具有改善的焊接性的铁-锰合金制造技术

本发明专利技术涉及一种铁

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的焊接性的铁
‑
锰合金


[0001]本专利技术涉及一种铁
‑
锰合金，该铁锰合金旨在制造应用在尤其低温下的温度变化的影响中需要高尺寸稳定性的零件和焊接组件。
[0002]本专利技术的合金更特别地旨在用于电子领域和低温应用。

技术介绍

[0003]最常用于这些应用的合金是镍
‑
铁合金，更特别是通常包含约36％镍的合金。这类合金特别是在低温下，具有优异的尺寸稳定性性质，但由于其相对高的镍含量而导致具有成本价相对高的缺点。此外，这些合金与其他金属的焊接性并不总是完全令人满意，特别是在异质焊接的机械强度方面。
[0004]因此，本专利技术寻求提供适用于上述应用的合金，其因此特别是在低温下具有良好的性质，同时成本低于
[0005]由韩国Posco公司销售的还包含碳和锰的铁基合金是已知的。这些钢按重量计包括：
[0006]0.35％≤C≤0.55％，
[0007]22.0％≤Mn≤26.0％，
[0008]3.0％≤Cr≤4.0％，
[0009]0≤Si≤0.3％，
[0010]其余是铁和制造时引入的残留元素。
[0011]然而，这些合金并不完全令人满意。
[0012]尽管在环境温度和低温(
‑
196℃)下，它们的热膨胀系数和韧性方面是令人满意的，但本专利技术的专利技术人已经注意到，它们呈现出高热裂纹敏感性，因此具有相对较差的焊接性。
[0013]此外，本专利技术的专利技术人还已经观察到，这些钢材具有高腐蚀敏感性。然而，良好的耐腐蚀性对于上述应用，特别是对于薄的带材非常重要，以限制由这些合金制造的零件和结构的疲劳断裂或应力破裂的风险。因此，这些合金对于上述应用并不完全令人满意。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术的一个目的是提出一种合金，该合金能够以令人满意的方式制造应用在尤其是低温下的温度变化的影响中需要高尺寸稳定性的零件和焊接组件，同时具有相对较低的成本价。
[0015]为此，本专利技术涉及一种铁
‑
锰合金，该铁
‑
锰合金按重量计包括：
[0016]25.0％≤Mn≤32.0％，
[0017]7.0％≤Cr≤14.0％，
[0018]0≤Ni≤2.5％，
[0019]0.05％≤N≤0.30％，
[0020]0.1％≤Si≤0.5％，
[0021]任选地0.010％≤稀土元素≤0.14％，
[0022]其余是铁和制造时引入的残留元素。
[0023]在一些特定的实施方式中，本专利技术的合金包括以下被单独地采用或以任何技术上可能的组合采用的一种或多种特征：
[0024]‑
铬含量在8.5wt％至11.5wt％之间。
[0025]‑
镍含量在0.5wt％至2.5wt％之间。
[0026]‑
氮含量在0.15wt％至0.25wt％之间。
[0027]‑
稀土元素包括选自以下中的一种或多种元素：镧、铈、钇、镨、钕、钐和镱。
[0028]‑
诸如上述的铁
‑
锰合金在
‑
180℃至0℃之间，具有低于或等于8.5
×
10
‑6/℃的平均热膨胀系数CTE。
[0029]‑
诸如上述的铁
‑
锰合金具有高于或等于40℃的奈耳(N
é
el)温度T
奈尔
。
[0030]‑
诸如上述的铁
‑
锰合金，当制成厚度为3mm或更小的薄带材时，具有以下特征中的至少一个：
[0031]‑
在低温(
‑
196℃)下，厚度为3mm的缩减试样上，KCV韧性大于或等于80J/cm2，例如大于或等于100J/cm2；
[0032]‑
在
‑
196℃下，屈服强度Rp
0.2
大于或等于700MPa；
[0033]‑
在环境温度(20℃)下，屈服强度Rp
0.2
大于或等于300MPa。
[0034]‑
诸如上述的铁锰合金在低温和环境温度下是奥氏体的。
[0035]本专利技术还涉及一种用于制造由诸如先前限定的合金制成的带材的方法，该方法包括以下连续步骤：
[0036]‑
制备诸如先前限定的合金；
[0037]‑
形成所述合金的半成品；
[0038]‑
对该半成品进行热轧以获得热轧带材；
[0039]‑
任选地，对热轧带材进行一道次或多道次冷轧以获得冷轧带材。
[0040]本专利技术还涉及由诸如先前限定的铁
‑
锰合金制成的带材。
[0041]本专利技术还涉及一种用于制造由诸如先前限定的铁
‑
锰合金制成的线材的方法，该方法包括以下步骤：
[0042]‑
提供由铁锰合金制成的半成品；
[0043]‑
对该半成品进行热加工以形成中间线材；和
[0044]‑
将中间线材加工成直径小于中间线材的线材，所述加工包括线材拉伸(wire
‑
drawing)步骤。
[0045]本专利技术还涉及由诸如先前限定的铁
‑
锰合金制成的线材。
[0046]该线材特别是旨在用于填充焊丝(filler wire)或制造螺栓或螺钉的线材，这些螺栓和螺钉特别是通过对该线材进行冷镦而获得。
具体实施方式
[0047]通过阅读以下仅作为示例给出的描述，将更好地理解本专利技术。
[0048]在所有描述中，含量以重量百分比给出。
[0049]本专利技术的合金是一种铁
‑
锰合金，该铁
‑
锰合金按重量计包括：
[0050]25.0％≤Mn≤32.0％
[0051]7.0％≤Cr≤14.0％
[0052]0≤Ni≤2.5％
[0053]0.05％≤N≤0.30％
[0054]0.1％≤Si≤0.5％
[0055]任选地0.010％≤稀土元素≤0.14％
[0056]其余是铁和制造时引入的残留元素。
[0057]所述合金为高锰奥氏体钢。
[0058]本专利技术的合金在环境温度和低温(
‑
196℃)下是奥氏体的。
[0059]制造时引入的残留元素是指包含在用于制备合金的原材料中或源自用于制备合金的设备(例如熔炉耐火材料)的元素。这些残留元素对合金没有任何冶金效果。
[0060]残留元素尤其包括选自以下中的一种或多种元素：碳(C)、铝(Al)、硒(Se)、硫(S)、磷(P)、氧(O)、钴(Co)、铜(Cu)、钼(Mo)、锡(Sn)、铌(Nb)、钒(V)、钛(Ti)和铅(Pb)。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铁
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锰合金，按重量计包括：25.0％≤Mn≤32.0％，7.0％≤Cr≤14.0％，0≤Ni≤2.5％，0.05％≤N≤0.30％，0.1％≤Si≤0.5％，任选地0.010％≤稀土元素≤0.14％，其余是铁和制造时引入的残留元素。2.根据权利要求1所述的合金，其中，铬含量在8.5wt％至11.5wt％之间。3.根据权利要求1或2所述的合金，其中，镍含量在0.5wt％至2.5wt％之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的合金，其中，氮含量在0.15wt％至0.25wt％之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的合金，其中，所述稀土元素包括选自以下的一种或多种元素：镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)和镱(Yb)。6.一种用于制造由根据前述权利要求中任一项所述的铁
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锰合金制成的带材的方法，所述方法包括以下连续步骤：
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制备根...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔路易斯，
申请(专利权)人：艾普伦，
类型：发明
国别省市：