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WO2024200375A1 - Precision resistive alloy based on copper, manganese, nickel and tin - Google Patents

Precision resistive alloy based on copper, manganese, nickel and tin Download PDF

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Publication number
WO2024200375A1
WO2024200375A1 PCT/EP2024/057994 EP2024057994W WO2024200375A1 WO 2024200375 A1 WO2024200375 A1 WO 2024200375A1 EP 2024057994 W EP2024057994 W EP 2024057994W WO 2024200375 A1 WO2024200375 A1 WO 2024200375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
alloy
copper
proportion
precision
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/057994
Other languages
French (fr)
Inventor
Julien Flament
Mathieu Hubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lebronze Alloys SAS
Original Assignee
Lebronze Alloys SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lebronze Alloys SAS filed Critical Lebronze Alloys SAS
Priority to CN202480017720.0A priority Critical patent/CN120882891A/en
Priority to KR1020257036035A priority patent/KR20250164305A/en
Publication of WO2024200375A1 publication Critical patent/WO2024200375A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/05Alloys based on copper with manganese as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/06Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Definitions

  • the present invention relates to the field of precision resistive alloys based on copper and, more particularly, to a resistive alloy whose main constituents are copper and manganese, and also comprising nickel, tin, and optionally silicon.
  • Copper-manganese alloys are known for their electrical properties, and in particular for their resistivity.
  • thermoelectric resistive alloys in addition to resistivity as an essential characteristic, there is the temperature coefficient of resistance, also noted TCR (Temperature Coefficient Resistance), as well as the thermoelectric power, noted PTE.
  • the present invention relates more specifically to an alloy having optimum stability of resistivity after exposure to temperature over a long period of use (several hundred hours), a very low temperature coefficient and a very low thermoelectric power, which will be used in precision resistors for current measurement or in standard resistors.
  • This alloy can also be used in the manufacture of precision chip resistors (or SMD - Surface Mount Resistor and Chip Resistors) such as metal foil resistors or current sense resistors (Current Sense Resistors).
  • precision chip resistors or SMD - Surface Mount Resistor and Chip Resistors
  • metal foil resistors or current sense resistors (Current Sense Resistors).
  • the shunt in particular, consists of a core made from a resistive alloy, and two copper connectors, and said connectors are assembled to the core by welding, the potential difference between the materials of the core and the copper connectors conditioning the PTE, the latter having to be as low as possible.
  • thermoelectric power reflects the appearance of a difference in electrical potential between a pair of materials subjected to a temperature gradient.
  • Resistivity noted Q, as opposed to conductivity, defines the capacity of a material to block the passage of electrical charges, and therefore of current.
  • the resistivity Q of copper is very low (1.724 pQ.cm in the annealed state), which makes it an excellent electrical conductor. Indeed, the electrical conductivity of copper is defined as being equal to 100% IACS (International Annealed Copper Standard).
  • the temperature coefficient, TC represents the variation of a physical property, which can be, for example, the thermal conductivity of a material, the mechanical strength, or the resistance of a conductor, as a function of temperature.
  • the physical quantity of interest is the temperature coefficient of resistance (TCR); it is therefore this property which will be measured, and for which we seek to achieve the lowest possible value.
  • TCR temperature coefficient of resistance
  • manganese may be added to this copper, which has the effect of increasing the resistivity of the alloy and the thermoelectric power, while lowering the temperature coefficient.
  • the addition of nickel to the preceding alloy has the effects, on the one hand, of increasing the resistivity, with however a lesser effect than that of manganese and, on the other hand, of lowering the thermoelectric power.
  • the TCR can be negative, positive or zero depending on the combination of elements and the temperature range.
  • Tin and silicon may also be added, in proportions of up to 3% by mass for tin, and 1% for silicon, to adjust the temperature coefficient of resistance, the thermoelectric power, and improve the temperature stability of the resistivity.
  • Silicon may also be added, in a proportion of up to 1%.
  • such alloys require, at the time of their preparation, the carrying out of a vacuum or controlled atmosphere fusion of the elements, so as to avoid the formation of MnO oxides likely to alter the properties of the alloy.
  • the transfer of the liquid alloy to the ingot mold frequently requires the use of technologies that do not involve passage to air (source process).
  • the present invention aims to be able to propose a copper-based alloy, the composition of which is furthermore constituted by at least manganese, nickel and tin, for the production of precision resistors having both a high resistivity, of at least 70 pQ.cm, a low PTE and an optimal TCR in a temperature range from 20 to 50°C, while also exhibiting stability over time of their resistivity.
  • the invention relates to a precision resistive alloy based on copper (Cu) for the manufacture of a precision resistor, characterized in that said alloy consists of, in % by mass:
  • the proportion of Mn within the alloy is between 20.0 and 22.0% by mass;
  • thermoelectric power with a value less than 2 pV/°C, preferably less than 1 pV/°C, more preferably still less than 0.5 pV/°C, and
  • TCR resistance • a temperature coefficient of the TCR resistance, between 20 and 50°C, between -50 and +50 ppm/°C, preferably between -40 and +40 ppm/°C, and more preferably still between -20 and +20 ppm/°C.
  • the invention also relates to a precision resistor comprising, on the one hand, a core obtained from a resistive alloy in accordance with the invention, and, on the other hand, copper connectors located on either side of said core and assembled, by welding, to the latter.
  • the invention also relates to a first embodiment of a method for manufacturing a strip of precision resistive alloy based on copper in accordance with the invention and described above, said method comprising at least the following steps, taken in order:
  • Such an alloy composition makes it possible to manufacture precision resistors having exceptional properties, in terms of both resistivity, but also TCR and PTE, and, moreover, to maintain stability of these properties in the temperature ranges to which said resistors are subjected, in use.
  • Such an alloy composition makes it possible to manufacture electronic components having a resistivity considered to be particularly high, for such an alloy family, between 70.0 and 85.0 pQ.cm.
  • Such resistivity values have not, until now, been achieved by alloys having a CuMnNi base and produced in the context of conventional melting processes, but only in the context of vacuum melting processes.
  • the Mn/Ni ratio between the proportions of manganese and nickel in the alloy, must be between 3 and 5, making it possible to ensure an optimal PTE and, preferably, less than 1 pV/°C.
  • the PTE reflects the appearance of a difference in electrical potential under the effect of a thermal gradient applied to the junctions of pairs of materials.
  • the proportion of tin in the resistive alloy of the invention makes it possible to ensure obtaining a temperature coefficient TCR of the resistance between -50 and +50 ppm/°C, in a temperature range between 20 and 50°C.
  • the alloy of the invention makes it possible to ensure stability of the temperature resistance, in the range of temperatures of use of a precision resistor obtained using said alloy.
  • the proportion of Sn in the alloy of the invention is between 0.6 and 1.6% by mass, which further allows adjustment of the TCR and maintenance thereof in a range between -40 and +40 ppm/°C.
  • the alloys of the invention each allow the obtaining of a TCR which is particularly stable and close to 0, in particular over a temperature range between 20 and 50°C.
  • the composition of the precision resistive alloy of the invention also comprises, in addition to Cu, Mn, Ni and Sn, a proportion of silicon (Si) of between 0.02 and 0.15% by mass.
  • the sum of the mass percentages (Sn + 4*Si) must be less than 2.0% and, more preferably still, this sum (Sn + 4*Si) is less than 1.6%.
  • the proportion of Si within the precision resistive alloy of the invention must be less than 0.15% so as to avoid embrittlement thereof during a hot transformation step implemented during the process for producing a strip, described below, from said alloy.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a strip of precision resistive alloy based on copper as described above, consisting of the elements Mn, Ni, Sn, possibly Si, in the proportions and respecting the Mn/Ni ratio mentioned, and possibly the Si+Sn criterion introduced where appropriate, the remainder of the alloy being Cu as well as the inevitable impurities.
  • the method of the invention advantageously, does not require carrying out the melting and casting in a vacuum enclosure.
  • a homogenization temperature of the alloy before transformation, not exceeding 800°C, allows the CuMnSn phases rich in Sn (more than 20% Sn) to be dissolved and thus avoid their fusion, which would be likely to cause decohesion and damage during transformation.
  • the starting alloy incorporates a proportion of Si of between 0.02% and 0.15%, respecting the criterion Sn+0.4*Si ⁇ 2.0%, preferably ⁇ 1.6%
  • the Si is introduced at the end of fusion, after introduction and fusion of the other constituent elements of the alloy, Cu, Mn, Ni and Sn.

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Abstract

The invention relates to a precision resistive alloy based on copper (Cu) for producing a precision resistor, the alloy being characterised in that it consists of, in wt%: - manganese (Mn) in an amount of between 20.0 and 23.0%; - nickel (Ni) in an amount of between 4.5 and 8.0%; - tin (Sn) in an amount of between 0.2 and 2.0%; - optionally silicon (Si) in an amount of between 0.02 and 0.15%, in accordance with Sn+4*Si<2.0%, the remainder being copper and unavoidable impurities, and in which alloy the ratio (in wt%) of the amount of Mn to the amount of Ni is between 3.0 and 5.0. The alloy of the invention could, in particular, be used in the production of precision resistors, or in battery measurement and control systems, in shunts or in strain gauges.

Description

Description Description

Titre de l'invention : Alliage résistif de précision à base de cuivre, de manganèse, de nickel et d’étain Title of the invention: Precision resistive alloy based on copper, manganese, nickel and tin

[0001 ] La présente invention concerne le domaine des alliages résistifs de précision à base de cuivre et, plus particulièrement, un alliage résistif dont les constituants principaux sont le cuivre et le manganèse, et comportant également du nickel, de l’étain, et éventuellement du silicium. [0001] The present invention relates to the field of precision resistive alloys based on copper and, more particularly, to a resistive alloy whose main constituents are copper and manganese, and also comprising nickel, tin, and optionally silicon.

[0002] Les alliages à base de cuivre et de manganèse sont connus pour leurs propriétés électriques, et notamment pour leur résistivité. [0002] Copper-manganese alloys are known for their electrical properties, and in particular for their resistivity.

[0003] Dans les alliages résistifs dits « de précision », viennent s’ajouter à la résistivité comme caractéristique incontournable, le coefficient de température en résistance, également noté TCR (Temperature Coefficient Resistance), ainsi que le pouvoir thermoélectrique, noté PTE. [0003] In so-called "precision" resistive alloys, in addition to resistivity as an essential characteristic, there is the temperature coefficient of resistance, also noted TCR (Temperature Coefficient Resistance), as well as the thermoelectric power, noted PTE.

[0004] La présente invention concerne plus spécifiquement un alliage présentant une stabilité optimale de la résistivité après exposition en température sur une longue période d’utilisation (plusieurs centaines d’heures), un très faible coefficient de température et un très faible pouvoir thermoélectrique, qui sera utilisé dans les résistances de précision pour la mesure du courant ou dans les résistances étalons. [0004] The present invention relates more specifically to an alloy having optimum stability of resistivity after exposure to temperature over a long period of use (several hundred hours), a very low temperature coefficient and a very low thermoelectric power, which will be used in precision resistors for current measurement or in standard resistors.

[0005] Ainsi, un tel alliage trouvera notamment une application dans la fabrication de résistances de précision telles que des shunts (ou micro-shunts) qui sont en particulier essentiels dans le système de contrôles des batteries d'accumulateur (ou BMS - Battery Management System) où la température a un effet majeur sur la capacité de charge de la batterie, voir sa destruction. [0005] Thus, such an alloy will find an application in particular in the manufacture of precision resistors such as shunts (or micro-shunts) which are in particular essential in the control system of accumulator batteries (or BMS - Battery Management System) where the temperature has a major effect on the charging capacity of the battery, or even its destruction.

[0006] Cet alliage pourra également être employé dans la fabrication de résistances de précision à puce (ou SMD - Surface Mount Résister and Chip Resistors) telles que les résistances à feuille métallique ou les résistances de détection de courant (Current Sense Resistors). [0006] This alloy can also be used in the manufacture of precision chip resistors (or SMD - Surface Mount Resistor and Chip Resistors) such as metal foil resistors or current sense resistors (Current Sense Resistors).

[0007] Enfin, cet alliage trouvera également une application dans la fabrication de jauges de déformation pour lesquelles les mesures requièrent une grande précision et une stabilité en température. [0008] Le shunt, notamment, est constitué d’un cœur fabriqué à partir d’un alliage résistif, et de deux connecteurs en cuivre, et lesdits connecteurs sont assemblés au cœur par soudage, la différence de potentiel entre les matériaux du cœur et des connecteurs en cuivre conditionnant le PTE, celui-ci devant être le plus faible possible. [0007] Finally, this alloy will also find an application in the manufacture of strain gauges for which the measurements require high precision and temperature stability. [0008] The shunt, in particular, consists of a core made from a resistive alloy, and two copper connectors, and said connectors are assembled to the core by welding, the potential difference between the materials of the core and the copper connectors conditioning the PTE, the latter having to be as low as possible.

[0009] En d’autres termes, le pouvoir thermoélectrique traduit l’apparition d’une différence de potentiel électrique entre un couple de matériau soumis à un gradient de température. [0009] In other words, thermoelectric power reflects the appearance of a difference in electrical potential between a pair of materials subjected to a temperature gradient.

[0010] Dans les applications visées, à savoir les résistances de précision, un PTE le plus faible possible est recherché, afin d'éviter l'existence de courant parasite nuisible pour certaines applications, avec, en parallèle, une valeur de résistivité importante. [0010] In the intended applications, namely precision resistors, the lowest possible PTE is sought, in order to avoid the existence of harmful parasitic current for certain applications, with, in parallel, a high resistivity value.

[0011] La résistivité, notée Q, en opposition à la conductivité, définit la capacité d’un matériau à bloquer le passage des charges électriques, et donc du courant. [0011] Resistivity, noted Q, as opposed to conductivity, defines the capacity of a material to block the passage of electrical charges, and therefore of current.

[0012] La résistivité Q du cuivre est très faible (1 ,724 pQ.cm à l’état recuit), ce qui en fait un excellent conducteur électrique. En effet, la conductivité électrique du cuivre est définie comme étant égale à 100 % IACS (International Annealed Copper Standard). [0012] The resistivity Q of copper is very low (1.724 pQ.cm in the annealed state), which makes it an excellent electrical conductor. Indeed, the electrical conductivity of copper is defined as being equal to 100% IACS (International Annealed Copper Standard).

[0013] Enfin, le coefficient de température, TC, représente la variation d’une propriété physique, qui peut être, par exemple, la conductivité thermique d’un matériau, la résistance mécanique, ou la résistance d’un conducteur, en fonction de la température. [0013] Finally, the temperature coefficient, TC, represents the variation of a physical property, which can be, for example, the thermal conductivity of a material, the mechanical strength, or the resistance of a conductor, as a function of temperature.

[0014] Dans les applications de la présente invention, la grandeur physique d’intérêt est le coefficient de température de la résistance (TCR) ; c’est donc cette propriété qui sera mesurée, et pour laquelle on cherche à atteindre une valeur la plus faible possible. [0014] In the applications of the present invention, the physical quantity of interest is the temperature coefficient of resistance (TCR); it is therefore this property which will be measured, and for which we seek to achieve the lowest possible value.

[0015] Dans les alliages dont le constituant principal est le cuivre, du manganèse peut être ajouté à ce cuivre, ce qui a pour effet d’augmenter la résistivité de l’alliage et le pouvoir thermoélectrique, tout en abaissant le coefficient de température. [0015] In alloys whose main constituent is copper, manganese may be added to this copper, which has the effect of increasing the resistivity of the alloy and the thermoelectric power, while lowering the temperature coefficient.

[0016] L’ajout de nickel à l’alliage précédent a pour effets, d’une part, d’augmenter la résistivité, avec cependant un effet moindre que celui du manganèse et, d’autre part, d’abaisser le pouvoir thermoélectrique. [0017] Le TCR peut être négatif, positif ou nul selon la combinaison des éléments et l’intervalle de température. [0016] The addition of nickel to the preceding alloy has the effects, on the one hand, of increasing the resistivity, with however a lesser effect than that of manganese and, on the other hand, of lowering the thermoelectric power. [0017] The TCR can be negative, positive or zero depending on the combination of elements and the temperature range.

[0018] De l’étain et du silicium peuvent également être ajoutés, dans des proportions allant jusqu’à 3 % en masse pour l’étain, et 1 % pour le silicium, pour ajuster le coefficient de température de la résistance, le pouvoir thermoélectrique, et améliorer la stabilité en température de la résistivité. [0018] Tin and silicon may also be added, in proportions of up to 3% by mass for tin, and 1% for silicon, to adjust the temperature coefficient of resistance, the thermoelectric power, and improve the temperature stability of the resistivity.

[0019] On connaît ainsi, notamment, de la demande de brevet américaine publiée sous le numéro US 2020/224293, un élément de résistance fabriqué à partir d’un alliage comprenant du cuivre, du manganèse dans une proportion comprise entre 23 et 28 %, du nickel dans une proportion comprise entre 9 et 13 %, et de l’étain, avec une proportion allant jusqu’à 1 %. [0019] We thus know, in particular, from the American patent application published under number US 2020/224293, a resistance element manufactured from an alloy comprising copper, manganese in a proportion of between 23 and 28%, nickel in a proportion of between 9 and 13%, and tin, with a proportion of up to 1%.

[0020] Du silicium peut également être ajouté, dans une proportion allant jusqu’à 1 %. [0020] Silicon may also be added, in a proportion of up to 1%.

[0021] On obtient ainsi un alliage permettant de conférer, au produit final, une résistivité intéressante, de l’ordre de 90 pQ.cm. [0021] This gives an alloy which gives the final product an interesting resistivity of around 90 pQ.cm.

[0022] Cela étant, les alliages résistifs de précision comportant une proportion élevée de manganèse présentent des inconvénients. [0022] However, precision resistive alloys containing a high proportion of manganese have disadvantages.

[0023] En particulier, de tels alliages nécessitent, au moment de leur élaboration, la réalisation d’une fusion sous vide ou sous atmosphère contrôlée des éléments, en sorte d’éviter la formation d’oxydes MnO susceptibles d’altérer les propriétés de l’alliage. Outre la fusion, le transfert de l’alliage liquide vers la lingotière nécessite fréquemment le recours à des technologies n’entrainant pas de passage à l’air (procédé en source). [0023] In particular, such alloys require, at the time of their preparation, the carrying out of a vacuum or controlled atmosphere fusion of the elements, so as to avoid the formation of MnO oxides likely to alter the properties of the alloy. In addition to the fusion, the transfer of the liquid alloy to the ingot mold frequently requires the use of technologies that do not involve passage to air (source process).

[0024] Or, la mise en oeuvre d’une étape de fusion et de coulée sous vide nécessite l’emploi d’équipements spécifiques (enceinte sous vide, contrôle des atmosphères) qui présentent notamment l’inconvénient d’être coûteux. [0024] However, the implementation of a vacuum melting and casting step requires the use of specific equipment (vacuum enclosure, atmosphere control) which has the disadvantage of being expensive.

[0025] En outre la stabilité du coefficient de température TCR et du pouvoir thermoélectrique PTE nécessite encore d’être améliorée, afin de proposer un alliage de composition optimale pour la fabrication de résistances de précision. [0025] Furthermore, the stability of the temperature coefficient TCR and the thermoelectric power PTE still needs to be improved, in order to propose an alloy of optimal composition for the manufacture of precision resistors.

[0026] D’autres alliages sont connus dans l’état de la technique, avec notamment des compositions comprenant entre 6 et 10 % de manganèse, et 3 à 9 % d’aluminium, pour des applications dans la fabrication de résistances. [0027] Cela étant, pour de tels alliages, les valeurs de résistivité obtenues sont relativement faibles et peu intéressantes pour les applications visées, typiquement entre 25 pQ.cm et 55 pQ.cm. [0026] Other alloys are known in the state of the art, in particular compositions comprising between 6 and 10% manganese, and 3 to 9% aluminum, for applications in the manufacture of resistors. [0027] That being said, for such alloys, the resistivity values obtained are relatively low and of little interest for the intended applications, typically between 25 pQ.cm and 55 pQ.cm.

[0028] Il en est de même pour les alliages CuMnSn, pour lesquels la composition comporte entre 5 et 12 % de manganèse et 1 à 7 % d’étain, et au moyen desquels les valeurs de résistivité sont centrées aux alentours de 30 pQ.cm. [0028] The same applies to CuMnSn alloys, for which the composition comprises between 5 and 12% manganese and 1 to 7% tin, and by means of which the resistivity values are centred around 30 pQ.cm.

[0029] La présente invention se veut à même de proposer un alliage à base de cuivre, dont la composition est constituée en outre au moins de manganèse, de nickel et d’étain, pour l’élaboration de résistances de précision ayant à la fois une forte résistivité, d’au minimum 70 pQ.cm, un faible PTE et un TCR optimal dans une gamme de température allant de 20 à 50 °C, tout en présentant par ailleurs une stabilité dans le temps de leur résistivité. [0029] The present invention aims to be able to propose a copper-based alloy, the composition of which is furthermore constituted by at least manganese, nickel and tin, for the production of precision resistors having both a high resistivity, of at least 70 pQ.cm, a low PTE and an optimal TCR in a temperature range from 20 to 50°C, while also exhibiting stability over time of their resistivity.

[0030] A cet effet, l’invention concerne un alliage résistif de précision à base de cuivre (Cu) pour la fabrication d’une résistance de précision, caractérisé en ce que ledit alliage est constitué de, en % en masse : [0030] For this purpose, the invention relates to a precision resistive alloy based on copper (Cu) for the manufacture of a precision resistor, characterized in that said alloy consists of, in % by mass:

[0031] - manganèse (Mn) dans une proportion comprise entre 20,0 et 23,0 %, [0031] - manganese (Mn) in a proportion of between 20.0 and 23.0%,

[0032] - nickel (Ni) dans une proportion comprise entre 4,5 et 8,0 %, [0032] - nickel (Ni) in a proportion of between 4.5 and 8.0%,

[0033] - étain (Sn) dans une proportion comprise entre 0,2 et 2,0 %, [0033] - tin (Sn) in a proportion of between 0.2 and 2.0%,

[0034] - Eventuellement de silicium (Si) dans une proportion comprise entre 0,02 et 0,15 %, en respectant alors Sn+4*Si<2,0 %, [0034] - Optionally silicon (Si) in a proportion of between 0.02 and 0.15%, then respecting Sn+4*Si<2.0%,

[0035] Le reste étant du cuivre et des impuretés inévitables, [0035] The remainder being copper and unavoidable impurities,

[0036] Et dans lequel alliage le rapport (en % en masse) entre la proportion de Mn et de Ni est compris entre 3,0 et 5,0. [0036] And in which alloy the ratio (in % by mass) between the proportion of Mn and Ni is between 3.0 and 5.0.

[0037] Selon des modes particuliers de réalisation de l’alliage résistif de précision de l’invention : [0037] According to particular embodiments of the precision resistive alloy of the invention:

[0038] - la proportion de Sn au sein de l’alliage est comprise entre 0,6 et 1 ,6 % en masse ; [0038] - the proportion of Sn within the alloy is between 0.6 and 1.6% by mass;

[0039] - la proportion de Mn au sein de l’alliage est comprise entre 20,0 et 22,0 % en masse ; [0039] - the proportion of Mn within the alloy is between 20.0 and 22.0% by mass;

[0040] - la proportion de Ni au sein de l’alliage est comprise entre 5,0 et 6,5 % en masse ; [0041] - ledit alliage présente les caractéristiques suivantes : [0040] - the proportion of Ni within the alloy is between 5.0 and 6.5% by mass; [0041] - said alloy has the following characteristics:

• une résistivité comprise entre 70 et 85 pQ.cm, • a resistivity between 70 and 85 pQ.cm,

• un pouvoir thermoélectrique PTE avec une valeur inférieure à 2 pV/°C, de préférence inférieur à 1 pV/°C, plus préférentiellement encore inférieure à 0,5 pV/°C, et • a PTE thermoelectric power with a value less than 2 pV/°C, preferably less than 1 pV/°C, more preferably still less than 0.5 pV/°C, and

• un coefficient de température de la résistance TCR, entre 20 et 50 °C, compris entre -50 et +50 ppm/°C, de préférence entre -40 et +40 ppm/°C, et plus préférentiellement encore compris entre -20 et +20 ppm/°C. • a temperature coefficient of the TCR resistance, between 20 and 50°C, between -50 and +50 ppm/°C, preferably between -40 and +40 ppm/°C, and more preferably still between -20 and +20 ppm/°C.

[0042] L’invention concerne également une résistance de précision comportant, d’une part, un cœur obtenu à partir d’un alliage résistif de conforme à l’invention, et, d’autre part, des connecteurs en cuivre situés de part et d’autre dudit cœur et assemblés, par soudage, à celui-ci. [0042] The invention also relates to a precision resistor comprising, on the one hand, a core obtained from a resistive alloy in accordance with the invention, and, on the other hand, copper connectors located on either side of said core and assembled, by welding, to the latter.

[0043] L’invention concerne, également, un premier mode de réalisation d’un procédé de fabrication d’une bande en alliage résistif de précision à base de cuivre conforme à l’invention et décrit ci-dessus, ledit procédé comportant, au moins, les étapes suivantes, prises dans l’ordre : [0043] The invention also relates to a first embodiment of a method for manufacturing a strip of precision resistive alloy based on copper in accordance with the invention and described above, said method comprising at least the following steps, taken in order:

[0044] - Fusion des éléments constitutifs dudit alliage et coulée continue en sorte d’obtenir un lingot d’épaisseur ou de diamètre compris entre 100 et 250 mm ; [0044] - Melting of the constituent elements of said alloy and continuous casting so as to obtain an ingot with a thickness or diameter of between 100 and 250 mm;

[0045] - Opération de traitement thermique d’homogénéisation à une température comprise entre 600 et 800 °C pendant 2 à 5 h ; [0045] - Homogenization heat treatment operation at a temperature between 600 and 800°C for 2 to 5 h;

[0046] - A partir d’un lingot homogénéisé, obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm, par recristallisation dynamique à chaud, comprenant laminage, extrusion et forgeage, à une température comprise entre 700 et 850 °C, avec un rapport de réduction de section supérieur à 50 % ; [0046] - From a homogenized ingot, obtaining a strip with a thickness of less than 20 mm, by dynamic hot recrystallization, comprising rolling, extrusion and forging, at a temperature between 700 and 850°C, with a section reduction ratio greater than 50%;

[0047] - Obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 10 mm par recristallisation statique après écrouissage à froid avec un rapport de réduction de section compris entre 65 et 85 %, à une température comprise entre 550 °C et 700 °C, pendant une durée comprise entre 1 et 3 h. [0047] - Obtaining a strip with a thickness of less than 10 mm by static recrystallization after cold work hardening with a section reduction ratio of between 65 and 85%, at a temperature of between 550°C and 700°C, for a duration of between 1 and 3 hours.

[0048] Dans un deuxième mode de réalisation du procédé de l’invention, tout aussi avantageux, celui-ci comporte, au moins, les étapes suivantes, prises dans l’ordre : [0049] - Fusion des éléments constitutifs dudit alliage et coulée continue en sorte d’obtenir une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm ; [0048] In a second embodiment of the method of the invention, which is just as advantageous, it comprises at least the following steps, taken in order: [0049] - Melting of the constituent elements of said alloy and continuous casting so as to obtain a strip with a thickness of less than 20 mm;

[0050] - Opération de traitement thermique d’homogénéisation à une température comprise entre 600 et 800 °C pendant 2 à 5 h ; [0050] - Homogenization heat treatment operation at a temperature between 600 and 800°C for 2 to 5 h;

[0051] - A partir d’une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm et homogénéisée, obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 10 mm par recristallisation statique après écrouissage à froid avec un rapport de réduction de section compris entre 65 et 85%, à une température comprise entre 550 °C et 700 °C, pendant une durée comprise entre 1 et 3 h. [0051] - From a homogenized strip with a thickness of less than 20 mm, obtaining a strip with a thickness of less than 10 mm by static recrystallization after cold work hardening with a section reduction ratio of between 65 and 85%, at a temperature of between 550°C and 700°C, for a period of between 1 and 3 hours.

[0052] D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu’à titre d’exemples indicatifs et non limitatifs. [0052] Other aims and advantages of the present invention will appear during the description which follows relating to embodiments which are given only as indicative and non-limiting examples.

[0053] La compréhension de cette description sera facilitée en se référant à l’unique figure jointe décrite ci-après : [0053] Understanding of this description will be facilitated by referring to the single attached figure described below:

[0054] [Fig.1] représente des courbes de variation de la résistance par rapport à la résistance à 20 °C en fonction de la température pour deux alliages de l’invention présentant la composition suivante : [0054] [Fig.1] shows curves of variation of the resistance relative to the resistance at 20°C as a function of the temperature for two alloys of the invention having the following composition:

- CuMn21 Ni6Sn1 ( — ■ — ■ — ) avec 21 ,0 % de Mn, 6,0 % de Ni et 1 ,0 % de Sn, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés ; - CuMn21 Ni6Sn1 ( — ■ — ■ — ) with 21.0% Mn, 6.0% Ni and 1.0% Sn, the remainder being copper and unavoidable impurities;

- CuMn21 Ni6SnO,5 ( — ) avec 21 ,0 % de Mn, 6,0 % de Ni et 0,5 % de Sn, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés ; - CuMn21 Ni6SnO.5 ( — ) with 21.0% Mn, 6.0% Ni and 0.5% Sn, the remainder being copper and unavoidable impurities;

Et trois alliages comparatifs dont la composition n’entre pas dans la définition de l’invention : And three comparative alloys whose composition does not fall within the definition of the invention:

- CuMn23Ni3 ( - ) avec 23,0 % de Mn et 3,0 % de Ni, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés ; - CuMn23Ni3 ( - ) with 23.0% Mn and 3.0% Ni, the remainder being copper and unavoidable impurities;

- CuMnl 2Ni5Sn3 ( — ■ ■ — ■ ■ — ) avec 12,0 % de Mn ; 5,0 % de N, et 3,0 % de Sn, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés - CuMnl 2Ni5Sn3 ( — ■ ■ — ■ ■ — ) with 12.0% Mn; 5.0% N, and 3.0% Sn, the remainder being copper and unavoidable impurities

- CuMn20Ni5Si ( - ) avec 20,0 % de Mn, 5,0 % de Ni et du Si, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés. [0055] La présente invention est relative à un alliage à base de cuivre (Cu) pour la fabrication de résistances étalons ou de résistances de précision, ces dernières ayant des applications notamment dans des appareils de mesure tels que des shunts et des jauges de déformation, lesdits shunts pouvant être retrouvés dans le système de contrôle de batteries d’accumulateur. - CuMn20Ni5Si ( - ) with 20.0% Mn, 5.0% Ni and Si, the remainder being copper and unavoidable impurities. [0055] The present invention relates to a copper (Cu)-based alloy for the manufacture of standard resistors or precision resistors, the latter having applications in particular in measuring devices such as shunts and strain gauges, said shunts being able to be found in the control system of accumulator batteries.

[0056] Dans de tels systèmes, la température présente un effet majeur sur la capacité de charge des batteries, voire sur la destruction de celle-ci. [0056] In such systems, temperature has a major effect on the charging capacity of the batteries, or even on their destruction.

[0057] Par conséquent pour de telles applications, il est essentiel de proposer des alliages, pour la fabrication de résistance de précision, présentant des propriétés électriques stables dans les gammes de température auxquelles de tels composants sont susceptibles d’être soumis. [0057] Therefore for such applications it is essential to provide alloys, for the manufacture of precision resistors, having stable electrical properties in the temperature ranges to which such components are likely to be subjected.

[0058] Ainsi, les inventeurs ont mis au point un alliage résistif de précision, dont l’élément majoritaire est le Cu, et présentant la composition suivante, celle-ci étant optimale pour être utilisée dans la fabrication de résistances de précision et obtenir les propriétés thermoélectriques souhaitées : [0058] Thus, the inventors have developed a precision resistive alloy, the majority element of which is Cu, and having the following composition, this being optimal for use in the manufacture of precision resistors and obtaining the desired thermoelectric properties:

[0059] - Une proportion de manganèse (Mn) comprise entre 20,0 et 23,0 %, [0059] - A proportion of manganese (Mn) between 20.0 and 23.0%,

[0060] - Une proportion de nickel (Ni) comprise entre 4,5 et 8,0 %, [0060] - A proportion of nickel (Ni) between 4.5 and 8.0%,

[0061] - Une proportion d’étain (Sn) comprise entre 0,2 et 2,0 %, [0061] - A proportion of tin (Sn) between 0.2 and 2.0%,

[0062] Le reste étant du cuivre et des impuretés inévitables en proportion maximale, pour ces dernières, de 0,8 %, de préférence en proportion maximale de 0,4 %. [0062] The remainder being copper and unavoidable impurities in a maximum proportion, for the latter, of 0.8%, preferably in a maximum proportion of 0.4%.

[0063] Et dans lequel alliage le rapport (en % en masse) entre la proportion de Mn et de Ni est compris entre 3,0 et 5,0. [0063] And in which alloy the ratio (in % by mass) between the proportion of Mn and Ni is between 3.0 and 5.0.

[0064] Une telle composition d’alliage permet de fabriquer des résistances de précision ayant des propriétés exceptionnelles, en termes à la fois de résistivité, mais également de TCR et de PTE, et, par ailleurs, de conserver une stabilité de ces propriétés dans les gammes de température auxquelles sont soumis, en utilisation, lesdites résistances. [0064] Such an alloy composition makes it possible to manufacture precision resistors having exceptional properties, in terms of both resistivity, but also TCR and PTE, and, moreover, to maintain stability of these properties in the temperature ranges to which said resistors are subjected, in use.

[0065] Ainsi, une telle composition d’alliage permet de fabriquer des composants électroniques présentant une résistivité considérée comme particulièrement élevée, pour une telle famille d’alliage, comprise entre 70,0 et 85,0 pQ.cm. [0066] De telles valeurs de résistivité n’ont, jusqu’à lors, pas été atteintes par des alliages ayant une base CuMnNi et élaborés dans le cadre de procédés de fusion conventionnels, mais uniquement dans le cadre de procédés de fusion sous vide. [0065] Thus, such an alloy composition makes it possible to manufacture electronic components having a resistivity considered to be particularly high, for such an alloy family, between 70.0 and 85.0 pQ.cm. [0066] Such resistivity values have not, until now, been achieved by alloys having a CuMnNi base and produced in the context of conventional melting processes, but only in the context of vacuum melting processes.

[0067] Cela étant, dans le domaine d’application des résistances de précision, l’obtention d’une résistivité élevée n’est pas suffisante. [0067] However, in the field of application of precision resistors, obtaining high resistivity is not sufficient.

[0068] Aussi, au moyen de la présente composition d’alliage de l’invention, les inventeurs ont réussi à aboutir, également, à des valeurs optimales en termes de coefficient de température TCR et de pouvoir thermoélectrique PTE. [0068] Also, by means of the present alloy composition of the invention, the inventors have succeeded in achieving, also, optimal values in terms of temperature coefficient TCR and thermoelectric power PTE.

[0069] Plus spécifiquement, le rapport Mn/Ni, entre les proportions de manganèse de de nickel dans l’alliage, devant être compris entre 3 et 5, permet d’assurer un PTE optimal et, de préférence, inférieur à 1 pV/°C. [0069] More specifically, the Mn/Ni ratio, between the proportions of manganese and nickel in the alloy, must be between 3 and 5, making it possible to ensure an optimal PTE and, preferably, less than 1 pV/°C.

[0070] Pour mémoire, le PTE traduit l’apparition d’une différence de potentiel électrique sous l’effet d’un gradient thermique appliqué aux jonctions de couples de matériaux. [0070] As a reminder, the PTE reflects the appearance of a difference in electrical potential under the effect of a thermal gradient applied to the junctions of pairs of materials.

[0071] Ainsi, au moyen du rapport Mn/Ni particulier à l’alliage résistif de précision de l’invention, on maintient une différence de potentiel électrique faible entre le cœur d’une résistance de précision, obtenu à partir dudit alliage, et les connecteurs en cuivre assemblés audit cœur par soudage. [0071] Thus, by means of the Mn/Ni ratio specific to the precision resistive alloy of the invention, a low electrical potential difference is maintained between the core of a precision resistor, obtained from said alloy, and the copper connectors assembled to said core by welding.

[0072] La proportion d’étain dans l’alliage résistif de l’invention, entre 0,2 et 2,0 % permet d’assurer l’obtention d’un coefficient en température TCR de la résistance compris entre -50 et +50 ppm/°C, dans une gamme de température comprise entre 20 et 50 °C. [0072] The proportion of tin in the resistive alloy of the invention, between 0.2 and 2.0%, makes it possible to ensure obtaining a temperature coefficient TCR of the resistance between -50 and +50 ppm/°C, in a temperature range between 20 and 50°C.

[0073] En d’autres termes, l’alliage de l’invention permet d’assurer une stabilité de la résistance en température, dans la gamme de températures d’utilisation d’une résistance de précision obtenue au moyen dudit alliage. [0073] In other words, the alloy of the invention makes it possible to ensure stability of the temperature resistance, in the range of temperatures of use of a precision resistor obtained using said alloy.

[0074] Tout préférentiellement, la proportion de Sn au sein de l’alliage de l’invention est comprise entre 0,6 et 1 ,6 % en masse, ce qui permet encore un ajustement du TCR et un maintien de celui-ci dans une gamme comprise entre -40 et +40 ppm/°C. [0074] Most preferably, the proportion of Sn in the alloy of the invention is between 0.6 and 1.6% by mass, which further allows adjustment of the TCR and maintenance thereof in a range between -40 and +40 ppm/°C.

[0075] Plus préférentiellement encore, il a pu être établi qu’une proportion d’étain comprise entre 0,2 et 1 ,0 % permet d’obtenir un TCR particulièrement optimal compris entre -20 et +20 ppm/°C. [0076] Le graphique de la figure 1 permet de comparer deux alliages conformes à l’invention notés : [0075] More preferably still, it has been established that a proportion of tin between 0.2 and 1.0% makes it possible to obtain a particularly optimal TCR between -20 and +20 ppm/°C. [0076] The graph in Figure 1 allows us to compare two alloys in accordance with the invention, noted:

- CuMn21 Ni6Sn1 (courbe — ■ — ■ — ) et comportant 21 ,0 % de Mn, 6,0 % de Ni et 1 ,0 % de Sn, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés, et- CuMn21 Ni6Sn1 (curve — ■ — ■ — ) and comprising 21.0% Mn, 6.0% Ni and 1.0% Sn, the remainder being copper and unavoidable impurities, and

- CuMn21 Ni6SnO,5 (courbe en traits pleins — ) avec 21 ,0 % de Mn, 6,0 % de Ni et 0,5 % de Sn, le reste étant du cuivre et des inévitables impuretés, avec trois alliages dont la composition est différente : CuMn23Ni3 ( - ),- CuMn21 Ni6SnO.5 (solid curve — ) with 21.0% Mn, 6.0% Ni and 0.5% Sn, the remainder being copper and unavoidable impurities, with three alloys of different composition: CuMn23Ni3 ( - ),

CuMn12Ni5Sn3 ( — - - ) et CuMn20Ni5Si ( - ). CuMn12Ni5Sn3 ( — - - ) and CuMn20Ni5Si ( - ).

[0077] Cette figure représente les courbes de variation de la résistance de ces alliages, par rapport à la résistance à 20 °C en fonction de la température. A partir de ces courbes, le TCR peut être déduit par modélisation mathématique. [0077] This figure shows the resistance variation curves of these alloys, relative to the resistance at 20 °C as a function of temperature. From these curves, the TCR can be deduced by mathematical modeling.

[0078] On peut ainsi déduire, des résultats illustrés sur ces courbes, que les alliages de l’invention permettent chacun l’obtention d’un TCR particulièrement stable et proche de 0 notamment sur une gamme de température comprise entre 20 et 50 °C. [0078] It can thus be deduced from the results illustrated on these curves that the alloys of the invention each allow the obtaining of a TCR which is particularly stable and close to 0, in particular over a temperature range between 20 and 50°C.

[0079] Selon une caractéristique optionnelle de la composition de l’alliage résistif de précision de l’invention, la composition de celui comporte également, en plus du Cu, du Mn, du Ni et du Sn, une proportion de silicium (Si) comprise entre 0,02 et 0,15 % en masse. [0079] According to an optional characteristic of the composition of the precision resistive alloy of the invention, the composition thereof also comprises, in addition to Cu, Mn, Ni and Sn, a proportion of silicon (Si) of between 0.02 and 0.15% by mass.

[0080] Dans ce cas de figure, lorsque la composition de l’alliage de l’invention incorpore une proportion de Si, il est impératif de respecter la relation suivante, considérant le pourcentage massique du Sn et celui du Si : [0080] In this case, when the composition of the alloy of the invention incorporates a proportion of Si, it is imperative to respect the following relationship, considering the mass percentage of Sn and that of Si:

[0081] La somme des pourcentages massiques (Sn + 4*Si) doit être inférieure à 2,0 % et, plus préférentiellement encore, cette somme (Sn + 4*Si) est inférieure à 1 ,6 %. [0081] The sum of the mass percentages (Sn + 4*Si) must be less than 2.0% and, more preferably still, this sum (Sn + 4*Si) is less than 1.6%.

[0082] L’introduction de Si, effectuée tout préférentiellement, lors du procédé d’élaboration de l’alliage résistif de précision de l’invention, en fin de fusion des différents éléments constitutifs dudit alliage, permet, d’une part, une réduction de la formation d’oxyde de Mn et, d’autre part, de diminuer l’oxydation du Mn lors de l’étape de coulée et de limiter la formation de porosités qui pourraient avoir un effet néfaste sur les propriétés thermoélectriques de la résistance. [0083] En outre, le Si agit sur la résistivité, tout comme le Mn. Ainsi, l’introduction de Si dans l’alliage de l’invention permet d’améliorer encore substantiellement les valeurs de résistivité obtenues. [0082] The introduction of Si, carried out most preferably during the process for producing the precision resistive alloy of the invention, at the end of the melting of the various constituent elements of said alloy, allows, on the one hand, a reduction in the formation of Mn oxide and, on the other hand, to reduce the oxidation of Mn during the casting step and to limit the formation of porosities which could have a harmful effect on the thermoelectric properties of the resistor. [0083] Furthermore, Si acts on the resistivity, just like Mn. Thus, the introduction of Si into the alloy of the invention makes it possible to further substantially improve the resistivity values obtained.

[0084] Il convient cependant de tenir compte de l’effet combiné des éléments Sn et Si sur le TCR, qui est maintenu entre -20 et +20 ppm/°C en respectant la relation susmentionnée (Sn + 4*Si) < 2,0 %, de préférence < 1 ,6 %. [0084] However, the combined effect of the Sn and Si elements on the TCR should be taken into account, which is maintained between -20 and +20 ppm/°C while respecting the above-mentioned relationship (Sn + 4*Si) < 2.0%, preferably < 1.6%.

[0085] En outre, la proportion de Si au sein de l’alliage résistif de précision de l’invention doit être inférieure à 0,15 % en sorte d’éviter une fragilisation de celui- ci lors d’une étape de transformation à chaud mise en oeuvre lors du procédé d’élaboration d’une bande, décrit ci-après, à partir dudit alliage. [0085] Furthermore, the proportion of Si within the precision resistive alloy of the invention must be less than 0.15% so as to avoid embrittlement thereof during a hot transformation step implemented during the process for producing a strip, described below, from said alloy.

[0086] En effet, la présente invention est également relative à un procédé de fabrication d’une bande en alliage résistif de précision à base de cuivre tel que décrit ci-dessus, constitué des éléments Mn, Ni, Sn, éventuellement Si, dans les proportions et respectant le rapport Mn/Ni évoqués, et éventuellement le critère Si+Sn introduit le cas échéant, le reste de l’alliage étant du Cu ainsi que les inévitables impuretés. [0086] Indeed, the present invention also relates to a method for manufacturing a strip of precision resistive alloy based on copper as described above, consisting of the elements Mn, Ni, Sn, possibly Si, in the proportions and respecting the Mn/Ni ratio mentioned, and possibly the Si+Sn criterion introduced where appropriate, the remainder of the alloy being Cu as well as the inevitable impurities.

[0087] Dans un premier mode de réalisation du procédé de l’invention, celui-ci comporte, au moins, les étapes suivantes, prises dans l’ordre : [0087] In a first embodiment of the method of the invention, it comprises at least the following steps, taken in order:

[0088] - Fusion des éléments constitutifs dudit alliage et coulée semi-continue en sorte d’obtenir un lingot d’épaisseur ou de diamètre compris entre 100 et 250 mm ; [0088] - Melting of the constituent elements of said alloy and semi-continuous casting so as to obtain an ingot with a thickness or diameter of between 100 and 250 mm;

[0089] - Réalisation d’une opération de traitement thermique d’homogénéisation à une température comprise avantageusement entre 600 et 800 °C, pendant une durée préférentiellement comprise entre 2 et 5 h ; [0089] - Carrying out a homogenization heat treatment operation at a temperature advantageously between 600 and 800°C, for a duration preferably between 2 and 5 hours;

[0090] - A partir d’un lingot homogénéisé suivant l’étape précédente, obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm, par recristallisation dynamique à chaud, comprenant au moins laminage ou extrusion ou forgeage, à une température avantageusement comprise entre 700 et 850 °C, avec un rapport de réduction de section supérieur à 50 % ; [0090] - From an ingot homogenized following the previous step, obtaining a strip with a thickness of less than 20 mm, by dynamic hot recrystallization, comprising at least rolling or extrusion or forging, at a temperature advantageously between 700 and 850°C, with a section reduction ratio greater than 50%;

[0091] - Obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 10 mm par recristallisation statique après écrouissage à froid, avec un rapport de réduction de section compris entre 65 et 85 %, à une température avantageusement comprise entre 550 °C et 700 °C, pendant une durée comprise, de préférence, entre 1 et 3 h. [0092] Selon un deuxième mode de réalisation du procédé de l’invention, celui-ci comporte, au moins, les étapes suivantes, prises dans l’ordre : [0091] - Obtaining a strip with a thickness of less than 10 mm by static recrystallization after cold work hardening, with a section reduction ratio of between 65 and 85%, at a temperature advantageously of between 550°C and 700°C, for a duration of preferably between 1 and 3 hours. [0092] According to a second embodiment of the method of the invention, the latter comprises, at least, the following steps, taken in order:

[0093] - Fusion des éléments constitutifs dudit alliage et coulée continue en sorte d’obtenir une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm ; [0093] - Melting of the constituent elements of said alloy and continuous casting so as to obtain a strip with a thickness of less than 20 mm;

[0094] - Réalisation d’une opération de traitement thermique d’homogénéisation à une température avantageusement comprise avantageusement entre 600 et 800 °C pendant une durée comprise entre 2 et 5 h ; [0094] - Carrying out a homogenization heat treatment operation at a temperature advantageously between 600 and 800°C for a duration of between 2 and 5 hours;

[0095] - A partir d’une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm et homogénéisée, obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 10 mm par recristallisation statique après écrouissage à froid avec un rapport de réduction de section compris entre 65 et 85 %, à une température préférentiellement comprise entre 550 °C et 700 °C, pendant une durée comprise avantageusement entre 1 et 3 h. [0095] - From a strip with a thickness of less than 20 mm and homogenized, obtaining a strip with a thickness of less than 10 mm by static recrystallization after cold work hardening with a section reduction ratio of between 65 and 85%, at a temperature preferably of between 550°C and 700°C, for a duration advantageously of between 1 and 3 h.

[0096] Du fait de la composition spécifique de l’alliage résistif de précision de l’invention, le procédé de l’invention, avantageusement, ne nécessite pas d’effectuer la fusion et la coulée dans une enceinte sous vide. [0096] Due to the specific composition of the precision resistive alloy of the invention, the method of the invention, advantageously, does not require carrying out the melting and casting in a vacuum enclosure.

[0097] En d’autres termes, on effectue, dans le procédé de l’invention, une fusion et une coulée conventionnelles, pas sous vide. [0097] In other words, in the process of the invention, conventional melting and casting are carried out, not under vacuum.

[0098] En outre, la mise en œuvre de ce procédé permet de réduire les hétérogénéités de microstructures pour permettre les transformations, et assurer l’homogénéité et la constance des propriétés électriques du produit final obtenu. [0098] Furthermore, the implementation of this method makes it possible to reduce the heterogeneities of microstructures to allow transformations, and to ensure the homogeneity and constancy of the electrical properties of the final product obtained.

[0099] A noter également qu’une température d’homogénéisation de l’alliage, avant transformation, ne dépassant pas 800 °C, permet une mise en solution des phases CuMnSn riches en Sn (plus de 20 % de Sn) et ainsi éviter leur fusion ce qui serait susceptible d’entrainer une décohésion et un endommagement lors de la transformation. [0099] It should also be noted that a homogenization temperature of the alloy, before transformation, not exceeding 800°C, allows the CuMnSn phases rich in Sn (more than 20% Sn) to be dissolved and thus avoid their fusion, which would be likely to cause decohesion and damage during transformation.

[0100] Tout préférentiellement, lorsque l’alliage de départ incorpore une proportion de Si comprise entre 0,02 % et 0,15 %, en respectant le critère Sn+0,4*Si<2,0 %, de préférence <1 ,6 %, le Si est introduit en fin de fusion, après introduction et fusion des autres éléments constitutifs de l’alliage, Cu, Mn, Ni et Sn. [0100] Most preferably, when the starting alloy incorporates a proportion of Si of between 0.02% and 0.15%, respecting the criterion Sn+0.4*Si<2.0%, preferably <1.6%, the Si is introduced at the end of fusion, after introduction and fusion of the other constituent elements of the alloy, Cu, Mn, Ni and Sn.

Claims

Revendications Claims [Revendication 1] (Alliage résistif de précision à base de cuivre (Cu) pour la fabrication d’une résistance de précision, ledit alliage étant caractérisé en ce qu’il est constitué de, en % en masse : [Claim 1] (A precision resistive alloy based on copper (Cu) for the manufacture of a precision resistor, said alloy being characterized in that it consists of, in % by mass: - manganèse (Mn) dans une proportion comprise entre 20,0 et 23,0 %,- manganese (Mn) in a proportion of between 20.0 and 23.0%, - nickel (Ni) dans une proportion comprise entre 4,5 et 8,0 %, - nickel (Ni) in a proportion of between 4.5 and 8.0%, - étain (Sn) dans une proportion comprise entre 0,2 et 2,0 %, - tin (Sn) in a proportion of between 0.2 and 2.0%, - Eventuellement de silicium (Si) dans une proportion comprise entre 0,02 et 0,15 %, en respectant alors Sn+4*Si<2,0 %, - Possibly silicon (Si) in a proportion of between 0.02 and 0.15%, then respecting Sn+4*Si<2.0%, - Le reste étant du cuivre et des impuretés inévitables, - The remainder being copper and unavoidable impurities, - Et dans lequel alliage le rapport (en % en masse) entre la proportion de Mn et de Ni est compris entre 3,0 et 5,0. - And in which alloy the ratio (in % by mass) between the proportion of Mn and Ni is between 3.0 and 5.0. [Revendication 2] Alliage résistif de précision à base de cuivre selon la revendication 1 caractérisé en ce que la proportion de Sn est comprise entre 0,6 et 1 ,6 %. [Claim 2] Precision resistive copper-based alloy according to claim 1 characterized in that the proportion of Sn is between 0.6 and 1.6%. [Revendication 3] Alliage résistif de précision à base de cuivre selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la proportion de Mn est comprise entre 20,0 et 22,0 %. [Claim 3] A precision copper-based resistive alloy according to claim 1 or claim 2 characterized in that the proportion of Mn is between 20.0 and 22.0%. [Revendication 4] Alliage résistif de précision à base de cuivre selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la proportion de Ni est comprise entre 5,0 et 6,5 %. [Claim 4] Precision resistive copper-based alloy according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the proportion of Ni is between 5.0 and 6.5%. [Revendication 5] Alliage résistif de précision à base de cuivre selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu’il présente une résistivité comprise entre 70 et 85 pQ.cm, un pouvoir thermoélectrique PTE avec une valeur inférieure à 2 pV/°C, de préférence inférieure à 1 pV/°C, de préférence inférieur à 0,5 pV/°C, et un coefficient de température de la résistance TCR, entre 20 et 50 °C, compris entre -50 et +50 ppm/°C, de préférence compris entre -40 et +40 ppm/°C, de préférence compris entre -20 et +20 ppm/°C. [Claim 5] Precision copper-based resistive alloy according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a resistivity of between 70 and 85 pQ.cm, a thermoelectric power PTE with a value of less than 2 pV/°C, preferably less than 1 pV/°C, preferably less than 0.5 pV/°C, and a temperature coefficient of resistance TCR, between 20 and 50 °C, of between -50 and +50 ppm/°C, preferably of between -40 and +40 ppm/°C, preferably of between -20 and +20 ppm/°C. [Revendication 6] Procédé de fabrication d’une bande en alliage résistif de précision à base de cuivre selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, ledit alliage étant constitué de, en % massiques, entre 20,0 et 23,0 % de Mn, entre 4,5 et 8,0 % de Ni, entre 0,2 et 2,0 % de Sn, éventuellement entre 0,02 et 0,15 % de Si, en respectant alors Sn+4*Si<2,0 %, le reste étant du cuivre et des impuretés inévitables, et dans lequel alliage le rapport entre la proportion de Mn et de Ni est compris entre 3,0 et 5,0, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte, au moins, les étapes suivantes, prises dans l’ordre : [Claim 6] A method of manufacturing a copper-based precision resistive alloy strip according to any one of claims 1 to 5, said alloy consisting of, in mass %, between 20.0 and 23.0% of Mn, between 4.5 and 8.0% of Ni, between 0.2 and 2.0% of Sn, optionally between 0.02 and 0.15% of Si, then respecting Sn+4*Si<2.0%, the remainder being copper and unavoidable impurities, and in which alloy the ratio between the proportion of Mn and Ni is between 3.0 and 5.0, said method being characterized in that it comprises, at least, the following steps, taken in order: - Fusion des éléments constitutifs dudit alliage et coulée semi-continue en sorte d’obtenir un lingot d’épaisseur ou de diamètre compris entre 100 et 250 mm ; - Melting of the constituent elements of said alloy and semi-continuous casting so as to obtain an ingot with a thickness or diameter of between 100 and 250 mm; - Opération de traitement thermique d’homogénéisation à une température comprise entre 600 et 800 °C pendant 2 à 5 h ; - Homogenization heat treatment operation at a temperature between 600 and 800°C for 2 to 5 hours; - A partir d’un lingot homogénéisé, obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm, par recristallisation dynamique à chaud, comprenant laminage, extrusion et forgeage, à une température comprise entre 700 et 850 °C, avec un rapport de réduction de section supérieur à 50 % - From a homogenized ingot, obtaining a strip with a thickness of less than 20 mm, by dynamic hot recrystallization, including rolling, extrusion and forging, at a temperature between 700 and 850 °C, with a section reduction ratio greater than 50% - Obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 10 mm par recristallisation statique après écrouissage à froid avec un rapport de réduction de section compris entre 65 et 85 %, à une température comprise entre 550 °C et 700 °C, pendant une durée comprise entre 1 et 3h. - Obtaining a strip with a thickness of less than 10 mm by static recrystallization after cold work hardening with a section reduction ratio of between 65 and 85%, at a temperature of between 550°C and 700°C, for a duration of between 1 and 3 hours. [Revendication 7] Procédé de fabrication d’une bande en alliage résistif de précision à base de cuivre selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, ledit alliage étant constitué de, en % massiques, entre 20,0 et 23,0 % de Mn, entre 4,5 et 8,0 % de Ni, entre 0,2 et 2,0 % de Sn, éventuellement entre 0,02 et 0,15 % de Si, en respectant alors Sn+4*Si<2,0 %, le reste étant du cuivre et des impuretés inévitables, et dans lequel alliage le rapport entre la proportion de Mn et de Ni est compris entre 3,0 et 5,0, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte : [Claim 7] A method of manufacturing a copper-based precision resistive alloy strip according to any one of claims 1 to 5, said alloy consisting of, in mass %, between 20.0 and 23.0% of Mn, between 4.5 and 8.0% of Ni, between 0.2 and 2.0% of Sn, optionally between 0.02 and 0.15% of Si, then respecting Sn+4*Si<2.0%, the remainder being copper and unavoidable impurities, and in which alloy the ratio between the proportion of Mn and Ni is between 3.0 and 5.0, said method being characterized in that it comprises: - Fusion des éléments constitutifs dudit alliage et coulée continue en sorte d’obtenir une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm ; - Fusion of the constituent elements of said alloy and continuous casting so as to obtain a strip with a thickness of less than 20 mm; - Opération de traitement thermique d’homogénéisation à une température comprise entre 600 et 800 °C pendant 2 à 5 h ; - Homogenization heat treatment operation at a temperature between 600 and 800°C for 2 to 5 hours; - A partir d’une bande d’épaisseur inférieure à 20 mm et homogénéisée, obtention d’une bande d’épaisseur inférieure à 10 mm par recristallisation statique après écrouissage à froid avec un rapport de réduction de section compris entre 65 et 85 %, à une température comprise entre 550 °C et 700 °C, pendant une durée comprise entre 1 et 3 h. ] - From a homogenized strip with a thickness of less than 20 mm, obtaining a strip with a thickness of less than 10 mm by static recrystallization after cold work hardening with a section reduction ratio of between 65 and 85%, at a temperature of between 550 °C and 700 °C, for a duration of between 1 and 3 h. ]
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