專利名稱：防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電阻材料，特別涉及一種防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料。
背景技術(shù)：
鎳鋁發(fā)熱電阻合金應(yīng)用于生產(chǎn)過熱保護(hù)和精準(zhǔn)控制電流過載的過熱保護(hù)元件，有效地防止(電機(jī)、變壓器..·等)因電流過大而產(chǎn)生過熱。由于飲水機(jī)、熱水器、三明治烤面包機(jī)、洗碗機(jī)、干燥機(jī)、消毒柜、微波爐、電熱咖啡壺、電煮鍋、冰箱、空調(diào)、過膠機(jī)、辦公設(shè)備、 汽車座位加熱器等電熱器具廣泛使用。鎳鋁發(fā)熱電阻合金工作溫度在1200°C左右，要求合金材料工作時(shí)具有高的高溫強(qiáng)度、抗高溫氧化、耐熱腐蝕性能，同時(shí)還具備良好的疲勞性能、斷裂韌性、塑性、組織穩(wěn)定性、 工作的高可靠性等。目前普遍使用的鎳鋁發(fā)熱絲材普遍有兩種類型，對(duì)應(yīng)于不同的過熱保護(hù)元件型號(hào)，第一種為Ni-Si-Mn-Al合金，20°C的電阻率為0. 31 μ Ω. m，雖然該種類型材料的電阻率滿足上述要求，但在1250°C時(shí)壽命只有30min，無法滿足最低壽命1. 5h的標(biāo)準(zhǔn)；另一種為Ni-Si-Mn三元合金，200C的電阻率為0. 23 μ Ω . m，這種材料的1200°C時(shí)壽命有10h， 無法滿足該過熱保護(hù)元件所要求的最低壽命15h的標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料，所述材料在保證電阻率的情況下，高溫壽命得到明顯提高。本發(fā)明所述的防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料由Ni、Si、Mn、Ti及微量元素組成，各組分的質(zhì)量百分比含量為:Si :0. 5 3. 0%;Μη:0. 02 1.0% ;Ti :0· 02 0.5%;
微量元素0. 02 ；Ni 余量。本發(fā)明較好的技術(shù)方案是，所述材料由Ni、Si、Mn、Ti及微量元素組成，各組分的質(zhì)量百分比含量為Si :2. 3 2. 5% ； Mn :0. 1 0. 5 % ；Ti 0. 05 0. 15% ；微量元素 0. 14 0. 38% ；Ni 余量。所述材料20°C的電阻率為0. 19μ Ω. m 0.25 μ Ω . m，其中微量元素為Al、Co、Fe、 稀土中的一種或幾種。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為1)合金中添加Ti元素后，可對(duì)合金形成明顯的晶內(nèi)強(qiáng)化，提高合金的強(qiáng)度，同時(shí)在高溫下Ti元素可阻止晶粒度長(zhǎng)大，提高合金的高溫穩(wěn)定性，從而達(dá)到提高高溫壽命的目的，同時(shí)少量Ti元素的加入對(duì)合金電阻率影響很小，同時(shí)也不會(huì)對(duì)合金的熱加工性能造成
惡化 O2)微量元素Al、Co、Fe、稀土的加入，除進(jìn)一步可產(chǎn)生固溶強(qiáng)化提高合金的強(qiáng)度外，同時(shí)還利用合金化元素的交互作用，提高合金的高溫蠕變強(qiáng)度，延長(zhǎng)合金的高溫壽命。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所述防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料的組分質(zhì)量百分比的配比如表1 所示，按照表1所配比的材料在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行冶煉，采用氬氣進(jìn)行保護(hù)(也可以采用中頻、電渣熔煉)，經(jīng)過熱鍛---熱軋---拉拔---退火，即得本發(fā)明所述鎳鋁發(fā)熱電阻合金。 所述發(fā)熱電阻材料的具體制備方法如下1)采用真空感應(yīng)熔煉或者采用中頻+電渣重熔的方式熔煉上述合金，各元素的加入可以采用純金屬加入，也可以采用中間合金形式加入。2)將上述合金通過熱鍛、熱軋、熱處理后進(jìn)行拉拔，再通過反復(fù)熱處理和拉拔到所需求規(guī)格的絲材。表1本發(fā)明的鎳鋁發(fā)熱電阻合金材料的組成(含量)
實(shí)施例化學(xué)成分(質(zhì)量％)NiMnSiALFeCo稀土Ti實(shí)施例1余0. 12. 5/0. 020. 10. 020. 05實(shí)施例2余0. 32. 4/0. 030. 20. 030. 10實(shí)施例3余0. 52. 3/0. 040. 30. 040. 15比較例1余2. 62. 81. 6////比較例2余0. 12. 5/////將本發(fā)明上述實(shí)施例1-3材料制成的成品，比較例1-2材料制成的成品做金屬的機(jī)械性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2
性能抗拉強(qiáng)度(MPa)延伸率(％ )實(shí)施例ι45832實(shí)施例247032實(shí)施例347833比較例152432比較例242330將本發(fā)明上述實(shí)施例1-3材料制成的成品，比較例1-2材料制成的成品做金屬的機(jī)械性能試驗(yàn)可以看出，實(shí)施例1-3材料制成的成品其抗拉強(qiáng)度有所提高，延伸率與比較例1-2材料制成的成品基本相同。將本發(fā)明上述實(shí)施例1-2材料制成的成品，比較例1材料制成的成品做金屬的1250°C發(fā)熱壽命試驗(yàn)；實(shí)施例3材料制成的成品，比較例2材料制成的成品做金屬的 1200°C發(fā)熱壽命試驗(yàn)。其試驗(yàn)的條件為合金絲通電2min、斷電2min，反復(fù)循環(huán)，直到絲材
4斷裂，斷裂前絲材循環(huán)的次數(shù)*通斷時(shí)間即為發(fā)熱絲的壽命，其壽命結(jié)果如表3所示。表3本發(fā)明發(fā)熱絲壽命試驗(yàn)
性能發(fā)熱絲壽命(h)權(quán)利7實(shí)施例138權(quán)利7實(shí)施例241權(quán)利7實(shí)施例346比較例11. 4比較例221由表3可以看出，本發(fā)明實(shí)施例與比較例相比，其發(fā)熱壽命得到明顯提高。結(jié)論本發(fā)明所述防止電流過大產(chǎn)生過熱的電阻材料，工作時(shí)具有高的高溫強(qiáng)度、 抗高溫氧化、耐熱腐蝕性能，使用時(shí)能夠滿足對(duì)材料的壽命要求，有良好的使用效果。
權(quán)利要求
1.一種防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料，其特征在于所述的材料由Ni、Si、Mn、 Ti及微量元素組成，各組分的質(zhì)量百分比含量為Si 0. 5 3. 0% ； Mn 0. 02 1. 0% ； Ti 0. 02 0. 5% ； 微量元素0. 02 ； Ni 余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料，其特征在于，所述各組分的質(zhì)量百分比含量為Si 2. 3 2. 5% ； Mn 0. 1 0. 5% ； Ti 0. 05 0. 15% ； 微量元素0. 14 0.38% ； Ni 余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料，其特征在于所述的微量元素為Al、Co、Fe、稀土中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電流過大而產(chǎn)生過熱的電阻材料，其特征在于所述材料20°C的電阻率為0. 19μ Ω. m 0.25 μ Ω . m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止電流過大產(chǎn)生過熱的電阻材料，其主要組成為在NiSiMnTi基礎(chǔ)上再添加微量元素Al、Fe、Co、稀土中的一種或幾種。本發(fā)明制作的電阻合金在保證電阻率的情況下，高溫壽命得到明顯提高。
文檔編號(hào)C22C19/03GK102352453SQ20111033575
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者馮蔓, 李聯(lián)文 申請(qǐng)人:重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司