因瓦合金,又稱殷鋼,因其在居里溫度點(diǎn)以下具有極低的熱膨脹系數(shù),在精密工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來,新興高技術(shù)領(lǐng)域、尖端國防工業(yè)領(lǐng)域以及航空航天工業(yè)領(lǐng)域等對(duì)精密設(shè)備的急迫需求極大地促進(jìn)了因瓦合金的應(yīng)用范圍。目前,因瓦合金已被廣泛應(yīng)用于航天遙感器、精密激光、光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)、天文望遠(yuǎn)鏡透鏡支撐系統(tǒng)、射電望遠(yuǎn)鏡和大型電子望遠(yuǎn)鏡等基座定位裝置、離子激光裝置中的諧振器、航空工業(yè)用復(fù)合材料零件的加工模具等寬廣領(lǐng)域。
在新興民用工業(yè)領(lǐng)域,作為遠(yuǎn)距離倍容量輸電導(dǎo)線以及大型液化天然氣(LNG)船體制造的關(guān)鍵材料,因瓦合金冷加工產(chǎn)品的用量急劇增加。但是,目前有關(guān)因瓦合金冷加工產(chǎn)品再結(jié)晶過程組織、性能變化規(guī)律的研究報(bào)告極少。河北鋼鐵技術(shù)研究總院的研究者以Fe-36Ni因瓦合金為對(duì)象,深入研究了再結(jié)晶溫度對(duì)因瓦合金冷軋薄板組織、性能的影響規(guī)律,為開發(fā)系列因瓦合金薄板產(chǎn)品提供技術(shù)參考。
研究所用的Fe-36Ni因瓦合金選用工業(yè)純鐵和電解鎳板為原料,經(jīng)50kg真空感應(yīng)爐冶煉,鑄錠尺寸為130mm×130mm×350mm。將鑄錠加熱到1250℃,保溫1h,在550mm熱軋?jiān)囼?yàn)機(jī)上經(jīng)粗軋?zhí)幚恚瞥?0mm厚的板材;重復(fù)上述加熱制度,在350mm熱軋?jiān)囼?yàn)機(jī)上經(jīng)精軋?zhí)幚恚瞥?.8mm厚的熱軋板,空冷至室溫;再將熱軋板切割成300mm×600mm規(guī)格,在450mm冷軋?jiān)囼?yàn)機(jī)上軋制成0.38mm薄板;利用CAS300Ⅱ退火模擬試驗(yàn)機(jī),對(duì)冷軋板進(jìn)行不同溫度下保溫8min退火處理,退火溫度范圍在400~850℃。
分別采用金相顯微鏡進(jìn)行組織觀察、X射線衍射儀進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析、拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試、萬能膨脹儀進(jìn)行熱膨脹性能測(cè)試,得出如下結(jié)論:
(1)通過分析Fe-36Ni因瓦合金冷軋薄板硬度值隨再結(jié)晶溫度的變化規(guī)律,確定其再結(jié)晶溫度區(qū)間為525~625℃。
(2)分析顯微組織變化規(guī)律后,確定該合金冷軋薄板再結(jié)晶溫度與顯微組織變化規(guī)律的一致性。
(3)通過研究晶粒衍射峰強(qiáng)度的變化規(guī)律,確定了熱軋板的晶粒擇優(yōu)由(111)轉(zhuǎn)變?yōu)槔滠埌宓模?00),且(200)晶面的擇優(yōu)取向主要發(fā)生在再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)。
(4)分析再結(jié)晶過程的磁性能變化情況后,確定了再結(jié)晶溫度對(duì)磁性能幾乎無影響的事實(shí)。