[發(fā)明專利]低熱膨脹的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910304030.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN109852896B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董利明;于照鵬;胡顯軍;姜巍;胡順安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C38/12
• 分類號(hào): C22C38/12;C22C38/14;C22C38/08;C21D8/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

本發(fā)明公開了一種低熱膨脹的Fe?36Ni因瓦合金板材的制造方法，包括以下步驟：S1、將因瓦合金板材各組分原料經(jīng)真空熔煉爐冶煉、澆鑄成鑄錠，所述因瓦合金板材包含以下重量百分比組分：C 0.21～0.22％，Mo 1.65～1.85％，Ti 0.05～0.1％，Nb 0.15～0.18％，Ni 35～37％，余量為Fe；S2、將熔煉鑄錠經(jīng)電渣重熔；S3、重熔錠經(jīng)高溫鍛造，制備為板坯，所述板坯厚度為140～180mm；S4、板坯表面經(jīng)修磨后，在板材軋制機(jī)上多道次熱軋成厚度為9～10mm的板材，所述熱軋時(shí)初軋溫度為1050～1100℃，終軋溫度為820～850℃，每道次軋制的壓下率為5～8％。本發(fā)明方法在不改變因瓦合金板材合金組成基礎(chǔ)上，維持了低熱膨脹系數(shù)，并提高了板材屈服強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種因瓦合金板材的制造方法，特別是涉及一種低熱膨脹的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法。

背景技術(shù)

因瓦合金自1896年被發(fā)現(xiàn)以來，由于它在室溫至Tc(居里溫度)溫度范圍內(nèi)具有極低的熱膨脹系數(shù)，因此被長期應(yīng)用于國防、航空航天、精密儀器儀表等工業(yè)領(lǐng)域，以Fe-36Ni因瓦合金為代表的低膨脹合金也成為經(jīng)典的功能材料。但是，傳統(tǒng)因瓦合金由于具有高Ni含量，在很寬的溫度范圍內(nèi)均保持單相奧氏體組織，致使其室溫強(qiáng)度較低(Rel≤300 MPa，Rm≤500 MPa)，限制了其低膨脹特性在結(jié)構(gòu)材料構(gòu)件上的潛在應(yīng)用。采用固溶強(qiáng)化方式，F(xiàn)e-Ni-C、Fe-Ni-Mn-C、Fe-Ni-Co等因瓦合金體系中合金含量的大量增加雖然能有效提高基體合金強(qiáng)度，但低膨脹特性受到明顯影響。為避免高性能因瓦合金因加入過量合金元素而增大其熱膨脹系數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)采用微合金化的成分設(shè)計(jì)，結(jié)合合金基體細(xì)晶強(qiáng)化及沉淀強(qiáng)化方式，能有效地提升合金強(qiáng)度，并且使因瓦合金的熱膨脹系數(shù)穩(wěn)定在較低水平。但是對(duì)于相同合金成分設(shè)計(jì)的Fe-36Ni因瓦合金，現(xiàn)有技術(shù)并沒有給出在維持穩(wěn)定的低熱膨脹系數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高Fe-36Ni因瓦合金屈服強(qiáng)度的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低熱膨脹的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法，在保持低熱膨脹系數(shù)前提下提高Fe-36Ni因瓦合金板材的屈服強(qiáng)度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種低熱膨脹的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法，包括以下步驟：

S1、將因瓦合金板材各組分原料經(jīng)真空熔煉爐冶煉、澆鑄成鑄錠，所述因瓦合金板材包含以下重量百分比組分：C0.21～0.22％，Mo1.65～1.85％，Ti0.05～0.1％，、Nb0.15～0.18％，Ni35～37％，余量為Fe；

S2、將熔煉鑄錠經(jīng)電渣重熔；

S3、重熔錠經(jīng)高溫鍛造，制備為板坯，所述板坯厚度為140～180mm；

S4、板坯表面經(jīng)修磨后，在板材軋制機(jī)上多道次熱軋成厚度為9～10mm的板材，所述熱軋時(shí)初軋溫度為1050～1100℃，終軋溫度為820～850℃，每道次軋制的壓下率為5～8％。

優(yōu)選地，所述電渣重熔時(shí)使錠中P≤0.002％，S≤0.002％，O≤0.0015％，N≤0.0015％。

優(yōu)選地，所述初軋溫度為1050～1060℃，終軋溫度為840～850℃。

優(yōu)選地，所述每道次軋制的壓下率為7～8％。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的有益效果是，避免通過調(diào)整合金成分設(shè)計(jì)來提高板材屈服強(qiáng)度帶來的熱膨脹系數(shù)增高問題，采用了在熱軋時(shí)低終軋溫度和低道次壓下率軋制方案軋態(tài)合金以單相奧氏體為主，再結(jié)晶奧氏體晶粒尺寸更加細(xì)小，高Taylor因子區(qū)域比例更大，使得板材屈服強(qiáng)度得以提高；另外通過軋制工藝的變化，板材中形變織構(gòu)及再結(jié)晶織構(gòu)低角度取向差角出現(xiàn)頻率變高，而0～45°及＞45°的取向差角出現(xiàn)頻率變低，織構(gòu)強(qiáng)度提高，可獲得更低的熱膨脹系數(shù)。通過熱軋工藝控制提高板材屈服強(qiáng)度相比現(xiàn)有技術(shù)調(diào)整合金成分的方法，其生產(chǎn)過程更易于控制，成本更低。

附圖說明