性(flow)和固结特性)，连同获得的生带材的性质，粉末的平均粒度应小于约100微米。
[0027]可将工业上已知的作为添加剂或粘合剂的其他组分添加到粉末装料中形成共混物，所述组分优选在随后的处理过程中挥发。这些添加的组分/添加剂的实例为分散剂，增塑剂和烧结助剂。为了改变共混物中粉末的流动特性和固结行为，也可添加其他已知的赋形剂(expedients)。用于改变粉末特性所使用的合适添加剂是粉末冶金领域众所周知的，且包括例如长链脂肪酸如硬脂酸、纤维素衍生物、有机胶体、水杨酸、樟脑、石蜡等。优选地，共混物中使用的添加剂应保持低于共混物的2wt %的量。可使用本领域已知的任何合适的技术结合所述粉末材料和添加剂。例如，可使用V锥混合器(V-cone blender)。
[0028]可以基于最终带材所需的性质选择和引入根据本发明的N1-Cr合金的另外的标称合金化元素(nominal alloying element)，所述性质例如为机械性质，如屈服强度、极限拉伸强度和％伸长率等。当引入标称合金化元素时，根据本发明各种实施方案制得的N1-Cr合金带材可以包含多至3wt%的标称合金化元素。
[0029]当添加任何添加剂以获得粉末共混物时，然后可将所述材料乳辊压制以形成具有所需厚度的生带材。粉末材料优选是通过递送粉末装料使得粉末在两个水平相对的辊之间垂直落下且粉末以均匀的方式被进料至辊压区(roll nip)的形式来进行乳辊压制。
[0030]生带材的密度和尺寸主要由粉末的物理性质和水平相对的辊之间的提供的空间以及辊施加的力决定。该生带材的优选厚度为0.050”-0.200”，更优选0.060”-0.150”。由于最初的生带材比常规工艺制备的N1-Cr锭薄许多，本发明的实施方案可能需要较少的加工，且作为结果，需要较少的处理时间，以在完成时提供具有所需厚度的带材。优选的是获得的生带材的密度为50 % -90 %的理论密度，更优选60 % -90 %的理论密度。
[0031]根据本发明的一个实施方案，可通过如上所述的乳辊压制和随后的烧结来提供生带材。烧结要求在受控的气氛下加热该生带材一段时间。烧结工艺降低了带材的氧含量，以及提供了颗粒间的结合和密度的提高，从而使获得的带材强度显著提高。优选烧结在包含至少10%的氢气，更优选25%-100%的氢气的气体气氛下进行。烧结也可在真空或惰性气体分压下进行，或更优选在氢气分压下进行。烧结在1000°C_1350°C，更优选1100°C_1350°C，最优选1150°C_1250°C的温度下进行。当使用较高温度时该烧结工艺可持续1-12小时，且在较低烧结温度下持续12-48小时。
[0032]为了进一步将烧结带材的厚度降低至较轻薄(lighter)规格的材料，本发明的实施方案包括方法，所述方法包括对烧结带材冷乳和退火的结合以形成最终带材。在本发明方法的实施方案中，优选冷乳步骤在室温下进行。还优选冷乳在使烧结带材的氧化最小化的条件下进行。由于温度通常足够低，氧化并不是问题，冷乳可以在含有氧气的气氛，例如空气下进行。
[0033]冷乳包括加工材料，以降低带材的厚度。带材可经过乳制过程一次或多次。道次(pass)的总数构成了一个冷乳周期。根据本发明的一个实施方案，通过冷乳，带材厚度可每道次减少1 % -30 %，优选每道次5 % -20 %。每个冷乳周期的总减少优选为20 %-50%,更优选 30%-40 %。
[0034]本发明方法的实施方案还可包括再结晶退火步骤。再结晶退火在高于材料的再结晶温度的温度下进行，从而降低其强度和硬度，并伴随微结构的改变。根据本发明的各种实施方案，再结晶退火在1900° F-2300° F(约1038°C_1260°C)的温度下进行。如果使用更高的温度，再结晶退火需要的总时间可更短。类似于烧结，退火优选在包含氢气的气体气氛下和/或在氢气分压下进行，或者再结晶退火可在真空或惰性气体下进行。
[0035]本发明的实施方案可包括多个冷乳周期，以及在各个冷乳周期之间进行的退火步骤。另外，各个冷乳周期可包括多个道次。在最后的冷乳周期之后，该N1-Cr合金带材具有优选为原始生带材厚度的35%或更低的厚度，即根据本发明的一个实施方案的生带材厚度的减少可能需要约65%或更多的减少以达到目标厚度。
实施例
[0036]为了可以更充分的理解本发明，仅以举例说明的方式提供以下实施例。
[0037]实施例1
[0038]在V锥混合器中将含有1474克镍、794克铬和39克Fe-Si合金的粉末共混在一起。将该共混物垂直向下进料至乳棍压制乳机(roll compact1n mi 11)中以制备生带材。在2200°F下的氢气氛炉中烧结获得的生带材。此时带材的厚度为0.096”。烧结带材的标称组成(nominal compos it 1n)为 63.9%附，34.4%0，0.4卩6%和1.3%3;[(￥1:.%)。
[0039]随后将带材从0.096”乳制到0.050”，然后从0.050”乳制到0.030”，并最终从0.030”乳制到0.020”，并在1900° FT进行10分钟的中间退火。切割最终的0.020”厚的带材以具有0.500”的宽度，在2100° FT退火，并使用标准ASTM E8测试程序测试其机械性质。以下为机械性质的测量值:
[0040]屈服强度:25.3ksi[0041 ] 极限拉伸强度:83.2ksi
[0042]% 伸长率:46.6
[0043]图1提供了实施例1中制得的带材的微结构的放大图。
[0044]实施例2
[0045]在V锥混合器中将含有1361克镍、907克铬和39克Fe-Si合金的粉末共混在一起。将该共混物垂直向下进料至乳辊压制乳机中以制备生带材。在2200°F温度下的氢气氛炉中烧结获得的生带材。此时带材的厚度为0.108”厚。烧结带材的标称组成为59.0%Ni，39.3%
0，0.4卩6%和1.3%51(界1 %)。
[0046]将带材从0.108”乳制到0.050”，从0.050”乳制到0.030”，并最终从0.030”乳制到0.020”，并在1900°F下进行10分钟的中间退火。切割最终的0.020”厚的带材以具有0.500”的宽度，在2100°F下退火，并使用标准ASTM E8测试程序测试其机械性质。以下为机械性质的测量值:
[0047]屈服强度:45.9ksi
[0048]极限拉伸强度:101.2ksi
[0049]% 伸长率:42.8
[0050]尽管本文已经展示和描述了本发明的优选实施方案，但将理解的是此类实施方案仅以实例的方式提供。在不背离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可进行多种变型、改变和替换。因此，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的全部此类变型。
【主权项】
1.包含镍和铬的合金，其具有至少97wt.%的相加的重量百分比的镍和铬，其中铬占合金的33-50wt.%，其中以带材形式提供所述合金。2.权利要求1的合金，其中所述带材的拉伸伸长率为至少30%。3.权利要求1的合金，其中使用乳辊压制工艺生产该带材。4.权利要求1的合金，其中铬占合金的35-50wt.%。5.权利要求1的合金，其中铬占合金的40-50wt.%。6.权利要求1的合金，其中所述合金包含小于3wt.%的相加的Μη和Si。7.权利要求1的合金，其中镍占合金的至少47wt.%。8.包含权利要求1的合金的焊条护套。9.包含镍和铬的合金，其具有至少99.8wt.%的相加的重量百分比的镍和铬，其中铬占合金的33-50wt.%，其中以带材形式提供所述合金。10.权利要求9的合金，其中所述带材的拉伸伸长率为至少30%。11.权利要求9的合金，其中使用乳辊压制工艺生产该带材。12.权利要求9的合金，其中铬占合金的35-50wt.%。13.权利要求9的合金，其中铬占合金的40-50wt.%。14.权利要求9的合金，其中所述合金包含基本为0%的Μη和Si。15.权利要求9的合金，其中镍占合金的至少49.8wt.%。16.包含权利要求9的合金的焊条护套。17.制备合金带材的方法，所述方法包括: 形成粉末装料，其中所述粉末装料包含97-lOOwt的相加的镍和铬且铬占所述装料的33-50wt.%； 乳辊压制所述粉末装料以形成生带材； 烧结所述生带材以形成烧结带材；以及 对所述烧结带材冷乳和退火以形成合金带材。18.权利要求17的方法，其中所述粉末装料由纯度为至少99.5%的含镍粉末和含铬粉末中的至少一种形成。19.制备焊剂芯焊条的护套的方法，所述方法包括由根据权利要求17制成的合金形成护套。20.制备合金带材的方法，所述方法包括: 形成粉末装料，其中所述粉末装料包含至少99.8wt.%的相加的镍和铬且铬占所述装料的33-50wt.% ； 乳辊压制所述粉末装料以形成生带材； 烧结所述生带材以形成烧结带材；以及 对所述烧结带材冷乳和退火以形成合金带材。21.权利要求20的方法，其中所述粉末装料由纯度为至少99.8%的含镍粉末和含铬粉末中的至少一种形成。22.制备焊剂芯焊条的护套的方法，所述方法包括由根据权利要求20制成的合金形成护套。
【专利摘要】镍和铬的合金，其具有至少97wt.％的相加的重量百分比的镍和铬，其中铬占合金的33-50wt.％。该合金可以带材形式提供且具有足够的延性以制造各种产品，例如焊剂芯焊条的护套。制备合金带材的方法，其包括：形成粉末装料，其中该粉末装料含97-100wt.％的相加的镍和铬且铬占该装料的33-50wt.％；轧辊压制该粉末装料以形成生带材；烧结该生带材以形成烧结带材；以及对该烧结带材冷轧和退火以形成合金带材。
【IPC分类】B22F3/18, C22C19/05
【公开号】CN105420553
【申请号】CN201510742497
【发明人】R·A·史密斯, M·帕利瓦尔, K·B·达利
【申请人】埃米特克有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月7日
【公告号】EP2992985A1, US20160067834