一种基于调幅分解的铜镍合金作为强化恒电阻率合金的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于电阻合金材料技术领域，具体设及一种基于调幅分解的铜儀合金作为 强化恒电阻率合金的应用。
【背景技术】
[0002] 电阻合金是W电阻特性为主要技术特征从而制造不同功能元件的合金，恒电阻率 合金在一定溫度范围内电阻率基本保持恒定，因此在精密电阻、应变计、加热器方面有广泛 的应用。由于合金的电阻率基本保持恒定，最直接的应用就是用于制作精密电阻。另外，对 于通过电桥测量微小电阻变化来推算出应变大小的应变计，所用材料在使用溫度范围内只 有电阻率尽量保持不变，才能尽可能排除溫度变化引起电阻变化带来测量值的漂移（溫 漂）。对于加热器，所用材料具有相对恒定的电阻率，有利于避免加热器自身溫度变化引起 加热器电阻的变化，导致加热功率不稳定。恒电阻率材料除了希望保持电阻率恒定之外，还 需要材料本身电阻率较高，W便于产生较高的电阻。
[0003] 目前，恒电阻率合金体系主要有化-Ni系、化-Mn系、Ni-化系和贵金属系，其中最具 代表的Cu-化电阻合金(化含量:53at. %~55at. %，余为Ni，也被称为康铜）因在较宽的溫 度区间内具有很小的电阻溫度系数而得到广泛的应用。Cu-Ni电阻合金的电阻率在室溫下 约为50化Q ? m,电阻溫度系数为40ppm/K。但是，目自ijCu-化电阻合金均是fee单相固洛体， 强度较低。由于许多强化方式都是通过引入第二相粒子，强化的同时也必然会显著改变材 料的电阻行为。因此，目前Cu-Ni电阻合金只能利用加工硬化来提高强度，无法通过设计析 出第二相粒子等方式进行强化。仅利用加工硬化运一单一强化方式对于提高复杂形状(如 非线状、管状W及板状等）电阻元件的强度来说存在诸多不便。因此，很有必要开发其他方 式强化的恒电阻率铜儀电阻合金。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种基于调幅分解的铜儀合金作为强 化恒电阻率合金的应用。本发明的原理如下：基于Cu-Ni-化、Cu-Ni-VS元相图（如图1、图2 所示），Cu-Ni-CrXu-Ni-VS元相图在800°C和1100°C都存在明显的fee单相区和两相分离 区（fccl+fcc2)，运意味着可W通过调幅分解对其进行强化。采用适当的热处理工艺，就可 W获得调幅分解强化的恒电阻率铜儀电阻合金。
[0005] 本发明的具体技术方案如下：
[0006] -种基于调幅分解的铜儀合金作为强化恒电阻率合金的应用，该铜儀合金的原料 由铜、儀和可选元素组成，其中可选元素为铭或饥，铜和儀的原子比为25~75:25~75,且铜 和儀在该合金中的总量为82~98at%，可选元素在该合金中的量为2~18at%。
[0007] 在本发明的一个优选实施方案中，所述可选元素为铭。
[000引进一步优选的，所述铜和儀在该合金中的总量为82~97.5at%。
[0009]在本发明的一个优选实施方案中，所述可选元素为饥。
[0010] 进一步优选的，所述铜和儀的原子比为25~70:30~75。
[0011] 进一步优选的，所述铜和儀在该合金中的总量为87~98at%。
[0012] 在本发明的一个优选实施方案中，该铜儀合金的制备方法包括如下步骤：
[0013] (1)将各原料组分进行剪切和清洗，按照所设计比例进行称重；
[0014] (2)将称重后的各原料组分放入烙炼炉中进行烙炼，获得成分均匀的合金铸锭； [001引（3)将上述合金铸锭封入真空度为5Xl0-3pa的石英管中，在1000~115(TC下保溫9 ~Uh后迅速打破石英管并将其中的物料泽入水中，使物料保持fee单相；
[0016] (4)将步骤（3)所得的物料在600~900°C保溫0.5~7化进行时效，W发生调幅分 解，即得所述基于调幅分解强化的铜儀合金。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 1、本发明的技术方案中的铜儀合金的强度显著提高；
[0019] 2、本发明的技术方案中的铜儀合金的电阻溫度系数比较小，最高为200ppm/K左 右，最低为50ppm/K左右，仍为良好的t旦电阻率合金材料，如下表所不：
[0022] 3、本发明的技术方案中的铜儀合金产生了明显的调幅分解组织。
【附图说明】
[0023] 图I为计算得到的化-Ni-化S元系在800°C时的等溫截面图。
[0024] 图2为计算得到的化-Ni-VS元系在800°C时的等溫截面图。
[0025] 图3为本发明的铜儀合金的制备工艺及性能检测流程。
[0026] 图4为本发明实施例1制备的（Cu，Ni) 82%Cri8%合金电阻率随溫度变化图。
[0027] 图5为本发明实施例2制备的（Cu, Ni)94%Crs%合金电阻率随溫度变化图。
[0028] 图6为本发明实施例3制备的（化，Ni) 95%化5%合金电阻率随溫度变化图。
[0029] 图7为本发明实施例4制备的（化，Ni) 96%化4%合金电阻率随溫度变化图。
[0030] 图8为本发明实施例5制备的（化，Ni) 97%化3%合金电阻率随溫度变化图。
[0031] 图9为本发明实施例6制备的(Cu，Ni)97.5%Cn.5%合金电阻率随溫度变化图。
[003^ 图10为本发明实施例7制备的(化，Ni) 87%Vm合金电阻率随溫度变化图。
[003；3]图11为本发明实施例8制备的（Cu，Ni) 94%V6%合金电阻率随溫度变化图。
[0034] 图12为本发明实施例9制备的（Cu，Ni) 95%Vs%合金电阻率随溫度变化图。
[0035] 图13为本发明实施例10制备的（化，Ni )96.5%V3.日%合金电阻率随溫度变化图。
[0036] 图14为本发明实施例11制备的（Cu，Ni) 98%V2%合金电阻率随溫度变化图。
[0037] 图15为本发明实施例1制备的（Cu，Ni)82%Cri8%合金时效后沈M图。
[003引图16为本发明实施例2制备的（Cu，Ni)94%Cr6%合金时效后沈M图。
[0039] 图17为本发明实施例3制备的（Cu，Ni)95%Cr5%合金时效后沈M图。
[0040] 图18为本发明实施例4制备的（Cu ,Ni )96%化4%合金时效后沈M图。
[OOW 图19为本发明实施例5制备的（Cu，Ni)97%Cr3%合金时效后沈M图。
[00创图20为本发明实施例6制备的（Cu，Ni ) 97.5%吐2.5%合金时效后沈M图。
[00创图21为本发明实施例7制备的（Cu, Ni)87%Vm合金时效后沈M图。
[0044] 图22为本发明实施例8制备的（Cu, Ni)94%V6%合金时效后沈M图。
[0045] 图23为本发明实施例9制备的（Cu, Ni)95%Vs%合金时效后沈M图。
[0046] 图24为本发明实施例10制备的（Cu，Ni) 96.5%V3.5%合金时效后沈M图。
[0047] 图25为本发明实施例11制备的（Cu，Ni) 98%V2%合金时效后沈M图。
【具体实施方式】
[0048] W下通过【具体实施方式】结合图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0049] 本发明的技术方案中的铜儀合金的制备工艺及性能检测流程如图3所示，且下述 实施例中各原料的比例W (化xNiy)z%C;r/Vn%(at. % )所示，其中x:y为铜和儀的原子比，铜和 儀的原子比为25~75:25~75，z%为铜和儀的总量，n%为铭或饥的量。
[(K)加]实施例1
[0051 ] 按照（Cu, N i) 82%化18% (a t. % )的成分称重进行剪切和清洗后的Cu、N i、Cr原料，放 入电弧烙炼炉中进行烙炼，获得成分均匀的合金铸锭。将上述合金铸锭封入真空度为5 X 10-中a的石英管中，随后在Iiocrc下保溫IOh进行固溶处理然后水泽W使物料保持fee单相， 在800°C时效化，W发生调幅分解，即得基于调幅分解强化的（Cu，Ni)82%Cri8%合金，其电阻 率随溫度变化及扫描电镜下的形貌特征分别如图4和图15所示。
[0化2]实施例2
[0