[发明专利]一种杜镁丝材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种杜镁丝材料，包括铁镍合金芯线和包裹在铁镍合金芯线外的覆铜层，铁镍合金芯线的化学成分按质量百分比为：C：≤0.040%，Si：≤0.30%，Mn：0.90‑1.20%，P：≤0.020%，S：≤0.020%，Ni：41.5‑42.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；杜镁丝材料的制备方法包括原料准备、中频冶炼、电渣重熔、热轧以及拉拔的步骤。本发明对杜镁丝的铁镍合金材料成分及制备工艺进行优化设计，能够提高铁镍合金的纯度，降低杂质含量，提升杜镁丝的综合性能，避免使用中其与玻璃封接时产生气泡与慢性漏气、易吸潮氧化霉变、保存期短等问题，延长杜镁丝的使用寿命，降低使用成本。

技术领域

本发明涉及合金材料领域，尤其涉及一种杜镁丝材料及其制备方法。

背景技术

在电真空器材中与玻璃进行密封时，一般采用杜镁丝作为封接材料，杜镁丝采用铁-镍合金棒（或丝）作芯材，经表面镀铜（或套铜），然后进行拉制、退火和表面硼化处理而成。目前生产的杜镁丝，存在与玻璃封接易产生气泡与慢性漏气、易吸潮氧化霉变、保存期短等缺点，因此，需要对杜镁丝材料及工艺进行优化，提升其使用性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种杜镁丝材料及其制备方法，合理设计组分配比，优化工艺参数，提高产品综合性能。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种杜镁丝材料，包括铁镍合金芯线和包裹在所述铁镍合金芯线外的覆铜层，所述铁镍合金芯线的化学成分按质量百分比为：C：≤0.040%，Si：≤0.30%，Mn：0.90-1.20%，P：≤0.020%，S：≤0.020%，Ni：41.5-42.5%，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，所述铁镍合金芯线的化学成分按质量百分比为：C：0.020%，Si：≤0.15%，Mn：1.05%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Ni：41.85%，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，所述铁镍合金芯线的化学成分按质量百分比为：C：0.025%，Si：0.15%，Mn：1.05%，P：0.012%，S：0.008%，Ni：41.80%，余量为Fe及不可避免的杂质。

根据本发明的另一面，提供一种杜镁丝材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：原料准备：按设计成分配比原料和脱氧小料，原料包括纯铁块、镍板和电解锰，脱氧小料包括块状石灰、硅钙、Ni-Mg合金以及活性碳，纯铁块表面磨光，纯铁块、镍板、电解锰、块状石灰以及硅钙烘烤后使用；

步骤S2：中频冶炼：冶炼炉底部1/3装入底渣，再装入原料，熔炼过程中加渣覆盖，禁止钢水裸露；完全熔化后加入脱氧小料进行造渣脱氧，合金化并调整化学成分；精炼温度1580～1600℃，精炼时间大于45分钟，造白渣保持30分钟，出钢温度1570～1600℃；出钢清扫炉台，钢包烘烤700℃暗红，出钢吹氩后镇静15秒浇注，充分补缩，浇注直径Φ175mm，电极重量260Kg/支，充分补缩，确保帽口线以下无缩孔；

步骤S3：电渣重熔：电渣重熔前切除电极两端缩孔，修磨去除电极表面缺陷；电渣重熔渣系配比：Al₂O₃：CaF₂ =30：70，渣料烘烤后使用，电压50V，电流4000-5500A，电渣后期充分补缩；

步骤S4：热轧：钢锭热轧温度1100-1150℃，保温120分钟；热轧规格Φ13mm软线盘条；

步骤S5：拉拔：盘条剥皮至Φ12mm，拉拔到Φ10mm，表面修理抛光清洁后表面包铜，再拉拔至成品规格。

优选地，所述步骤S1中，纯铁块在400℃烘烤不少于12小时，镍板在400℃烘烤不少于6小时，电解锰在200℃烘烤大于2小时，块状石灰在600℃烘烤不少于4小时，硅钙在600℃烘烤不少于2小时。