因瓦合金,又稱殷鋼,因其在居里溫度點以下具有極低的熱膨脹系數,在精密工業領域具有廣泛的應用。近年來,新興高技術領域、尖端國防工業領域以及航空航天工業領域等對精密設備的急迫需求極大地促進了因瓦合金的應用范圍。目前,因瓦合金已被廣泛應用于航天遙感器、精密激光、光學測量系統、天文望遠鏡透鏡支撐系統、射電望遠鏡和大型電子望遠鏡等基座定位裝置、離子激光裝置中的諧振器、航空工業用復合材料零件的加工模具等寬廣領域。
在新興民用工業領域,作為遠距離倍容量輸電導線以及大型液化天然氣(LNG)船體制造的關鍵材料,因瓦合金冷加工產品的用量急劇增加。但是,目前有關因瓦合金冷加工產品再結晶過程組織、性能變化規律的研究報告極少。科研工作者以Fe-36Ni因瓦合金為對象,深入研究了再結晶溫度對因瓦合金冷軋薄板組織、性能的影響規律,為開發系列因瓦合金薄板產品提供技術參考。
研究所用的Fe-36Ni因瓦合金選用工業純鐵和電解鎳板為原料,經50kg真空感應爐冶煉,鑄錠尺寸為130mm×130mm×350mm。將鑄錠加熱到1250℃,保溫1h,在550mm熱軋試驗機上經粗軋處理,制成20mm厚的板材;重復上述加熱制度,在350mm熱軋試驗機上經精軋處理,制成4.8mm厚的熱軋板,空冷至室溫;再將熱軋板切割成300mm×600mm規格,在450mm冷軋試驗機上軋制成0.38mm薄板;利用CAS300Ⅱ退火模擬試驗機,對冷軋板進行不同溫度下保溫8min退火處理,退火溫度范圍在400~850℃。
分別采用金相顯微鏡進行組織觀察、X射線衍射儀進行物相結構分析、拉伸試驗機進行力學性能測試、萬能膨脹儀進行熱膨脹性能測試,得出如下結論:
(1)通過分析Fe-36Ni因瓦合金冷軋薄板硬度值隨再結晶溫度的變化規律,確定其再結晶溫度區間為525~625℃。
(2)分析顯微組織變化規律后,確定該合金冷軋薄板再結晶溫度與顯微組織變化規律的一致性。
(3)通過研究晶粒衍射峰強度的變化規律,確定了熱軋板的晶粒擇優由(111)轉變為冷軋板的(200),且(200)晶面的擇優取向主要發生在再結晶溫度范圍內。
(4)分析再結晶過程的磁性能變化情況后,確定了再結晶溫度對磁性能幾乎無影響的事實。