铁铬铝金属纤维的制备与性能

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1、第37卷第9期稀有金属材料与工程Vol.37,No.92008年9月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGSeptember2008铁铬铝金属纤维的制备与性能杨照玲，李建平，杨延安，奚正平，伏伍，高汶林，石丹，王鹃(西北有色金属研究院，陕西西安710016)摘要：采用集束拉拔法制备铁铬铝金属纤维，研究了工艺过程和热处理制度对铁铬铝金属纤维的影响。结果表明，集束拉拔法能够制备铁铬铝金属纤维，其纤维的单丝断裂强力随形变量的增加而缓慢增加；铁铬铝合金在纤维化加工过程没有发生相变，加工硬化是纤维单丝断裂强力提高的主要原因。铁铬铝复合体在加工过程的中间热处理温度应控制

2、在650℃以下，时间应不超过30min，以避免合金中Al含量下降，降低其抗氧化性能，影响纤维的使用。同时，避免由于高温下Al迅速向Cu隔离层扩散，造成Cu隔离层破坏，引起纤维粘连，增加后续化学分离的难度。关键词：铁铬铝；纤维；形变；相变；单丝断裂强力中图法分类号：TG139文献标识码：A文章编号：1002-185X(2008)09-1684-04[1][5]铁铬铝合金是一种重要的电热合金，由于成分产品的广泛应用至关重要。本研究采用集束拉拔法中存在大量的Cr、Al，在高温时，合金表面会形成致制备铁铬铝金属纤维，研究了工艺过程和热处理制度密的氧化膜，延长合金材料的使用寿命。Al含量高还对

3、铁铬铝金属纤维的影响。可以提高电阻率，高电阻率可以有效地将电能转化为1实验热能，节省电热材料。同时铁铬铝合金材料的价格比镍铬系电热合金、不锈钢系合金材料便宜20%~采用集束拉拔法制作铁铬铝金属纤维，选用φ0.5[2]30%。因此，铁铬铝合金材料的这种优良的高温抗mm的0Cr20Al5铁铬铝钢丝作胚料，胚料的化学成分氧化性能（最高可达到1400℃）和高电阻率（最高见表1。在胚料的表面涂敷一层铜隔离剂，将1000根可达到1.6µΩ·m）以及便宜的价格为其大量使用提供敷铜后的金属丝集成一束装入10#低碳钢管中组成金了条件。将铁铬铝合金材料制备成微米级的金属纤维属复合体，然后用孔模反复拉伸并

4、进行热处理，根据[3,4]及其制品，可以广泛应用到高温气体过滤、汽车尾ε=2ln(Ds/Df)=0.5~3确定金属复合体的变形总量，热处气净化、燃烧器和燃气密封等方面。但是，合金中的理制度为500~750℃保温10~60min。待金属复合体Al、Cr的大量存在使合金塑性急剧下降，增加了制备拉伸到所对应的纤维规格后，采用化学分离法去除铜铁铬铝金属纤维的难度。虽然国外Bekaert公司、国隔离层和钢管得到22µm铁铬铝金属纤维束。用纤维内长沙矿业研究院都能生产FeCrAl纤维，但是至今未强力仪测量样品的力学性能。用SEM和SEI观测样品见有关铁铬铝金属纤维制取与性能方面的详细报道。的表面

5、形貌并进行能谱分析。用XRD分析铁铬铝金因此开展这一研究工作对促进铁铬铝金属纤维这一新属纤维的相结构。表1铁铬铝合金的化学成分Table1ChemicalcompositionofFeCrAl(ω/%)ElementsAlCrCuMnSiTiLaCeCSPNContent5.420.350.040.170.260.030.010.010.030.0010.0150.022图1是经600℃保温1h热处理后样品以不同2结果与讨论的变形量加工至22µm铁铬铝纤维的单丝断裂强力2.1铁铬铝金属纤维的单丝断裂强力与变形量的关系。可见，纤维单丝断裂强力随着变收稿日期：2007-09-30作者简介

6、：杨照玲，女，1955年生，高级工程师，西北有色金属研究院，陕西西安710016，电话：029-86035847第9期杨照玲等：铁铬铝金属纤维的制备与性能·1685·形量的增加而增加，当变形量为0.7时，单丝断裂Cr合金中Al元素的含量有着显著影响。Al是抗氧化的强力为0.35N左右；当变形量增加到1.2时，单丝重要元素，它的变化会影响FeAlCr纤维的使用性能。断裂强力约为0.40N；当变形量继续增加到2.4时，图4是Al含量与热处理温度的关系曲线。可见，当热单丝断裂强力接近0.50N。由此表明，变形量与单处理温度达到650℃(保温30min)，合金中的Al含量急丝断裂强力近似于线

7、性关系。同时对强力检测结果剧下降，且随热处理温度升高而下降越快。当热处理温进行了变异系数分析。结果表明，变异系数较分散，度在600℃以下时，合金中的Al没有变化。在9~29之间变化，这主要是由于这种多芯多金属复合体在拉拔过程中不均匀变形所造成的。0.500.4620µm0.42图21000芯铁铬铝复合体横截面金相照片TensileForce/N0.38Fig.2MetallographsofcrosssectionoftheFeCrAlcomposite(