm³。

进一步地，所述铁铬铝合金基体的直径为1.2～4.75mm。

进一步地，所述铁铬铝合金基体包括如下质量分数的化学成分：Cr：19.5～23.5％，Al：5.0～6.5％，其余为Fe及不可避免的杂质。

第二方面，本发明实施例提供了上述的一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝的制备方法，其特征在于，所述方法包括，

获得拉拔铁铬铝合金丝；

将所述拉拔铁铬铝合金丝在氧化性气氛下进行连续退火和冷却，使所述拉拔铁铬铝合金丝表面形成金黄色氧化物，获得具有氧化膜的铁铬铝合金丝。

进一步地，氧化性气氛通过吹入空气或者氧气获得，当吹入空气时，所述空气流量为3.5～4.5m³/min；当吹入氧气时，所述氧气流量为0.7～1.0m³/min。

进一步地，所述连续退火中，退火温度为750～800℃，保温时间为3～5min。

进一步地，所述冷却为水冷，所述水冷结束温度为20～25℃。

第三方面，本发明实施例提供了上述的一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝的应用，将所述具有氧化膜的铁铬铝合金丝用于制作电阻丝。

第四方面，本发明实施例提供了上述的一种具有氧化膜的铁铬铝合金丝的制备方法所用的制备装置，所述装置包括连续退火炉和鼓风机，所述连续退火炉上设置有导线管，所述导线管的入风口与鼓风机的出风口连通，所述鼓风机的入风口与氧化性气源连通。