Сплав сопротивления на основе никеля Советский патент 1984 года по МПК C22C19/05 

О) 00

9д

4 :о Изобретение относится к прецизио ным разистивным сплавам на основе никеля, т.е. к сплавам на основе н келя, предназначенным для изготовле ния прецизионных электрических рези торов. Более конкретно, изобретение относится к никелевохромовым сплава предназначенным для изготовления ма логабаритных прецизионных резисторо пригодных для применения в образцовых и эталонных мерах и измерительных приборах, в вычислительных, управляющих и др. системах в&сокой надежности, в космической технике и др. . Сплавы, предназначенные для изго товления прецизионных резисторов, должны обладать в сочетании следующими свойствами: высоким удельным сопротивлением; высокой температурной и временной стабильностью сопро тивления; низкой термоЭДС по отноше нию к меди; высокой стойкостью по отношению к коррозии; хорошими технологическими свойствами (дуктильность, ковкость, прочность и др.). Известен сплав сопротивления на основе никеля следующего химического состава, мас.%: Хром Ванадий Галлий 2-3 Медь до 1,0 Алюминий Никель Остальное D 3 Данный сплав является наиболее близким, к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Известный сплав имеет следующие свойства: Удельное электросопротивление, мк ОмМ Температурный коэффициент электросопротивления, (15-30) °С 0,14-10 1/г Термоэлектродвижущая сила по 2,59 мкВ/ отношению к меди Предел прочности на разрыв, кг/мм Недостатком данного сплава является низкое удельное электросопроти ление. С целью повьш1ения удельного элек тросопротивления, сплав сопротивлен на основе никеля, содержащий хром. ванадий, галлий, дополнительно содержит германий и рений при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хром6,0-15,0 Ванадий5,0-12,0 Галлий6,0-12,0 Германий0,1-5,0 Рений0,1-5,0 НикельОстальное Сплав может содержать железо от 0,01 до 7,0 мас.%. В качестве примесей сплав может содержать, мас.%: кобальт до 1, углерод до 0,01, кальций до 0,03, марганец до 0,6, кремний до 0,4, РЗМ до 0,2, иттрий до 0,2, алюминий до 0,15, сера до 0,02, фосфор до 0,03, ниобий до 0,2, титан до 0,05. Для приготовления сплава используют следующие исходные материалы: электролитический никель НО, электролитический хром ЭРХ, электролитический ванадий ВЭЛ-1, галлий ГлВЧ, зонноочищенный поликристаллический германий, рений повьшенной чистоты, карбонильное железо, электролитический кобальт и марганец, зонноочищенный кремний, ниобий, титан, иттрий и все другие металлы высокой чистоты. Пленку проводят в вакуумной печи в тигле из окиси алюминия с разливкой в медные изложницы. В некоторых случаях для лучшей очистки от газов и включений слитки дополнительно переплавляют в вакуумной дуговой печи или в электронно-лучевой плавильной печи. Полученные слитки подвергают горячей обработки свободной ковкой при температуре нагрева примерно 1420 К. Альтернативно сплав может быть откован в прутки путем холодного деформирования в ротационно-ковочной машине. Посредством волочения прутков через волоки, сделанные из карбида вольфрама и из алмаза, может быть получена тонкая проволока диаметром 10 мкм и даже менее. Из сплава может быть получена также лента толщиной 5 мкм и даже меньше. Процесс холодного деформирования (холодной ковки, волочения, прокатки) неоднократно прерывается, прутки или проволока каждый раз подвергается нагреву до температуры 1350-1450 К и затем охлаждению в воде. Проволока и лента из предлагаемого сплава может применяться для из1сотрвления высокоточных резисторов, пред3назначенных для работы при температурах 210-500 К и имеет в этом рабочем диапазоне температур следую щие свойства (после отжига при температуре 1400-600 К): электрическое удельное сопротивл ние от 1,7 до 2,2 мк Ом м; температурный коэффициент электрического сопротивления не выходит за пределы + 2, термоэлектродвижущая сила по отношению к меди составляет (по абсолютной величине) от 2,5 до 6 мк В/К; , Предлагаемый сплав хорошо поддаетудлинение (для проволоки диаметром ся сварке, обладает высокой коррозион10-12 мкм) составляет 5-8%; (5 ной стойкостью. 9 прочность на разрыв не менее (1-2).109 Н/м. Если проволока (лента) или сделанные из нее резисторы подвергнуты искусственному старению, как это известно в технике, все указанные электрические свойства практически не будут изменяться во времени. В таблице даны составы предлагаемого сплава и удельное электросопротивление.

1. СПЛАВ СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ, содержащий хром, ванадий и галлий, отличающий- с я тем, что, с целью повышения • удельного электросопротивления, ондополнительно содержит германий и рений при следующем соотношении компонентов, мас.%:Хром6,0-15,0Ванадий 5,0-12,0 Галлий6,0-12,0Германий 0,1-5,0 Рений0,1-5,0Никель Остальное 2. Сплав сопротивления на основе никеля по п. 1, отличающий- с я тем, что^ он дополнительно со- деркит железо в количестве от 0,0t до 7,0 мас.%.

1,90

2,05

1,85

Иттрий 0,1 1,84

Празеодим 2,10 0,1

1,74

.5

2,05

Кремний 0,1 1,94

,4

Марганец О, 1

Кремний 0,1 1,90 2,05

- ° 2,00 1,83

Кобальт 1,0 1,72 1,75 1,80

Продолжение таблицы