一种铁铬合金材料的制备方法与流程

文档序号:15307068发布日期:2018-08-31 21:10阅读:931来源:国知局

本发明涉及合金材料技术领域,特别是涉及一种铁铬合金材料的制备方法。



背景技术:

铁铬合金电阻率高,比重轻,抗氧化及抗渗碳能力强,耐硫及各种碳氢气体腐蚀性能好,且价格低廉,使用温度可达1100~1400℃。

在现有技术中,铁铬合金电阻丝一直采用熔炼、浇铸、轧制、拔丝的生产工艺流程方法。用这种方法生产的铁铬合金丝,其主要缺点是高温强度低,容易产生变形,另外,塑性、韧性较差,易脆,经高温使用后,晶粒长大,导致脆性增加,使用寿命短。

为此,有必要针对上述问题,提出一种铁铬合金材料的制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种铁铬合金材料的制备方法,以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种铁铬合金材料的制备方法,所述制备方法包括:

(1)按以下质量百分数配料:铬为15~20%,镍为5~10%,钛为0.5~2%,铜为0.1~0.5%,钒为0.02~0.09%,钴为0.05~0.15%,钨为0.1~0.4%,余量为铁,混合均匀,球磨1~5h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于150~200mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间1~10min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于200~300℃的温度下预烧结20~30min,保温1~3h,再于1200~1300℃温度下烧结1~2h,保温5~10h,冷却,得到铁铬合金材料。

优选的,步骤(1)中,按以下质量百分数配料:铬为16~19%,镍为6~9%,钛为0.9~1.6%,铜为0.2~0.4%,钒为0.04~0.08%,钴为0.08~0.12%,钨为0.15~0.35%,余量为铁。

优选的,按以下质量百分数配料:铬为17.5%,镍为7.5%,钛为1.2%,铜为0.3%,钒为0.06%,钴为0.1%,钨为0.25%,余量为铁。

优选的,步骤(1)中,球磨在保护性气氛下进行,球磨时转速为100~300r/min。

优选的,步骤(1)中,球磨时的球料重量比为5~10:1。

优选的,步骤(3)中,预烧结过程和烧结过程均在氢气气氛保护下进行。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的铁铬合金材料不仅具有良好的塑性和强度,而且具有较好的抗氧化性能。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本发明公开一种铁铬合金材料的制备方法,所述制备方法包括:

(1)按以下质量百分数配料:铬为15~20%,镍为5~10%,钛为0.5~2%,铜为0.1~0.5%,钒为0.02~0.09%,钴为0.05~0.15%,钨为0.1~0.4%,余量为铁,混合均匀,球磨1~5h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于150~200mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间1~10min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于200~300℃的温度下预烧结20~30min,保温1~3h,再于1200~1300℃温度下烧结1~2h,保温5~10h,冷却,得到铁铬合金材料。

其中,步骤(1)中,按以下质量百分数配料:铬为16~19%,镍为6~9%,钛为0.9~1.6%,铜为0.2~0.4%,钒为0.04~0.08%,钴为0.08~0.12%,钨为0.15~0.35%,余量为铁;优选的,按以下质量百分数配料:铬为17.5%,镍为7.5%,钛为1.2%,铜为0.3%,钒为0.06%,钴为0.1%,钨为0.25%,余量为铁。

其中,步骤(1)中,球磨在保护性气氛下进行,球磨时转速为100~300r/min,优选的,球磨时转速为200r/min。

其中,步骤(1)中,球磨时的球料重量比为5~10:1,优选的,球磨时的球料重量比为8:1。

其中,步骤(3)中,预烧结过程和烧结过程均在氢气气氛保护下进行。

下述以具体地实施例进行说明,以制备本发明中的铁铬合金材料。

实施例1

(1)按以下质量百分数配料:铬为15%,镍为5%,钛为0.5%,铜为0.1%,钒为0.02%,钴为0.05%,钨为0.1%,余量为铁,混合均匀,球磨1h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于150mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间1min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于200℃的温度下预烧结20min,保温1h,再于1200℃温度下烧结1h,保温5h,冷却,得到铁铬合金材料。

实施例2

(1)按以下质量百分数配料:铬为16%,镍为6%,钛为0.9%,铜为0.2%,钒为0.04%,钴为0.08%,钨为0.15%,余量为铁,混合均匀,球磨3h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于180mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间6min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于250℃的温度下预烧结25min,保温2h,再于1250℃温度下烧结1.5h,保温8h,冷却,得到铁铬合金材料。

实施例3

(1)按以下质量百分数配料:铬为17.5%,镍为7.5%,钛为1.2%,铜为0.3%,钒为0.06%,钴为0.1%,钨为0.25%,余量为铁,混合均匀,球磨3h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于180mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间6min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于250℃的温度下预烧结25min,保温2h,再于1250℃温度下烧结1.5h,保温8h,冷却,得到铁铬合金材料。

实施例4

(1)按以下质量百分数配料:铬为19%,镍为9%,钛为1.6%,铜为0.4%,钒为0.08%,钴为0.12%,钨为0.35%,余量为铁,混合均匀,球磨3h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于180mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间6min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于250℃的温度下预烧结25min,保温2h,再于1250℃温度下烧结1.5h,保温8h,冷却,得到铁铬合金材料。

实施例5

(1)按以下质量百分数配料:铬为20%,镍为10%,钛为2%,铜为0.5%,钒为0.09%,钴为0.15%,钨为0.4%,余量为铁,混合均匀,球磨5h,得到合金粉;

(2)将上述合金粉装入模具中,置于200mpa的冷等静压机中压制成坯料,保压时间10min,得到坯料;

(3)将上述坯料置于烧结炉中,于300℃的温度下预烧结30min,保温3h,再于1300℃温度下烧结2h,保温10h,冷却,得到铁铬合金材料。

上述实施例1~5中的铁铬合金材料不仅具有良好的塑性和强度,而且具有较好的抗氧化性能。对上述实施例1~5中的铁铬合金材料进行力学性能的实验,结果表明,其抗拉强度可达到430~520mpa。

最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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