一种镍铬铁合金及其制备方法与流程

本申请涉及合金制备，尤其涉及一种镍铬铁合金及其制备方法。

背景技术：

1、镍铬铁合金是奥氏体组织的电热合金，主要牌号有：cr20ni40、cr20ni35、cr15ni60等钢种，该产品通过焦耳热的方式实现电能和热能的转换。其高温强度和抗蠕变性能要明显优于与铁铬铝合金，被广泛应用于中温段空气加热器的电热元件。此类元件电热丝裸露悬挂在支撑架内，工作时大量空气从加热丝四周通过，通过空气流动，实现热量传输。

2、目前，镍铬铁合金在空气加热器高温工作环境下，由于高温氧化和高温蠕变影响材料使用寿命。

技术实现思路

1、本申请提供了一种镍铬铁合金及其制备方法，以解决现有在高温环境中镍铬铁合金使用寿命较短的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种镍铬铁合金，所述合金的化学成分包括：

3、c、si、s、p、cr、ni、al、nb、v、re、fe；其中，

4、al的含量为0.1重量％-0.5重量％；nb的含量为0.01重量％-0.5重量％；re的含量为0.01重量％-0.5重量％。

5、可选的，所述re包括如下至少一种：la、ce、y。

6、可选的，所述化学成分中，c的含量为0.01重量％-0.05重量％，si的含量为0.5重量％-3.0重量％，s的含量为≤0.003重量％，p的含量为≤0.020重量％，cr的含量为19重量％-22重量％，ni的含量为38重量％-43重量％，v的含量为≤0.2重量％。

7、第二方面，本申请提供了一种镍铬铁合金的制备方法，用于制备第一方面任意一项实施例所述的镍铬铁合金，所述方法包括：

8、对炼钢原材料进行冶炼，并控制炉渣caf2、cao和al2o3的配比，得到钢水；

9、对所述钢水进行浇注，得到合金棒；

10、对所述合金棒进行提纯，并控制精炼渣rexoy、cao和caf2的配比，得到镍铬铁合金。

11、可选的，所述caf2、cao和caf2的配比为3-5：2-4：2-4。

12、可选的，所述rexoy、cao和caf2的配比为10-20：3-5：70-80。

13、可选的，所述钢水的出钢温度为1620℃-1650℃。

14、可选的，所述对所述钢水进行浇注，得到合金棒之前，还包括：

15、向钢包内添加稀土以及底吹氩气，以保证钢水的成分均匀。

16、可选的，所述对所述合金棒进行提纯，并控制精炼渣rexoy、cao和caf2的配比，得到镍铬铁合金之后，还包括：

17、在设定温度和设定时间的条件下，对所述镍铬铁合金进行加热；

18、在设定开轧温度的条件下，对加热后的所述镍铬铁合金进行轧制，得到镍铬铁合金盘条；

19、所述设定温度为1100℃-1200℃，所述设定时间为90min-400min，所述设定开轧温度为1150℃-1190℃。

20、可选的，所述在设定开轧温度的条件下，对加热后的所述镍铬铁合金进行轧制，得到镍铬铁合金盘条之后，还包括：

21、对所述镍铬铁合金盘条进行第一退火，后冷却和清洗；

22、对清洗后的所述盘条进行拉拔，后进行第二退火，得到成品合金丝；

23、所述第一退火的温度为950℃-1050℃，所述第二退火的温度为1000℃-1150℃。

24、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

25、本申请实施例提供的该镍铬铁合金，通过加入re、nb、al元素，re能与合金中的n、o、s等元素形成稀土化合物，有效降低了夹杂物的含量，并使之均匀地弥散地在合金中分布，re提高了氧化膜的粘附性，能改善氧化膜的致密性，从而提高合金的高温抗氧化性能；nb具有细化晶粒作用，并提高合金高温持久性能，有利于材料高温蠕变性能；al有利于提高氧化膜的粘附性，提高合金抗氧化和抗硫化作用，可提高合金抗蠕变性能。解决了现有在高温环境中镍铬铁合金使用寿命较短的技术问题。

技术特征：

1.一种镍铬铁合金，其特征在于，所述合金的化学成分包括：

2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述re包括如下至少一种：la、ce、y。

3.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述化学成分中，c的含量为0.01重量％-0.05重量％，si的含量为0.5重量％-3.0重量％，s的含量为≤0.003重量％，p的含量为≤0.020重量％，cr的含量为19重量％-22重量％，ni的含量为38重量％-43重量％，v的含量为≤0.2重量％。

4.一种镍铬铁合金的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-3任意一项所述的镍铬铁合金，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述caf2、cao和caf2的配比为3-5：2-4：2-4。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述rexoy、cao和caf2的配比为10-20：3-5：70-80。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述钢水的出钢温度为1620℃-1650℃。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述钢水进行浇注，得到合金棒之前，还包括：

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述合金棒进行提纯，并控制精炼渣rexoy、cao和caf2的配比，得到镍铬铁合金之后，还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在设定开轧温度的条件下，对加热后的所述镍铬铁合金进行轧制，得到镍铬铁合金盘条之后，还包括：

技术总结
本申请涉及合金制备技术领域，尤其涉及一种镍铬铁合金及其制备方法。所述合金的化学成分包括：C、Si、S、P、Cr、Ni、Al、Nb、V、RE、Fe；其中，Al的含量为0.1重量％‑0.5重量％；Nb的含量为0.01重量％‑0.5重量％；RE的含量为0.01重量％‑0.5重量％。本申请内容解决了现有在高温环境中镍铬铁合金使用寿命较短的技术问题。

技术研发人员：张文娟,尤同吉,李楠,宁永顺,李亚南,郑晓丹
受保护的技术使用者：北京首钢吉泰安新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11