一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁铬铝合金加工制造领域，具体涉及一种铁铬铝合金金属纤维的制备 方法。
【背景技术】
[0002] 铁铬铝合金是一种重要的电热合金，由于成分中存在大量的Cr, A1，在高温时，合 金表而会形成致密的氧化膜，延长合金材料的使用寿命，Al含量高还可以提高电阻率，高 电阻率可以有效地将电能转化为热能，节省电热材料。同时铁铬铝合金材料的价格比镍铬 系电热合金、不锈钢系合金材料便宜20%?30%，因此，铁铬铝合金材料的这种优良的高温 抗氧化性能和高电阻率以及便宜的价格为其大量使用提供了条件，申请号为CN97104028. 1 公开了一种铁铬铝合金及其制造方法，该发明所述的铁铬铝合金的化学成分配比（重 量％): CrlO?30%，Al 3?7%，Al2O3O. 1?2%，余为FeO,其制造方法首先采用粉末冶金 方法制备铁铬铝合金坯料，然后再加工成制品，粉末冶金方法制备铁铬铝合金坯料包括制 粉、机械合金化、成型和烧结工序，采用本发明所制备的铁铬铝合金制品具有较高的高温强 度和更高的抗氧化性能及加工性能，因而使用温度高，寿命长，但该发明制备的铁铬铝合金 断裂强度不高，加工过程较为复杂，成本高。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的问题是提供一种单丝断裂强度高，加工过程简单，成本低廉的 铁铬铝合金金属纤维的制备方法。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种铁铬铝合金金属纤维的制备 方法，包括下述工艺步骤： (1) 胚料的准备：选用直径为0. 5?0. 7mm的铁铬铝合金钢丝作为胚料，并在胚料的表 面涂敷一层铜隔离剂； (2) 制备金属复合体：准备步骤（1)中涂敷铜隔离剂后的金属丝1000根，然后将金属丝 集成一束装入低碳钢管中组成金属复合体； (3) 热处理：将步骤（2)中集成一束的金属复合体用孔模反复拉伸并进行热处理，热处 理的温度控制在500?700°C，并保温15?55min ; (4) 铁铬铝金属纤维束的制备：待步骤（3)中金属复合体经反复拉伸到直径为25 μ m 后，采用化学分离法去除铜隔离层和钢管得到22 μ m铁铬铝金属纤维束。
[0005] 优选的，所述步骤（1)中铁铬铝合金胚料的化学成分配比（重量％)为Al 5. 4, Cr 20. 35, Cu 0· 04, Mn 0· 17, Si 0· 26, Ti 0· 03, La 0· 01，Ce 0· 01，C 0· 03, S 0· 001，其余的 均为Fe。
[0006] 优选的，所述步骤（2)中涂敷过程采用的设备为高压无气喷涂机。
[0007] 优选的，所述步骤（3)中热处理过程采用的设备为真空热处理炉。
[0008] 优选的，所述步骤（4)中的化学分离法的具体操作方法为将金属复合体放入浓度 为23%的硝酸池中，反应20min后，用清水洗净即可。
[0009] 采用本发明的技术方案，该种制备方法采用集束拉拔法制备铁铬铝金属纤维，制 备过程简单，生产效率高，易于实现自动化和大批量生产，所述热处理过程，采用真空热处 理炉设备，通过严格控制热处理的温度和保温时间，制备出的铁铬铝金属纤维单丝断裂强 度高，增加了其抗拉性能，且制备过程中采用的设备和原料成本都较为低廉，具有明显的成 本优势，工艺稳定性好，涂敷过程采用的设备为高压无气喷涂机，胚料表面的铜层分布均 匀，喷涂效果良好，所述化学分离法中，金属复合体表面的铜隔离剂的去除率高，制得的金 属纤维束表面质量好。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 : (1) 胚料的准备：选用直径为0. 5mm的铁铬铝合金钢丝作为胚料，并用高压无气喷涂 机在胚料的表面涂敷一层铜隔离剂，所述铁铬铝合金胚料的化学成分配比(重量％)为Al 5. 4, Cr 20. 35, Cu 0. 04, Mn 0. 17, Si 0. 26, Ti 0. 03, La 0. 01, Ce 0. 01, C 0. 03, S 0. 001, 其余的均为Fe ; (2) 制备金属复合体：准备步骤（1)中涂敷铜隔离剂后的金属丝1000根，然后将金属丝 集成一束装入低碳钢管中组成金属复合体； (3) 热处理：将步骤（2)中集成一束的金属复合体用孔模反复拉伸并放入真空热处理 炉进行热处理，控制热处理的温度为552°C，并保温20min ; (4) 铁铬铝金属纤维束的制备：待步骤（3)中金属复合体经反复拉伸到直径为25 μ m， 将金属复合体放入浓度为23%的硝酸池中，反应20min后，用清水洗净，便可去除铜隔离层 和钢管得到22 μ m铁铬铝金属纤维束。
[0011] 实施例2 :其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1)中，选用的铁铬铝合金 钢丝的直径为〇. 6mm ;所述步骤（3)中，控制热处理的温度为620°C，并保温22min。
[0012] 实施例3 :其余与实施例1相同，不同之处在于所述步骤（1)中，选用的铁铬铝合金 钢丝的直径为〇. 7mm ;所述步骤（3)中，控制热处理的温度为568°C，并保温28min。
[0013] 经过以上工艺步骤后，取出铁铬铝金属纤维束样品，待测：
【主权项】
1. 一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法，包括下述工艺步骤： (1) 胚料的准备：选用直径为0. 5mm的铁铬铝合金钢丝作为胚料，并在胚料的表面涂敷 一层铜隔离剂； (2) 制备金属复合体：准备步骤（1)中涂敷铜隔离剂后的金属丝1000根，然后将金属丝 集成一束装入低碳钢管中组成金属复合体； (3) 热处理：将步骤（2)中集成一束的金属复合体用孔模反复拉伸并进行热处理，热处 理的温度控制在500?700°C，并保温15?55min ; (4) 铁铬铝金属纤维束的制备：待步骤（3)中金属复合体经反复拉伸到直径为25 μ m 后，采用化学分离法去除铜隔离层和钢管得到22 μ m铁铬铝金属纤维束。
2. 根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法，其特征在于：所述步 骤（1)中铁铬铝合金胚料的化学成分配比（重量％)为Al 5. 4，Cr 20. 35，Cu 0. 04，Mn 0. 17， Si 0· 26, Ti 0· 03, La 0· 01，Ce 0· 01，C 0· 03, S 0· 001，其余的均为 Fe。
3. 根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法，其特征在于：所述步 骤（2)中涂敷过程采用的设备为高压无气喷涂机。
4. 根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法，其特征在于：所述步 骤（3)中热处理过程采用的设备为真空热处理炉。
5. 根据权利要求1所述的一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法，其特征在于：所述步 骤（4)中的化学分离法的具体操作方法为将金属复合体放入浓度为23%的硝酸池中，反应 20min后,用清水洗净即可。
【专利摘要】本发明公开了一种铁铬铝合金金属纤维的制备方法，涉及铁铬铝合金加工制造领域，包括胚料的准备，制备金属复合体，热处理和铁铬铝金属纤维束的制备四个工艺过程，该种制备方法采用集束拉拔法制备铁铬铝金属纤维，制备过程简单，生产效率高，易于实现自动化和大批量生产，所述热处理过程，采用真空热处理炉设备，通过严格控制热处理的温度和保温时间，制备出的铁铬铝金属纤维单丝断裂强度高，增加了其抗拉性能，且制备过程中采用的设备和原料成本都较为低廉，具有明显的成本优势，工艺稳定性好。
【IPC分类】C22C47-00, C22C111-00, C21D8-06
【公开号】CN104561844
【申请号】CN201310513965
【发明人】王良玉, 张坚, 刘浩方
【申请人】丹阳智盛合金有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日