[发明专利]铁－镍合金带材的制备方法

说明书

本发明涉及由“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。

本发明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，本发明的主题是由“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。

本发明也涉及由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发明进行介绍。

“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％