[发明专利]将连铸薄带材加工成铁镍型合金带材的方法

说明书

本发明涉及一种将通过薄带材的直接连铸而获得的薄带材加工成铁镍型合金带材。

铁镍型合金是众所周知的，而且这种合金因其磁性或其膨胀性能而得以广泛使用。这种合金的化学成分主要包括25％-50％重量百分比的镍、50％-75％重量百分比的铁，并可选择地包括钴、铬、钼中的至少一种合金元素且含量低于5％。例如，含大约36％或33％的镍、约4％的钴、余量基本为铁和有选择地含少量附加元素和杂质且具有小膨胀系数的合金是众所周知的。这些具有小膨胀系数的合金也因其良好的磁性而得以应用，尤其是厚度一般为十分之一和十分之几毫米之间的冷轧带材更是得到广泛应用。具体地说，所获得的磁性的特点表现为低于55A/m的矫顽场。

为制造这样的冷轧带材，合金被铸成100mm以上厚的钢坯或钢锭。随后，热轧钢锭或钢坯以获得5mm以下厚的热轧带材。此后，冷轧热轧带材以获得冷轧带材并在大约750℃的温度下对冷轧带材进行再结晶退火。这种技术的缺点是需要大范围的热轧加工。

为限制或避免热轧，可直接将合金连铸成10mm以下厚的薄带材。为此，可以采用其中薄带材在两个具有水平轴的转动辊之间连铸成型的连铸机。但是，发明人发现，由连铸薄带材制成的冷轧带材出人意料地比由钢锭或钢坯制成的冷轧带材具有强得多的矫顽场。

本发明的目的是通过提供一种铁镍型合金的冷轧带材的加工方法来弥补这一缺点，所述的冷轧带材是由一条通过直接连铸薄带材而获得的薄带材制成的，并且它具有与由钢锭或钢坯轧出的同类合金带材同样令人满意的磁性。

为此，本发明的主题是一种铁镍型合金带材的加工方法，所述的合金带材主要含有25％-50％重量百分比的镍、50％-75％重量百分比的铁并可选择地含有例如特别是钴、铬、钼、锰、硅、钒、钽、钛和铝中的一种或多种且其含量按重量百分比计低于8％的合金元素，以及余量为熔融操作时产生的杂质，其中连铸出一条10mm以下厚的薄带材，对所述的薄带材进行轧制并在轧制之前或轧制之后对带材进行均质处理，从而获得了低于0.4％的镍的“标准偏析度”，所述均质处理包括在温度T(℃)下保温一段时间t(小时)：

t≥0.5×10^-12exp(38000/(T+273))。

钴、铬、钼、锰、硅、钒、钽、钛和铝的含量之和最好低于或等于8％。

镍的标准偏析度最好低于0.35％。

可以对直接通过连铸获得的薄带材进行均质处理，或者对热轧后的带材或冷轧后的带材进行均质处理。

最好在均质处理后将带材冷轧到成品带材厚度，从而赋予带材可调整的晶体结构。

当镍含量为35％-37％时，在750℃对带材进行15分钟的退火后，矫顽场Hc小于45A/m。

当镍含量为32％-34％、钴含量为3.5％-6.5％时，在750℃对带材进行15分钟的退火后，矫顽场Hc小于55A/m。

以下将以非限定的方式具体地描述本发明并举例说明。

发明人很出人意料地第一次发现：铁镍型合金的磁性受由凝固引起的镍在枝晶间的微观偏析的影响。

为显示这种影响，发明人定义了“标准偏析度”，这个概念可以说明冷轧带材中的镍微观偏析情况和待冷轧的热轧带材中镍的微观偏析情况。待冷轧的热轧带材可以是一条直接通过薄带材连铸而获得的薄带材且它可选择地经过了热轧或附加热处理。为了表示得更明确和更形象，直接通过薄带材连铸而获得的薄带材的厚度为1mm-10mm。

发明人定义的“标准偏析度”是镍含量在厚度小于0.2mm的冷轧带材的整个厚度上的标准分布偏差的无偏估计量，其中所述的带材在850℃下接受15分钟的再结晶退火处理。

为确定标准偏析度，在厚度小于0.2mm的薄板上通过扫描电子显微术并结合能量弥散光谱学(EDS)测量出分布在整个厚度的许多点上(在一条垂直于表面的线上每隔1um取一点)的镍含量。由此，获得了镍含量(Ni)_j(j＝1，…n)的n值并利用下述公式计算出标准偏析度σ_Ni：

在此公式中，(Ni)_平代表(Ni)_j的算术平均值，n是测量次数。

利用这一定义，在没有特殊处理的情况下，根据现有技术，对经过薄带材直接连铸-热轧-冷轧而获得的薄带材来说，镍的标准偏析度高于0.5％，而对由钢锭形成的冷轧带材来说，镍的标准偏析度低于0.35％。