【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料加工，尤其是一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺。
技术介绍
1、殷钢是一种在230℃以下(甚至到253℃)，具有极低膨胀系数，主要成分为36％ni-fe的合金；国外通称因瓦合金。因瓦合金属于铁基加高镍含量合金材料，ni含量通常在36％～40％之间，含有少量的c、p、s元素，fe元素含量通常在60％左右，ni为扩大奥氏体元素。该合金具有膨胀系数小，导热系数低，虽轧材强度、硬度不高，但可以通过合金强化、细晶强化、沉淀强化等方法在基本不改变塑性基础上提高线强度可达到1000mpa以上。
2、由于该合金耐磨性、耐蚀性和低膨胀系数，在电力电子器件、航空航天件、光学测量系统等领域应用广泛，尤其在作为长距离电力电缆的包芯线性能优异。
3、低膨胀系数因瓦合金轧材由于所用的锻造中间坯存在表面质量差，内部晶粒常伴有粗晶混晶现象，轧制过程控冷工艺控制不当，导致最终轧材组织不均匀，易出现粗晶环，机械性能富余量小，轧材易断丝开裂，影响轧材再拉拔时后热处理机械性能，无法应用在相关材料领域，难以满足市场需求。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种轧材质量好的低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：包括锻造工序和轧制工序；
3、所述锻造工序：坯料经锻前加热后进行锻造，锻造火次间进行保温；所述锻前加热过程的工艺为：坯料在300℃～500℃加热炉预热；然后以≤
4、锻造过程的工艺为：锻造区间温度由第一火次控制为950℃～1060℃降低到到最后一火次控制为900℃～1060℃，锻后保温温度由第一火次的1170℃～1190℃降低到倒数第二火次的1140℃～1160℃。
5、进一步的，所述锻造工序，坯料在300℃～500℃加热炉预热3.5～4.5小时，升至790℃～810℃后进行保温至少2小时，升至1170℃～1190℃进行保温至少7小时。
6、进一步的，锻造过程中最后一火次锻造过程为：首先对棱角进行倒角；再对一端进行锻造，锻造后边长尺寸为目标尺寸+(10～15)mm；然后将锻材进行掉头，对另一端进行锻造，锻造成整体尺寸一致的方坯；再将一端终锻成目标尺寸；最后将锻材进行第二次掉头，将另一端终锻成目标尺寸。
7、进一步的，所述锻造过程中：锻造温度≥1100℃，打击能量310～320j、单边压下量≤25mm；锻造温度1000～1100℃，打击能量280～310j、单边压下量≤20mm；锻造温度950～1000℃，打击能量220～280j、单边压下量≤15mm；锻造温度900～950℃，打击能量120～220j、单边压下量≤10mm。
8、更进一步的，采用五火次锻造，各火次锻造温度控制为：第一火次的锻造区间温度控制为950℃～1060℃，锻后保温温度1170℃～1190℃；第二火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃，锻后保温温度1170℃～1190℃；第三火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃，锻后保温温度1150℃～1170℃；第四火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃，锻后保温温度1140℃～1160℃；第五火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃。
9、进一步的，所述轧制工序：均热段温度为970～1020℃，均热段保温时间达到120～150min；开轧温度为1030～1070℃，精轧进口温度900～950℃，盘条上风冷辊道吐丝温度为850～900℃。
10、更进一步的，所述轧制工序：预精轧后、精轧后进行穿水控冷，预精轧后控冷穿水管段数为2段，第1段水流量为80～85m3/h，第2段水流量为27～31m3/h；精轧后控冷穿水管段数为4段，第1段水流量为27～31m3/h，第2段水流量为23～27m3/h，第3段水流量为29～34m3/h，第4段水流量为31～35m3/h。
11、更进一步的，所述轧制工序：上风冷辊道后风机全关，保温罩全开，1-9段辊道速度分别为：0.60±0.02m/s、0.62±0.02m/s、0.64±0.02m/s、0.66±0.02m/s、0.68±0.02m/s、0.70±0.02m/s、0.72±0.02m/s、0.70±0.02m/s、0.60±0.02m/s。
12、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术在锻造时确定的加热工艺经过多次实验总结得出，可确保坯料内外受热均匀且不弱化甚至破坏晶界，在锻造时坯料不会因均热性差、锻造温度不合理导致的表面裂纹缺陷、结疤等缺陷，形成一套完整成熟较大锭形的因瓦合金电渣锭加热温度控制工艺，为锻造无缺陷中间坯提供了保障。本专利技术通过降温控制快速锻造及最后一火双掉头锻造方法，通过火次间阶段降低保温锻造温度，降低因温度升高导致的部分晶粒长大，弥补锻造过程由于变形量不足导致材料粗晶或者混晶缺陷，尤其在最后一火利用双掉头解决了夹持端易产生粗晶混晶问题。本专利技术通过精轧、预精轧控冷工艺，合理加快轧材冷却，抑制奥氏体晶粒长大，形成尺寸相近、分布均匀的晶粒，提升材料组织均匀性，提升钢材的强度、硬度和韧性能指标。本专利技术提供了因瓦合金较大锭形长定尺无缺陷中间坯的锻造方法、中间坯轧制方法，解决了锻造中间坯晶粒粗大、混晶对轧材遗传导致机械性能富余量小的难题，满足了高端市场发展的要求。
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1.一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于：包括锻造工序和轧制工序；
2.根据权利要求1所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于：所述锻造工序，坯料在300℃～500℃加热炉预热3.5～4.5小时，升至790℃～810℃后进行保温至少2小时，升至1170℃～1190℃进行保温至少7小时。
3.根据权利要求1所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，锻造过程中最后一火次锻造过程为：首先对棱角进行倒角；再对一端进行锻造，锻造后边长尺寸为目标尺寸＋(10～15)mm；然后将锻材进行掉头，对另一端进行锻造，锻造成整体尺寸一致的方坯；再将一端终锻成目标尺寸；最后将锻材进行第二次掉头，将另一端终锻成目标尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，所述锻造过程中：锻造温度≥1100℃，打击能量310～320J、单边压下量≤25mm；锻造温度1000～1100℃，打击能量280～310J、单边压下量≤20mm；锻造温度950～1000℃，打击能量
5.根据权利要求4所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，采用五火次锻造，各火次锻造温度控制为：第一火次的锻造区间温度控制为950℃～1060℃，锻后保温温度1170℃～1190℃；第二火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃，锻后保温温度1170℃～1190℃；第三火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃，锻后保温温度1150℃～1170℃；第四火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃，锻后保温温度1140℃～1160℃；第五火次的锻造区间温度控制为900℃～1060℃。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，所述轧制工序：均热段温度为970～1020℃，均热段保温时间达到120～150min；开轧温度为1030～1070℃，精轧进口温度900～950℃，盘条上风冷辊道吐丝温度为850～900℃。
7.根据权利要求6所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，所述轧制工序：预精轧后、精轧后进行穿水控冷，预精轧后控冷穿水管段数为2段，第1段水流量为80～85m3/h，第2段水流量为27～31m3/h；精轧后控冷穿水管段数为4段，第1段水流量为27～31m3/h，第2段水流量为23～27m3/h，第3段水流量为29～34m3/h，第4段水流量为31～35m3/h。
8.根据权利要求6所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，所述轧制工序：上风冷辊道后风机全关，保温罩全开，1-9段辊道速度分别为：0.60±0.02m/s、0.62±0.02m/s、0.64±0.02m/s、0.66±0.02m/s、0.68±0.02m/s、0.70±0.02m/s、0.72±0.02m/s、0.70±0.02m/s、0.60±0.02m/s。
...【技术特征摘要】
1.一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于：包括锻造工序和轧制工序；
2.根据权利要求1所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于：所述锻造工序，坯料在300℃～500℃加热炉预热3.5～4.5小时，升至790℃～810℃后进行保温至少2小时，升至1170℃～1190℃进行保温至少7小时。
3.根据权利要求1所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，锻造过程中最后一火次锻造过程为：首先对棱角进行倒角；再对一端进行锻造，锻造后边长尺寸为目标尺寸＋(10～15)mm；然后将锻材进行掉头，对另一端进行锻造，锻造成整体尺寸一致的方坯；再将一端终锻成目标尺寸；最后将锻材进行第二次掉头，将另一端终锻成目标尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，所述锻造过程中：锻造温度≥1100℃，打击能量310～320j、单边压下量≤25mm；锻造温度1000～1100℃，打击能量280～310j、单边压下量≤20mm；锻造温度950～1000℃，打击能量220～280j、单边压下量≤15mm；锻造温度900～950℃，打击能量120～220j、单边压下量≤10mm。
5.根据权利要求4所述的一种低膨胀系数铁镍基殷钢的锻造轧制混合成型工艺，其特征在于，采用五火次锻造，各火次锻造温度控制为：第一火次的锻造区间温度控制为950℃～1060℃，锻后保温温度1170℃～1190℃；第二火次的锻造区间温度控制为900℃～106...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏斌，贾建平，王建强，孙中华，王金宝，梁佳，王超，马瑞楠，茹继龙，贾相有，
申请(专利权)人：河北张宣高科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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