本發(fā)明屬于純鎳合金及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低碳、高鎳的高電阻率純鎳合金及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

按照GB/T 5235-2007規(guī)定，純鎳合金的主要牌號有N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9和電真空用鎳DN，其中最常用的為N6，其各組分質(zhì)量百分含量為Ni≥99.5%，Si≤0.1%，Mn≤0.05%，C≤0.1%，Mg≤0.1%，F(xiàn)e≤0.1%，S≤0.005%，P≤0.002%；電阻率為0.07-0.08Ω·mm²/m，不能滿足一些電池極耳、鉚釘、電真空等具有特殊高電阻率的使用要求。目前，通常使用增加C含量的方法來提高純鎳合金的電阻率，但C含量的增加一方面會降低純鎳合金的耐腐蝕性能，另一方面在真空冶煉過程中一般采用石墨C脫氧，C很難定量，導(dǎo)致純鎳合金的電阻率波動范圍較大，不易控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種低碳、高鎳的高電阻率純鎳合金。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述高電阻率純鎳合金的生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明的目的是通過以下方案實現(xiàn)的：在保證Ni≥99.5%，C≤0.01%的前提下，通過添加引起晶格畸變的元素進(jìn)行微合金化，保證成品棒絲材、板帶材在光亮退火態(tài)時的電阻率達(dá)到0.095-0.105Ω·mm²/m。

一種高電阻率純鎳合金，包含有Ni、C、Si、Mn、Ti和Al，各組分的質(zhì)量百分含量為Ni≥99.5%，C：0.002-0.01%，Si：0.06-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.15%，Al：0.09-0.15%。

作為對上述合金性能的進(jìn)一步優(yōu)化，各組分的質(zhì)量百分含量為C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.12-0.15%，余量為Ni；

或C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.12-0.15%，Al：0.09-0.12%，余量為Ni；

或C：0.002-0.005%，Si：0.09-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量為Ni。

或C：0.005-0.01%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.08%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量為Ni。

本發(fā)明高電阻率純鎳合金的生產(chǎn)工藝步驟為：（1）將各組分按照配方稱重配料，備用；（2）將Ni和C放入真空熔煉爐，設(shè)定精煉期溫度為1520±10℃，真空度≤5Pa，待合金熔體充分脫氧、液面平靜后依次加入結(jié)晶Si、海綿Ti和Al塊，然后在合金熔體出爐前的充氬操作后加入電解Mn，最后在1550±10℃的溫度下澆鑄形成鑄錠；（3）將鑄錠剝皮去除表面的氧化物（NiO）和夾雜物（MgO、Al₂O₃）；（4）將真空熔煉爐的溫度設(shè)定為800-900℃，然后加入剝皮后的鑄錠進(jìn)行二次加熱，保溫60-75min后以100℃/h的速率升溫至1100±20℃，保溫30-45min后進(jìn)行開坯鍛造；（5）根據(jù)使用需求壓延或拉拔加工成所需形狀、尺寸、規(guī)格。

本發(fā)明純鎳合金在光亮退火態(tài)時的電阻率為0.095-0.105Ω·mm²/m，遠(yuǎn)高于純鎳合金國標(biāo)的0.07-0.08Ω·mm²/m；具有較高的Ni含量，更低的C含量，總雜質(zhì)含量為0.04-0.05%，因而具有更好的耐腐蝕性能，抗拉強(qiáng)度為380-450 Mpa，延伸率為34-38 %，與傳統(tǒng)N4、N6純鎳合金的上述性能相當(dāng)，可用于有高電阻率要求的電池極耳、鉚釘和電真空元器件、編網(wǎng)等。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實施例1

本發(fā)明合金中各組分的質(zhì)量百分含量為C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.12-0.15%，余量為Ni；生產(chǎn)工藝包括如下步驟：

（1）按照合金配方稱重，備用；

（2）將Ni和C放入真空熔煉爐，設(shè)定精煉期溫度為1520℃，真空度5Pa，待合金液體充分脫氧、液面平靜后依次加入結(jié)晶Si、海綿Ti和Al塊，然后在合金熔體出爐前的充氬操作后加入電解Mn，最后在1550℃的溫度下澆鑄形成鑄錠；

（3）將鑄錠剝皮去除表面的氧化物（NiO）和夾雜物（MgO、Al₂O₃）；

（4）將真空熔煉爐的溫度設(shè)定為800℃，然后加入剝皮后的鑄錠進(jìn)行二次加熱，保溫60min后以100℃/h的速率升溫至1100℃，保溫30min后進(jìn)行開坯鍛造；

（5）需要線材和棒材時，先鍛造為方坯，然后經(jīng)過軋制拉拔得到；而需要板材和帶材時，則先鍛造為板坯，然后經(jīng)過軋制壓延而得到。該合金成品光亮退火態(tài)時的電阻率為0.095-0.098Ω·mm²/m，總雜質(zhì)含量0.45-0.5%；力學(xué)性能方面其抗拉強(qiáng)度為380-390 Mpa，延伸率為34-35%，可用于電池極耳和鉚釘中。

實施例2

本發(fā)明合金配方中各組分的質(zhì)量百分含量為C：0.002-0.005%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.12-0.15%，Al：0.09-0.12%，余量為Ni；生產(chǎn)工藝中步驟（2）中精煉期溫度為1520℃，真空度4Pa，澆鑄溫度為1550℃；步驟（4）中真空熔煉爐的初始溫度為800℃，保溫65min后升溫至1110℃，保溫35min后進(jìn)行開坯鍛造，其他操作同實施例1。得到的合金成品光亮退火態(tài)時的電阻率為0.096-0. 101Ω·mm²/m，總雜質(zhì)含量0.43-0.45%；力學(xué)性能方面其抗拉強(qiáng)度為385-395 Mpa，延伸率為35-36%，可用于電池極耳、鉚釘和電真空元器件中。

實施例3

本發(fā)明合金配方中各組分的質(zhì)量百分含量為C：0.002-0.005%，Si：0.09-0.12%，Mn：0.05-0.10%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量為Ni。生產(chǎn)工藝中步驟（2）中精煉期溫度為1525℃，真空度3Pa，澆鑄溫度為1555℃；步驟（4）中真空熔煉爐的初始溫度為850℃，保溫70min后升溫至1115℃，保溫40min后進(jìn)行開坯鍛造，其他操作同實施例1。得到的合金成品光亮退火態(tài)時的電阻率為0. 099-0. 102Ω·mm²/m，總雜質(zhì)含量0.41-0.43%；力學(xué)性能方面其抗拉強(qiáng)度為400-425 Mpa，延伸率為34-37%，可用于鉚釘、電真空元器件和編網(wǎng)中。

實施例4

本發(fā)明合金配方中各組分的質(zhì)量百分含量為C：0.005-0.01%，Si：0.06-0.09%，Mn：0.05-0.08%，Ti：0.09-0.12%，Al：0.09-0.12%，余量為Ni。生產(chǎn)工藝中步驟（2）中精煉期溫度為1530℃，真空度3Pa，澆鑄溫度為1560℃；步驟（4）中真空熔煉爐的初始溫度為900℃，保溫75min后升溫至1120℃，保溫45min后進(jìn)行開坯鍛造，其他操作同實施例1。得到的合金成品光亮退火態(tài)時的電阻率為0.10-0. 105Ω·mm²/m，總雜質(zhì)含量0.4-0.45%；力學(xué)性能方面其抗拉強(qiáng)度為440-450 Mpa，延伸率為36-38%，可用于電真空元器件和編網(wǎng)中。