專利名稱：Fe-Ni-Co合金、其用途及制得的障板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低膨脹系數(shù)的Fe-Ni-Co合金，及其在制造用于顯示器陰極射線管的障板時(shí)的用途。
具有低膨脹系數(shù)的Fe-Ni-Co合金是眾所周知的，通常被稱為SUPERINVAR。這些合金特別適合于制造障板，例如在歐洲專利申請(qǐng)EP05340460中提出的，它建議使用一種Fe-Ni-Co合金來(lái)制造障板，該合金除鐵之外，含有28-34％鎳，2-7％鈷，0.1-1％錳，小于0.1％硅，小于0.01％碳，其余為從熔煉中帶入的雜質(zhì)。但是，該合金還有一個(gè)缺點(diǎn)，就是它的馬氏體型轉(zhuǎn)變點(diǎn)起始溫度Ms接近室溫，因此，不管是在形成障板還是在低溫下貯存它時(shí)，都會(huì)因?yàn)榘l(fā)生馬氏體型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致障板的永久變形。此外，由于錳被認(rèn)為是形成好的熱軋性合金必須的元素，上述的錳含量也使合金的膨脹系數(shù)過(guò)高，從而不能有效減少障板局部凸起的缺陷。
本發(fā)明的目的就是提供一種Fe-Ni-Co合金，它的馬氏體型轉(zhuǎn)變起始點(diǎn)低于-50℃，20℃與100℃間平均熱膨脹系數(shù)小于0.7×10-6/°K，80℃和130℃間平均熱膨脹系數(shù)小于1×10-6/°K。
就此而言，本發(fā)明的主題是一種Fe-Ni-Co合金，其化學(xué)組成包括(以重量計(jì))
32％≤Ni≤34％3.5％≤Co≤ 6.5％0％≤Mn≤0.1％0％≤Si≤0.1％0％≤Cr≤0.1％0.005％≤C≤0.02％S≤0.001％0.0001％≤Ca≤0.002％0.0001％≤Mg≤0.002％其余為鐵和由熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)；該合金的化學(xué)組成進(jìn)一步滿足以下關(guān)系Co+Ni≤38.5％Co+0.5×Ni≥20％Co+5×Ni≥165.5％和 S≤0.02×Mn+0.8×Ca+0.6×Mg優(yōu)選地，銅、鉬、釩和鈮含量每種均應(yīng)小于0.1％。更優(yōu)選的是，錳、硅、鉻、銅、鉬、釩和鈮含量總和小于0.30％。
最后，優(yōu)選氧含量小于或等于0.01％，氮含量小于或等于0.005％，磷含量小于或等于0.005％。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是用根據(jù)本發(fā)明的合金制造障板，以及制得的障板。
下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更準(zhǔn)確的敘述，但本發(fā)明不局限于以下敘述。
盡管，都知道障板的變形是由中溫加熱至低于100℃的溫度，通常是80℃而引起的，本發(fā)明現(xiàn)在假設(shè)，圖象缺陷是因?yàn)榫植考訜嵴习逯量筛哌_(dá)130℃的溫度下引起的。為了盡可能減少圖象缺陷，不僅要求用來(lái)制造障板的合金在20℃至100℃間的平均熱膨脹系數(shù)盡可能低，而且該合金在80℃和130℃間的平均熱膨脹系數(shù)也盡可能低。此外，該合金必須在足夠低的溫度下，也就是說(shuō)至少在-50℃，有穩(wěn)定的顯微結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的合金是一種Fe-Ni-Co合金，調(diào)節(jié)其化學(xué)組成，使它同時(shí)滿足以下條件，20℃和100之間的平均熱膨脹系數(shù)小于或等于0.7×10-6/°K，80℃和130℃之間的平均熱膨脹系數(shù)小于或等于1×10-7/°K，并且該合金的Ms點(diǎn)溫度低于-50℃。
該合金的化學(xué)組成包括，以重量計(jì)，至少32％、至多34％的鎳，以及至少3.5％、至多6.5％的鈷，鎳和鈷的含量滿足Co+Ni≤38.5％以使得合金在20℃和100℃之間的平均熱膨脹系數(shù)小于0.7×10-6/°K；Co+0.5×Ni≥20％以使得合金在80℃和130℃之間的平均熱膨脹系數(shù)小于1×10-6/°K；Co+5×Ni≥165.5％以使得Ms點(diǎn)低于-50℃。
此外，為了保證合金在20℃和100℃之間的平均熱膨脹系數(shù)小于0.7×10-6/°K，要求合金中錳、硅和鉻含量小于或等于0.1％。
為了使合金的Ms點(diǎn)保持在低于-50℃，合金必須含有至少0.005％的碳，但是碳含量不能超過(guò)0.02％，以便不至于影響合金的拉制成形性。
此外，工業(yè)合金通常含有雜質(zhì)元素，如銅、鉬、釩或鈮，為使合金熱膨脹系數(shù)盡可能小，希望這些元素的每種含量均小于或等于0.
1％，并且，優(yōu)選地，Mn+Si+Cr+Mo+V+Nb+Cu≤0.30％最后，為了獲得好的熱延展性，優(yōu)選地，氧含量小于或等于0.
01％，氮含量小于或等于0.005％，并且磷含量小于或等于0.005％。
該合金特別適于制造障板。為此，將合金熔煉，鑄成錠坯或扁錠，然后熱軋以形成約4mm厚的帶；冷軋?jiān)搸б缘玫郊s0.15mm厚的冷軋帶。這種冷軋帶在20℃時(shí)的0.2％屈服應(yīng)力Rp0.2約600MPa，這太高而不易成形，此外，通過(guò)化學(xué)切割加工障板坯之后，將這些坯料在700℃和850℃之間退火，使得它在20℃時(shí)的0.2％屈服應(yīng)力Rp0.2下降至約320MPa。然后，將每一坯料成形，例如拉制，以得到障板。
作為實(shí)施例，制備本發(fā)明合金A至D，其化學(xué)組成如下，以重量％計(jì)合金Ni Co Mn Si Cr CS CaMg FeA 32.7 4.50.060.080.040.0140.00060.00050.0015 余量B 33.5 4.50.050.080.070.0140.00090.00120.0009 余量C 33.5 3.50.050.080.050.0110.00070.00080.0007 余量D 33.3 4.20.050.090.060.0180.00080.00110.0011 余量這些合金性能如下
Rp0.2Rp0.2Rp0.2α α α MPa MPa MPa合金 20°/100° 20°/80° 80°/130° Ms20℃20℃ 200℃10-6/°K 10-6/°K10-6/°K ℃加工硬化退火*退火*A 0.31 0.23 0.78 -90 615 320 141B 0.65 0.65 0.80 ＜-186615 318 137C 0.49 0.45 0.90 ＜-186607 304 133D 0.51 0.49 0.77 ＜-186629 322 148*780℃退火15分鐘使用這些合金，可以制造障板，包括鉆孔的箔片，并通過(guò)拉拔成形。即使在冷環(huán)境中成形并貯存之后，這些障板仍具有完全的奧氏體結(jié)構(gòu)。并且其局部凸起缺陷比用現(xiàn)有技術(shù)的鐵—鎳合金制成的障板的局部凸起缺陷減少40％。
權(quán)利要求
1.Fe-Ni-Co合金，其化學(xué)組成包括，以重量計(jì)32％≤Ni≤34％3.5％≤Co≤6.5％0％≤Mn≤0.1％0％≤Si≤0.1％0％≤Cr≤0.1％0.005％≤C≤0.02％S≤0.001％0.0001％≤Ca≤0.002％0.0001％≤Mg≤0.002％其余為鐵及由熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)，該合金化學(xué)組成進(jìn)一步滿足以下關(guān)系Co+Ni≤38.5％Co+0.5×Ni≥20％Co+5×Ni≥165.5％和 S≤0.02×Mn+0.8×Ca+0.6×Mg
2.根據(jù)權(quán)利要求1的合金，其特征在于銅，鉬，釩和鈮含量各自小于0.1％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的合金，其特征在于，錳、硅、鉻、銅、鉬、釩和鈮含量的總和小于0.3％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的合金，其特征在于，氧含量小于或等于0.01％，氮含量小于或等于0.005％，并且磷含量小于或等于0.005％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的合金用于制造障板。
6.障板，其特征在于，它包括至少一個(gè)鉆有孔的箔，并由權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的合金組成。
全文摘要
Fe-Ni-Co合金，其化學(xué)組成包括，以重量計(jì)32％≤Ni≤34％，3.5％≤Co≤6.5％，0％≤Mn≤0.1％，0％≤Si≤0.1％，0％≤Cr≤0.1％，0.005％≤C≤0.02％，S≤0.001％，0.0001％≤Ca≤0.002％，0.0001％≤Mg≤0.002％，其余為鐵及由熔煉引起的雜質(zhì)；該合金的化學(xué)組成還滿足以下關(guān)系Co+Ni≤38.5％，Co+0.5×Ni≥20％，Co+5Ni≥165.5％，以及S≤0.02×Mn+0.8×Ca+0.6×Mg。上述合金用于制造障板，該障板用于顯示器的陰極射線管。
文檔編號(hào)C22C38/10GK1138634SQ9610449
公開(kāi)日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1996年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月5日
發(fā)明者R·科扎, M-P·索利納克 申請(qǐng)人:安費(fèi)公司