[发明专利]低热膨胀的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法

说明书

本发明公开了一种低热膨胀的Fe‑36Ni因瓦合金板材的制造方法，包括以下步骤：S1、将因瓦合金板材各组分原料经真空熔炼炉冶炼、浇铸成铸锭，所述因瓦合金板材包含以下重量百分比组分：C 0.21～0.22％，Mo 1.65～1.85％，Ti 0.05～0.1％，Nb 0.15～0.18％，Ni 35～37％，余量为Fe；S2、将熔炼铸锭经电渣重熔；S3、重熔锭经高温锻造，制备为板坯，所述板坯厚度为140～180mm；S4、板坯表面经修磨后，在板材轧制机上多道次热轧成厚度为9～10mm的板材，所述热轧时初轧温度为1050～1100℃，终轧温度为820～850℃，每道次轧制的压下率为5～8％。本发明方法在不改变因瓦合金板材合金组成基础上，维持了低热膨胀系数，并提高了板材屈服强度。

技术领域

本发明涉及一种因瓦合金板材的制造方法，特别是涉及一种低热膨胀的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法。

背景技术

因瓦合金自1896年被发现以来，由于它在室温至Tc(居里温度)温度范围内具有极低的热膨胀系数，因此被长期应用于国防、航空航天、精密仪器仪表等工业领域，以Fe-36Ni因瓦合金为代表的低膨胀合金也成为经典的功能材料。但是，传统因瓦合金由于具有高Ni含量，在很宽的温度范围内均保持单相奥氏体组织，致使其室温强度较低(Rel≤300 MPa，Rm≤500 MPa)，限制了其低膨胀特性在结构材料构件上的潜在应用。采用固溶强化方式，Fe-Ni-C、Fe-Ni-Mn-C、Fe-Ni-Co等因瓦合金体系中合金含量的大量增加虽然能有效提高基体合金强度，但低膨胀特性受到明显影响。为避免高性能因瓦合金因加入过量合金元素而增大其热膨胀系数，现有技术采用微合金化的成分设计，结合合金基体细晶强化及沉淀强化方式，能有效地提升合金强度，并且使因瓦合金的热膨胀系数稳定在较低水平。但是对于相同合金成分设计的Fe-36Ni因瓦合金，现有技术并没有给出在维持稳定的低热膨胀系数基础上进一步提高Fe-36Ni因瓦合金屈服强度的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种低热膨胀的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法，在保持低热膨胀系数前提下提高Fe-36Ni因瓦合金板材的屈服强度。

本发明的技术方案是这样的：一种低热膨胀的Fe-36Ni因瓦合金板材的制造方法，包括以下步骤：

S1、将因瓦合金板材各组分原料经真空熔炼炉冶炼、浇铸成铸锭，所述因瓦合金板材包含以下重量百分比组分：C0.21～0.22％，Mo1.65～1.85％，Ti0.05～0.1％，、Nb0.15～0.18％，Ni35～37％，余量为Fe；

S2、将熔炼铸锭经电渣重熔；

S3、重熔锭经高温锻造，制备为板坯，所述板坯厚度为140～180mm；

S4、板坯表面经修磨后，在板材轧制机上多道次热轧成厚度为9～10mm的板材，所述热轧时初轧温度为1050～1100℃，终轧温度为820～850℃，每道次轧制的压下率为5～8％。

优选地，所述电渣重熔时使锭中P≤0.002％，S≤0.002％，O≤0.0015％，N≤0.0015％。

优选地，所述初轧温度为1050～1060℃，终轧温度为840～850℃。

优选地，所述每道次轧制的压下率为7～8％。

本发明所提供的技术方案的有益效果是，避免通过调整合金成分设计来提高板材屈服强度带来的热膨胀系数增高问题，采用了在热轧时低终轧温度和低道次压下率轧制方案轧态合金以单相奥氏体为主，再结晶奥氏体晶粒尺寸更加细小，高Taylor因子区域比例更大，使得板材屈服强度得以提高；另外通过轧制工艺的变化，板材中形变织构及再结晶织构低角度取向差角出现频率变高，而0～45°及＞45°的取向差角出现频率变低，织构强度提高，可获得更低的热膨胀系数。通过热轧工艺控制提高板材屈服强度相比现有技术调整合金成分的方法，其生产过程更易于控制，成本更低。

附图说明