专利名称：一种镍铝铬合金及其制备方法
技术领域：
本发明叙述了一种镍铝铬合金及其制备方法。
背景技术：
镍铬合金具有较高的室温硬度和强度、优良的耐腐蚀性、较高的电阻率，表面抗氧化性好，在高温下也有较高的强度，有良好的加工性能及可焊性，可广泛应用于涡轮发动机的高温部件，工业气轮机，燃烧室和加热炉配件及冶金、家用电器、机械制造业等做发热元件和电器行业作电阻材料，是具有重要应用前景的高温材料。
传统的真空感应熔炼法制备该类合金，至少需要约700℃的温度，而且所需设备复杂、能耗高、成本高。
发明内容
本发明提供了一种镍铝铬合金及其制备方法。
本发明提供了一种镍铝铬合金低成本，低能耗的制备方法，利用高热量化学反应合成熔化方法获得了具有纯度高，致密性好的镍铝铬合金。
一种镍铝铬合金，其特征在于合金的成分为镍69.2～77.9wt％，铝10.8～12.1wt％，铬10.0～20.0wt％。
镍铝铬合金及其制备方法，按质量比为铝∶镍为1∶6.53；三氧化二铬∶铝∶三氧化铬为1∶2.14∶3.30的比例，称取粉状原料，混合均匀；按铝镍混合粉与三氧化二铬、铝、三氧化铬混合粉的质量比为1∶0.30～0.67的比例称取，用140MPa压力先后分层压在铜模具中；反应的引燃剂是由高锰酸盐，镁粉，硫化物组成的混合物，其中高锰酸盐∶铝粉∶硫化物的质量比为1∶1.5-2.5∶1-2.0，称取质量百分含量占总反应物料的2～10％的引燃剂混合物，以40MPa压力压制成胚块并放置于反应胚体之上；将装有反应胚体及引燃剂块的铜模具置于反应容器中，用惰性气体吹洗反应容器以排除其中的空气；将胚料加热到200℃，并在此温度保温半小时；然后从容器中排除从反应物料表面脱附的气体，再通入8～12MPa惰性气体；继续加热到255-265℃，通过引燃剂引发反应；反应完成后材料随反应容器冷却至室温。
采用以上工艺获得了纯度高、微观组织致密且力学性能优异的镍铝铬合金。合金的成分为镍69.2～77.9，铝10.8～12.1，铬10.0～20.0。用该方法所得到的材料具有较高的室温强度和硬度，材料的力学性能数据如表1，材料性能重现性好，所测性能数据离散度不大于10％。
表1镍铝铬合金的硬度及弯曲强度
硬度在MV-1硬度计上测试，测试条件为载荷200g，加载持续时间5s。在万能材料实验机上采用三点弯曲试验测定了材料的抗弯强度，试样尺寸为30×3×3mm，跨距为25mm，压头下移速度为0.1mm/min。
具体实施例方式
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实施例1分别按质量比为铝∶镍为1∶6.53，三氧化二铬∶铝∶三氧化铬为1∶2.14∶3.30的比例，称取一定量的粉状原料，分别在球磨机中干混8小时；以铝镍混合粉∶三氧化二铬、铝、三氧化铬混合粉为1∶0.30的比例称取物料，用140MPa压力分层压实于铜模具中，然后称取5g引燃剂，以40MPa压制成胚块并放置于反应胚体之上；将装有反应胚体及引燃剂块的铜模具置于反应容器中，用惰性气体吹洗反应容器以排除其中的空气；将胚料加热到200℃，并在此温度保温半小时；然后从容器中排除从反应物料表面脱附的气体，再通入8MPa惰性气体；继续加热到260℃左右，引燃剂在此温度下引发反应；反应完成后材料随反应容器冷却至室温，然后从容器中取出。合金的成分为镍69.2，铝10.8，铬10.0；材料的硬度为4.10GPa，弯曲强度为1070MPa。
实施例2按质量比分别为铝∶镍为1∶6.53；三氧化二铬∶铝∶三氧化铬为1∶2.14∶3.30的比例，分别称取一定量的粉状原料，在球磨机中干混8小时；以铝镍混合粉∶三氧化二铬、铝、三氧化铬混合粉为1∶0.47的比例称取物料，用140MPa压力分层压实于铜模具中，然后称取5g引燃剂，以40MPa压力压制成胚块并放置于反应胚体之上；将装有反应胚体及引燃剂块的铜模具置于反应容器中，用惰性气体吹洗反应容器以排除其中的空气；将胚料加热到200℃，并在此温度保温半小时；然后从容器中排除从反应物料表面脱附的气体，再通入8MPa惰性气体；继续加热到260℃左右，引燃剂在此温度下引发反应；反应完成后材料随反应容器冷却至室温，然后从容器中取出。合金的成分为镍73.5，铝11.5，铬15.0；材料的硬度为4.80GPa，弯曲强度为1152MPa。
实施3按质量比分别为铝∶镍为1∶6.53；三氧化二铬∶铝∶三氧化铬为1∶2.14∶3.30的比例，分别称取一定量的粉状原料，在球磨机中干混8小时；以铝镍混合粉∶三氧化二铬、铝、三氧化铬混合粉为1∶0.67的比例称取物料，用140MPa压力分层压实于铜模具中，然后称取5g引燃剂，以40MPa压力压制成胚块并放置于反应胚体之上；将装有反应胚体及引燃剂块的铜模具置于反应容器中，用惰性气体吹洗反应容器以排除其中的空气；将胚料加热到200℃，并在此温度保温半小时；然后从容器中排除从反应物料表面脱附的气体，再通入8MPa惰性气体；继续加热到260℃左右，引燃剂在此温度下引发反应；反应完成后材料随反应容器冷却至室温，然后从容器中取出。合金的成分为镍69.2，铝10.8，铬20.0；材料的硬度为5.27GPa，弯曲强度为1039MPa。
权利要求
1.一种镍铝铬合金，其特征在于合金的成分为镍69.2～77.9wt％，铝10.8～12.1wt％，铬10.0～20.0wt％。
2.如权利要求1所述的合金的制备方法，其特征在于该方法按质量比为铝∶镍为1∶6.53；三氧化二铬∶铝∶三氧化铬为1∶2.14∶3.30的比例，称取粉状原料，混合均匀；按铝镍混合粉与三氧化二铬、铝、三氧化铬混合粉的质量比为1∶0.30～0.67的比例称取，用140MPa压力先后分层压在铜模具中；反应的引燃剂是由高锰酸盐，镁粉，硫化物组成的混合物，其中高锰酸盐∶铝粉∶硫化物的质量比为1∶1.5-2.5∶1-2.0，称取质量百分含量占总反应物料的2～10％的引燃剂混合物，以40 MPa压力压制成胚块并放置于反应胚体之上；将装有反应胚体及引燃剂块的铜模具置于反应容器中，用惰性气体吹洗反应容器以排除其中的空气；将胚料加热到200℃，并在此温度保温半小时；然后从容器中排除从反应物料表面脱附的气体，再通入8～12MPa惰性气体；继续加热到255-265℃，通过引燃剂引发反应；反应完成后材料随反应容器冷却至室温。
全文摘要
本发明叙述了一种镍铝铬合金及其制备方法。合金的成分为镍69.2～77.9wt％，铝10.8～12.1wt％，铬10.0～20.0wt％。合金具有较高的室温强度和硬度，材料的力学性能良好，材料性能重现性好，所测性能数据离散度不大于10％。
文档编号C22C1/05GK1978685SQ200510129878
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月9日 优先权日2005年12月9日
发明者马吉强, 刘维民, 喇培清, 杨军, 毕秦岭, 薛群基 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所