[發明專利]Fe－Al系合金的制造方法

無效

• 申請號: 201380012914.3
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN104169027A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 藤吉優;橫山紳一郎
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: B22D30/00
• 分類號: B22D30/00;B21J1/02;C21D9/46;C22C38/00;C22C38/06;C22C38/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及Fe－Al系合金的制造方法。

背景技術

隨著例如汽車等的噪音和振動的問題加劇，阻尼性優異的金屬(以下稱阻尼合金)的需求增長。作為阻尼合金，已知Fe－Cr－Al合金、Fe－Co－V合金、Mn－Cu合金、Mg合金等，被用于各種用途中。

其中，作為原料成本低廉且具有優異的阻尼性的金屬，還已知Fe－Al系合金，已知以質量％計含有Al為2～12％的Fe－Al系合金的軟磁特性也優異(專利文獻1)。

作為上述的阻尼性優異的Fe－Al系合金的制造方法，公開有一種制造方法，其包括如下工序：對于Al含量為2～12質量％，余量由Fe和不可避免的雜質構成的合金進行塑性加工的工序；對于經塑性加工的合金進行冷軋加工的工序；以及將在截面收縮率為5％以上的條件下進行冷軋加工后的合金在400～1200℃的溫度條件下進行退火的工序(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：再公表專利WO2006/085609號公報

發明所要解決的課題

作為如上述這樣可期待有用性的Fe－Al系合金，根據本發明人的研究，Fe－Al系合金在常溫下的韌性極低，在錠料尺寸大時，例如100kg以上時，有可能由于錠料內部和表面的冷卻速度不同和脫錠等處理操作而發生裂紋。另外，由于Fe－Al系合金大量含有容易氧化的Al，所以錠料的外皮容易粗糙，擔心還由于韌性低而發生裂紋。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠有效地防止制造時發生裂紋的Fe－Al系合金的制造方法。

用于解決課題的手段

本發明人得出如下認知：鑄造的Fe－Al系合金的錠料呈現組織粗的柱狀組織，另外，由于錠料的性狀引起的裂紋風險高，另一方面，如果先經由熱鍛工序，則能夠降低裂紋的風險。并且，基于該認知進行研究的結果發現，Fe－Al系合金在特定溫度以上能夠顯著地改善韌性，在使錠料不冷卻到低于規定溫度的狀態下進入到熱鍛工序，能夠降低裂紋的風險，從而達成了本發明。

即，本發明是一種Fe－Al系合金的制造方法，其具備以下工序：

錠料制造工序，鑄造以質量％計含有Al：2.0～9.0％，余量由Fe和雜質構成的Fe－Al系合金，從鑄模中取出而得到錠料；

熱鍛工序，熱鍛所述錠料而成為熱鍛材；

熱軋工序，熱軋所述熱鍛材而成為熱軋材；

氧化被膜除去工序，除去所述熱軋材的氧化被膜而成為冷軋用原材；

冷軋工序，冷軋所述冷軋用原材而成為冷軋材；以及

退火工序，對于所述冷軋材進行退火，

其中，在所述錠料制造工序中，在從鑄模中取出的所述錠料的表面的表面溫度冷卻到低于250℃之前，開始所述熱鍛工序的所述錠料的加熱。

另外，在本發明中，對于所述Fe－Al系合金系合金，可以還含有以質量％計1.0％以下的Nb。

另外，在本發明中，優選在經由所述錠料制造工序得到的所述錠料的表面溫度冷卻至低于250℃之前，且在經過除去所述錠料表面的氧化被膜的錠料表面除去工序之后，進入到所述熱鍛工序。

另外，優選在本發明中適用的退火工序在非氧化性氣體氣氛中進行。

發明效果

根據本發明，能夠有效地防止在Fe－Al系合金制造時發生的裂紋。

附圖說明

圖1是表示Fe－Al系合金的擺錘式沖擊試驗例的圖。

圖2是表示Fe－Al系合金的擺錘式沖擊試驗例的圖。

具體實施方式

本發明的重要的特征是，以使鑄造后的錠料不冷卻到低于規定溫度的方式保持溫度而進入到熱鍛工序。以下，詳細地加以說明。

作為本發明的對象的以質量％計含有2.0～9.0％的Al的Fe－Al系合金是發揮出優異的阻尼性的合金。另一方面確認到：鑄造的Fe－Al系合金的錠料，形成粗的柱狀組織，因為晶粒界面的結合力小，所以容易發生晶界斷裂。而且還確認到：由于Fe－Al系合金在常溫下的強度低且韌性極低，所以即使是一點點的沖擊，也容易發生裂紋。

本發明人對于這樣的Fe－Al系合金的韌性進行了研究。具體來說，是從鑄造的錠料上提取擺錘式沖擊試驗用的試驗片，進行擺錘式沖擊試驗。需要說明的是，提取擺錘式沖擊試驗片的錠料的組成含有8質量％的Al，余量是Fe和雜質。