[發明專利]Fe-Ni合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202210722186.6
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115522119A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 吉田統樹;韋富高
• 申請（專利權）人: 日本冶金工業株式會社
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/52;C22C38/54;C21D1/30;C21D1/773;C21D6/00;C21D8/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 童春媛;龐立志

提供可使退火工序、特別是冷卻時產生的殘余應力變小且均勻，在模具框架材料等實施復雜加工的用途中可得到細致的加工精度的Fe?Ni合金。Fe?Ni合金，按以下質量%，含有C：0.01~0.05%、Ni：30~45%、Si：0.01~0.4%、Cr：0.03~0.5%、Mn：0.10~1.0%、Al：0.001~0.10%以下、P：0.005%以下、S：0.005%以下、Mo：0.01~0.1%、Cu：0.01~0.5%、Ti：0.1%以下、Co：0.01~0.5%、Sn：0.001~0.05%、N：0.001~0.005%作為主要成分，滿足關系式(1)，且余量由Fe和不可避免的雜質構成。50≤?212×Si?140×Cr?578×Al?569×Ti+254×Mn+262×Mo+1550×Sn+14…(1)。

技術領域

本發明涉及用作制備有機EL面板時的模具框架的Fe-Ni合金，其對象是在實施了復雜的加工和表面研磨精加工后變形也小、容易確保精度，由此有助于提高面板的品質、成品率的Fe-Ni合金。

背景技術

含有30~50%Ni的Fe-Ni系合金通常作為電子材料領域中使用的材料，其特征在于，可通過其化學組成來控制熱膨脹系數。含有36%Ni的Fe-Ni系合金由于熱膨脹系數小、韌性優異，因此被用作制備有機EL面板時的模具框架。框架材料通過復雜的切削加工和表面研磨精加工而精密加工，對會影響面板的品質、成品率的加工精度進行嚴格的管理。即，必須使切削、研磨所導致的尺寸變化為最小。

該變形很大程度上是由原材料制備工序中引起的殘余應力所導致的。殘余應力在各種工序中產生，其中，在退火工序中產生的殘余應力大，如何使這一部分的殘余應力變小極為重要。

在迄今為止的發明中，雖然報道了很多關于適用于模具的合金及其制備方法的現有技術，但改善了模具加工時產生的變形的報道很少。在專利文獻1中，作為電子顯示部件的模具用途，報道了保持強度和特性的馬氏體鋼及其制法。但是，這是關于高強度鋼板的發明，Ni、Cr、Mn等的成分范圍與作為本發明的對象的Fe-Ni合金大不相同。

另外，在專利文獻2中，雖然報道了模具的熱處理方法，但其Cr、Mn等的成分范圍也與Fe-Ni合金大不相同。

這樣，沒有關于使用Fe-Ni合金的模具的報道。對于Fe-Ni合金，雖然對熱膨脹特性或低溫特性有過研究，但沒有對可降低、消除制備工序、特別是退火工序中產生的殘余應力的合金或其方法進行研究的實例。

專利文獻1：日本特開2012-528943號公報，

專利文獻2：日本特開2012-11619號公報。

發明內容

本發明的目的在于提供Fe-Ni合金，其可使退火工序、特別是冷卻時產生的殘余應力變小且均勻，在模具框架材料等實施復雜加工的用途中可得到細致的加工精度。

為了解決現有技術所具有的上述課題，本發明主要針對退火時生成的氧化皮和冷卻行為，著眼于氧化皮的成分組成的影響而反復深入研究。

這種開端是由于認識到如下的現象。在大量生產、制備Fe-36%Ni合金時，即使在相同的溫度、相同的水冷條件下對相同尺寸的板進行退火處理，也可發現翹曲明顯不同。板的尺寸為30mmt(mm厚)×2000mm×10000mm。翹曲大的板由于實施強力矯正，所以殘余應力大而復雜化，結果在加工成框架材料時難以維持形狀。重要的是翹曲小。從這些板上切下30mmt×2000mm×100mm的試驗片。由于制成小片，所以在該階段兩者的翹曲沒有差異。將其用銑床磨削表面6mm，以材料端部作為原點，以100mm的間隔在全長上測定位移(翹曲)。最大的位移大致在寬度中央部，翹曲大的板中為9mm，小的板中為5mm。如果是其中間程度以下，則矯正也是輕度的，可判斷為明顯的良化。