[发明专利]一种低膨胀铁镍合金及其制造方法

说明书

一种低膨胀铁镍合金及其制造方法，其化学成分质量百分数含量为：C 0.20～0.35％，Si≤0.5％，Mn 0.1～0.5％，P≤0.008％，S≤0.005％，Ca 0.001～0.015％，Ni 34.0～38.0％，Co≤1.0％，Ni+Co为35～38％，且Mo+V+Ti+W+Nb+Cr≤0.2％，余量Fe及杂质，在较宽温度范围内具有良好低膨胀特性和机械性能，其居里温度在300℃以上，膨胀系数α_{室温～300℃}≤2.8×10^‑6/℃，其金相组织为完全奥氏体组织，具有良好的组织稳定性，用于高定型温度碳纤维结构件模具、集成电路框架、真空器件的封装等领域。

技术领域

本发明属于低膨胀合金领域，具体涉及一种低膨胀铁镍合金及其制造方法。

背景技术

殷瓦合金是由法国人Guillaume于1893年发明的，其主要成分是Ni含量为36％的Fe-Ni合金，该合金的膨胀系数非常低，其20～100℃膨胀系数为≤1.5×10^-6/℃，具有极低的膨胀系数，该合金被命名为殷瓦合金。Fe-Ni殷瓦合金存在热膨胀反常现象，Fe-Ni系合金随着Ni含量的增加，膨胀系数逐渐下降，在Ni含量36％左右膨胀系数达到最低值，接近0，进一步增加Ni含量膨胀系数又开始升高，这一现象称为殷瓦效应。

Fe-Ni合金的殷瓦效应只有在合金的居里点温度(T_c)以下才显现，T_c是合金的磁性转变温度，T_c以上合金为顺磁性状态，合金具有正常热膨胀，低于的T_c合金为铁磁性状态，合金的膨胀系数很小并且随温度升高缓慢增加。因此，Fe-Ni殷瓦合金作为低膨胀合金使用时，使用温度不能高于居里点温度，T_c温度以上合金的膨胀系数会十分陡峭地升高。

由于殷瓦合金具有低膨胀系数的特点，该合金在电子、仪表领域得到广泛应用，表1和表2是现有典型的殷瓦合金化学成分和膨胀性能。

表1相关典型钢种的化学成分(wt％)