[发明专利]一种热膨胀系数低的因瓦合金材料

说明书

本发明涉及一种热膨胀系数低的因瓦合金材料，其化学成分以质量百分比计包括：Ni:35.95‑36.35%，Cu:0.2‑0.45%，Co:0.4‑0.5%，其它元素满足YB/T5241标准要求；所述材料在20‑230℃温度范围内的热膨胀系数α≤2.6×10supgt;‑6/supgt;/℃。本发明的因瓦合金4J36材料，因化学成分元素Co、Cu的添加，Ni含量的优化控制，调整了因瓦合金的磁化率，提高了因瓦合金的居里点，从而降低了因瓦合金材料的热膨胀系数，在20‑230℃温度范围内的热膨胀系数α≤2.6×10supgt;‑6/supgt;/℃，满足国内某制造公司的用户技术协议特殊要求。

技术领域

本发明属于冶金中合金材料技术领域，具体涉及一种热膨胀系数低的因瓦合金材料。

背景技术

FeNi36合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少，出现所谓反常热膨胀现象(负反常)，被命名为因瓦合金，因瓦合金的居里温度一般在230℃附近，在居里温度以下的温度区间内，其膨胀系数非常稳定，故在特定工况下多有应用，特别是航空领域。因瓦合金4J36材料的制备，质量指标须符合YB/T5241-2014、ASTM F1684-06的标准要求，国内部分厂家以及美国冶联ATI、法国殷菲IA对该材料的制备有所涉足。但随着应用环境的严苛程度越来越高，部分应用单位要求因瓦合金4J36材料在20-230℃温度范围内的热膨胀系数α≤2.6×10^-6/℃，提出了更高的技术要求。经检测，目前各厂家制备的实物因瓦合金4J36材料、包括美国冶联ATI、法国殷菲IA的，均不能达到该技术要求，有待进一步研究改进性能。中国专利CN110106448A公开的低膨胀合金材料，是在0-100℃温度范围内热膨胀系数α≤2.0×10^-6/℃，CN113215494A公开的因瓦合金板材，是在20-100℃温度范围内热膨胀系数α≤0.9×10^-6/℃，不涉及20-230℃温度范围内的热膨胀系数改进尝试。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种热膨胀系数低的因瓦合金材料，能达到在20-230℃温度范围内的热膨胀系数α≤2.6×10^-6/℃的技术要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种热膨胀系数低的因瓦合金材料，其化学成分以质量百分比计包括：Ni:35.95-36.35％，Cu:0.2-0.45％，Co:0.4-0.5％；所述材料在20-230℃温度范围内的热膨胀系数α≤2.6×10^-6/℃。

可选择地，Ni的质量百分比为35.95-36.15％，Cu的质量百分比为0.2-0.25％。

可选择地，Ni的质量百分比为35.95-36.15％，Cu的质量百分比为0.4-0.45％。

可选择地，Ni的质量百分比为36.15-36.35％，Cu的质量百分比为0.2-0.25％。

可选择地，Ni的质量百分比为36.15-36.35％，Cu的质量百分比为0.4-0.45％。

进一步地，其它元素满足YB/T5241标准要求。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的因瓦合金4J36材料，因化学成分元素Co、Cu的添加、Ni含量的优化控制，调整了因瓦合金的磁化率，提高了因瓦合金的居里点，从而降低了因瓦合金材料的热膨胀系数，满足材料在20-230℃温度范围内的热膨胀系数α≤2.6×10^-6/℃的技术要求。

2、本发明的因瓦合金4J36材料，质量指标符合YB/T5241-2014、ASTM F1684-06标准要求；质量特性与美国冶联ATI、法国殷菲IA等国外制造厂家的产品质量相当；因瓦合金4J36产品的基础性能和加工性能比国内外产品更优。