铁-镍合金带材的制备方法技术

２０－１５０℃间的热膨胀系数低于７×１０↑［－６］／Ｋ的“γ’和／或γ″组织硬化”型Ｆｅ－Ｎｉ合金带材的制备方法，其中热轧半成品或薄带材直接浇涛并任选进行轻度热轧制备出热轧带材；并软化退火所述带材，该退火包括在９５０－１２００℃下均热处理随后快冷，任选酸洗，以获得软化带材；用大于５％的压下比冷轧软化带材，制出冷加工带材；在惰性或还原性气氛下，再结晶退火冷加工带材，即带材运动时则进行９００－１２００℃，保温时间３０秒－５分钟的退火，或者处于静止状态时则进行９００－１０５０℃，保温时间１５分钟－５小时的退火，随后以足以防止硬化析出相形成的冷速冷至５００℃以下。该带材由Ｆｅ－Ｎｉ合金制成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由“γ’和/或γ″组织硬化”型的Fe-Ni合金制成的带材的制备方法以及所获得的带材。为了制造诸如彩色电视机显像管张紧(tensioned)荫罩支撑框架这样的制品，使用的是由硬化处理之后具有低的膨胀系数和高的屈服强度的“γ’和/或γ″组织硬化”型的Fe-Ni合金制成的带材。制造此类框架的方法包括许多步骤。首先，由软化的带材切制下若干部分，将该部分弯曲并且之后通过焊接加以组装，从而获得框架。对该框架实施一系列操作，通过形成氧化物层来使其变黑，以及使其硬化和使荫罩固定。在这些操作期间框架在高温受到力的作用，这会引起蠕变，可能导致不可接受的变形或甚至断裂的发生。本专利技术的目的是提供一种方法，该方法能够获得由具有良好的蠕变强度和，优选具有良好的可黑化性能的“γ’和/或γ″组织硬化”型的Fe-Ni合金制成的带材。为此，本专利技术的主题是由“γ’和/或γ″组织硬化”型的20℃-150℃间的热膨胀系数低于7×10-6/K的Fe-Ni合金制成的带材的制备方法，其中——通过对半成品进行热轧或者薄带材的直接浇铸制备出热轧带材(hot strip)，所述薄带材任选进行轻度热轧，并且，对所述热轧带材进行软化退火操作，该退火操作包括在950-1200℃下进行均热处理，随后加以快速冷却以及，任选的酸洗操作，以便获得软化的带材；——采用大于5％的压下比对所述软化带材进行冷轧，制备出冷加工的带材；以及——在惰性或还原性气氛下，对所述冷加工带材进行再结晶退火，其中，带材处于运动状态时的退火温度为900-1200℃，保温时间为30秒-5分钟，或者带材处于静止状态时的退火温度为900-1050℃，保温时间为15分钟-5小时，随后，以足以防止硬化析出相形成的冷速冷却至500℃以下。本专利技术也涉及由20-150℃间的热膨胀系数低于7×10-6K的“γ’和/或γ″组织硬化”型的Fe-Ni合金制成的未硬化处理的带材，所述带材经“γ’和/或γ″相的析出强化处理后，其屈服强度高于600Mpa，在350Mpa下、600℃1小时下的蠕变抗力以低于2％的蠕变应变为特征，以及所述带材的至少一面任选包括均匀金色层。现在，以更加详细但非限制性的方式对本专利技术进行介绍。“γ’和/或γ″组织硬化”型的Fe-Ni合金是主要元素为铁和镍，并且还包含一种或多种其它元素的合金，其中，所述一种或多种元素例如是能够形成γ’金属间相析出物的钛或铝、或者是能够形成γ″金属间相析出物的铌或钽。这些析出相是硬化性的。可以存在有限量的另外一些元素如铬、钼、钨、锆、碳、硅和锰，以及来自于熔炼过程的杂质。可以对上述各种元素的含量进行选择，以便对所述合金的各种性能，如硬化后的硬度和膨胀系数进行调整。这种合金可以处于“软化状态”，也就是说，当硬化元素处于溶解状态时，其具有有限的屈服强度，这可以由包括在足够高的温度下进行均热处理的软化退火操作来获得，所述均热温度优选为950-1200℃，还要更优选为1000-1075℃，均热处理的时间优选为1-5分钟，所述均热处理之后必须快冷至500℃以下，例如冷至室温。优选地，在软化退火温度与500℃之间的冷却必须在小于5分钟，并且更优选小于4分钟的时间的进行。甚至更好地，退火温度与400℃间的冷却必须在小于5分钟的时间内进行。退火温度必须足够高以防止在晶界处形成网状γ’析出相，但该温度又不能太高，以防止一方面碳化物发生溶解和碳化物在晶界析出以及，另一方面防止止晶粒粗大。所述软化退火优选例如在包括露点低于-40℃并且优选低于-45℃的氢/氮气混合物的保护性气氛中进行。在下面考虑进行软化处理时，将以上述这些处理条件为参考。通过进行高于约500℃的硬化热处理，析出硬化相，来获得所述的硬化。优选地，该处理在低于800℃，例如约750℃下进行，处理时间约30分钟。为了制造彩色电视机显像管的张紧的荫罩支撑框架，需对化学组成进行选择，以使20-150℃之间的热膨胀系数低于7×10-6/K，优选低于6×10-6/K，还更优选低于5×10-6/K。还需对化学组成进行选择，以便使硬化状态下的屈服强度高于600Mpa，还更优选高于700Mpa。为了实现这一点，所述化学组成，以重量百分比计例如为40％≤Ni+Co+Cu≤45％0％≤Co≤5％0％≤Cu≤3％0.5％≤Ti≤4％0.02％≤Al≤1.5％0％≤Nb+Ta/2≤6％0％≤Cr≤3％0％≤Zr≤1％0％≤Mo+W/2≤3％C≤0.1％Si≤0.7％Mn≤0.7％S≤0.02％P≤0.04％0％≤B≤0.005％余者为铁和源自于熔炼的杂质。优选地，所述化学组成如下40.5％≤Ni+Co+Cu≤44.5％0％≤Co≤5％0％≤Cu≤3％1.5％≤Ti≤3.5％0％≤Nb+Ta/2≤1％0.05％≤Al≤1％0％≤Cr≤0.5％0％≤Zr≤0.5％0％≤Mo+W/2≤0.1％C≤0.05％Si≤0.5％Mn≤0.5％S≤0.01％P≤0.02％0.0005％≤B≤0.003％.一般地，根据钛、铝、铌、和钽的含量对镍的含量进行调整，以便在金属间化合物析出之后，基体中的镍含量能够使其获得所要求的热膨胀系数。所述带材的制造开始是在带有钢包内精炼布置的电弧炉中，或者在感应炉中将合金熔化，这样，获得液态合金。所述液态合金可以直接浇注成半成品，如铸锭、初轧钢坯(bloom)或坯料(billet)，或者采用薄带直接浇涛，例如双辊铸造浇注成带材。所述液态合金也可以，优选地，浇注成重熔电极，该重熔电极或者通过电渣重熔(ESR法)或者真空孤重熔(VAR法)加以重新熔化，以获得半成品。该重熔过程的优点在于能够获得偏析程度很低、缺陷如氧化夹杂物很少的更均匀一致的金属。对半成品重新加热，并且，优选地，在1100℃至1300℃下保持2-50小时，以使其均匀化，然后，在900-1300℃下对其进行热轧，以获得厚度约3-5mm的热轧带材(厚度的选择取决于期望最终获得的带材的厚度。)当合金直接浇注成薄带材时，可以对其进行轻微热轧或者不进行热轧。就一切情形而言，然后均需通过软化退火操作来使带材软化，之后进行上述的快速冷却，之后，对带材进行酸洗，结果，获得了软化的带材。然后，在一个或多个中间被软化退火操作隔开的操作中，优选在前述条件下，对所获得的软化的带材进行冷轧。实施最终冷轧操作时的压下比必须大于5％，且优选低于90％，以获得冷加工带材。在冷轧之前，或者在两次连续的冷轧操作之间，或者在冷轧之后，可以对带材的一面或两面进行磨削，例如采用抛光，以便将由前述高温均热处理形成的钛贫化的任何表面层去除。然后，在惰性或还原性气氛中，对所获得的带材进行再结晶退火操作，该操作或者在带材处于运动状态时处理，温度约为900-1200℃，保温时间为30秒-5分钟，或者在带材为静止状态时，处理温度为900-1050℃，保温时间为15分-5小时，之后，以足以防止形成硬化析出相的冷却速度冷至500℃以下。优选地，所述退火优选在前述软化退火条件下进行。优选地，所述气氛由20-30％的氮和80-70％的氢组成，优选其露点低于-40℃，还更优选低于-45℃。例如，所述气氛可以包含大致25％的氮和75％的氢。对冷加工比大于5％的带材进行的这种再结晶处理能够使其在硬化状态下获得，本文档来自技高网...

【技术保护点】
在２０－１５０℃之间的热膨胀系数低于７×１０↑［－６］／Ｋ的“γ’和／或γ″组织硬化”型的Ｆｅ－Ｎｉ合金制成的带材的制备方法，其中：－－通过对半成品进行热轧或者直接浇涛薄带材并任选进行轻度热轧制备出热轧带材，并且，对所述热轧带材进行软化 退火操作，该退火操作包括在９５０－１２００℃下进行均热处理，随后加以快速冷却以及，任选进行酸洗操作，以便获得软化的带材；－－采用大于５％的压下量对所述软化带材进行冷轧，制备出冷加工带材；以及－－在惰性或还原性气氛中，对所述冷加工带材 进行再结晶退火，其中，带材或者处于运动状态下进行退火温度为９００－１２００℃，保温时间为３０秒－５分钟的处理，或者带材处于静止状态下进行退火温度为９００－１０５０℃，保温时间为１５分－５小时的处理，随后，以足以防止硬化析出相形成的冷速冷却至５００℃以下。

【技术特征摘要】
FR 2001-1-24 01009711.在20-150℃之间的热膨胀系数低于7×10-6/K的“γ’和/或γ″组织硬化”型的Fe-Ni合金制成的带材的制备方法，其中——通过对半成品进行热轧或者直接浇涛薄带材并任选进行轻度热轧制备出热轧带材，并且，对所述热轧带材进行软化退火操作，该退火操作包括在950-1200℃下进行均热处理，随后加以快速冷却以及，任选进行酸洗操作，以便获得软化的带材；——采用大于5％的压下量对所述软化带材进行冷轧，制备出冷加工带材；以及——在惰性或还原性气氛中，对所述冷加工带材进行再结晶退火，其中，带材或者处于运动状态下进行退火温度为900-1200℃，保温时间为30秒-5分钟的处理，或者带材处于静止状态下进行退火温度为900-1050℃，保温时间为15分-5小时的处理，随后，以足以防止硬化析出相形成的冷速冷却至500℃以下。2.根据权利要求1的方法，其特征在于热轧之后进行的软化退火温度为1000-1075℃。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于在冷轧之后进行的再结晶退火温度为1000-1075℃。4.根据权利要求1-3中之任何一项的方法，其特征在于所述退火温度与500℃之间的冷却时间小于5分钟。5.根据权利要求1-4中之任一项的方法，其特征在于实施所述退火处理时的惰性或还原性气氛由20-30％氮和80-70％氢组成，并且具有低于-40℃的露点。6.根据权利要求1-5中之任一项的方法，其特征在于还要进行一个精轧操作，产生低于5％的当量冷加工比。7.根据权利要求6的方法，其特征在于由上述精轧产生的当量冷加工比大于2％。8.根据权利要求1-7中之任一项的方法，其特征在于在进行冷轧之前、期间或者之后，对所述带材的至少一面进行磨削，例如采用抛光，以便在进行再结晶退火之后，在所述至少一面上获得均匀的金色层。9.根据权利要求1-8中之任一项的方法，其特征在于所述半成品，例如铸锭、初轧钢坯或坯料，由在其中带有包内精炼装置的电弧炉，或者在感应炉中熔炼的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R科扎，JP里亚尔，PL雷德特，
申请(专利权)人：安费尤吉纳精密公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]