专利名称：Fe-Ni-Co合金、其用途及制得的障板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低膨胀系数的Fe-Ni-Co合金，及其在制造用于显示器阴极射线管的障板时的用途。
具有低膨胀系数的Fe-Ni-Co合金是众所周知的，通常被称为SUPERINVAR。这些合金特别适合于制造障板，例如在欧洲专利申请EP05340460中提出的，它建议使用一种Fe-Ni-Co合金来制造障板，该合金除铁之外，含有28-34％镍，2-7％钴，0.1-1％锰，小于0.1％硅，小于0.01％碳，其余为从熔炼中带入的杂质。但是，该合金还有一个缺点，就是它的马氏体型转变点起始温度Ms接近室温，因此，不管是在形成障板还是在低温下贮存它时，都会因为发生马氏体型转变，导致障板的永久变形。此外，由于锰被认为是形成好的热轧性合金必须的元素，上述的锰含量也使合金的膨胀系数过高，从而不能有效减少障板局部凸起的缺陷。
本发明的目的就是提供一种Fe-Ni-Co合金，它的马氏体型转变起始点低于-50℃，20℃与100℃间平均热膨胀系数小于0.7×10-6/°K，80℃和130℃间平均热膨胀系数小于1×10-6/°K。
就此而言，本发明的主题是一种Fe-Ni-Co合金，其化学组成包括(以重量计)
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％其余为铁和由熔炼产生的杂质；该合金的化学组成进一步满足以下关系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优选地，铜、钼、钒和铌含量每种均应小于0.1％。更优选的是，锰、硅、铬、铜、钼、钒和铌含量总和小于0.30％。
最后，优选氧含量小于或等于0.01％，氮含量小于或等于0.005％，磷含量小于或等于0.005％。
本发明的另一个主题是用根据本发明的合金制造障板，以及制得的障板。
下面将对本发明进行更准确的叙述，但本发明不局限于以下叙述。
尽管，都知道障板的变形是由中温加热至低于100℃的温度，通常是80℃而引起的，本发明现在假设，图象缺陷是因为局部加热障板至可高达130℃的温度下引起的。为了尽可能减少图象缺陷，不仅要求用来制造障板的合金在20℃至100℃间的平均热膨胀系数尽可能低，而且该合金在80℃和130℃间的平均热膨胀系数也尽可能低。此外，该合金必须在足够低的温度下，也就是说至少在-50℃，有稳定的显微结构。
根据本发明的合金是一种Fe-Ni-Co合金，调节其化学组成，使它同时满足以下条件，20℃和100之间的平均热膨胀系数小于或等于0.7×10-6/°K，80℃和130℃之间的平均热膨胀系数小于或等于1×10-7/°K，并且该合金的Ms点温度低于-50℃。
该合金的化学组成包括，以重量计，至少32％、至多34％的镍，以及至少3.5％、至多6.5％的钴，镍和钴的含量满足Co+Ni≤38.5％以使得合金在20℃和100℃之间的平均热膨胀系数小于0.7×10-6/°K；Co+0.5×Ni≥20％以使得合金在80℃和130℃之间的平均热膨胀系数小于1×10-6/°K；Co+5×Ni≥165.5％以使得Ms点低于-50℃。
此外，为了保证合金在20℃和100℃之间的平均热膨胀系数小于0.7×10-6/°K，要求合金中锰、硅和铬含量小于或等于0.1％。
为了使合金的Ms点保持在低于-50℃，合金必须含有至少0.005％的碳，但是碳含量不能超过0.02％，以便不至于影响合金的拉制成形性。
此外，工业合金通常含有杂质元素，如铜、钼、钒或铌，为使合金热膨胀系数尽可能小，希望这些元素的每种含量均小于或等于0.
1％，并且，优选地，Mn+Si+Cr+Mo+V+Nb+Cu≤0.30％最后，为了获得好的热延展性，优选地，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％。
该合金特别适于制造障板。为此，将合金熔炼，铸成锭坯或扁锭，然后热轧以形成约4mm厚的带；冷轧该带以得到约0.15mm厚的冷轧带。这种冷轧带在20℃时的0.2％屈服应力Rp0.2约600MPa，这太高而不易成形，此外，通过化学切割加工障板坯之后，将这些坯料在700℃和850℃之间退火，使得它在20℃时的0.2％屈服应力Rp0.2下降至约320MPa。然后，将每一坯料成形，例如拉制，以得到障板。
作为实施例，制备本发明合金A至D，其化学组成如下，以重量％计合金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 余量这些合金性能如下
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分钟使用这些合金，可以制造障板，包括钻孔的箔片，并通过拉拔成形。即使在冷环境中成形并贮存之后，这些障板仍具有完全的奥氏体结构。并且其局部凸起缺陷比用现有技术的铁—镍合金制成的障板的局部凸起缺陷减少40％。
权利要求
1.Fe-Ni-Co合金，其化学组成包括，以重量计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％其余为铁及由熔炼产生的杂质，该合金化学组成进一步满足以下关系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.根据权利要求1的合金，其特征在于铜，钼，钒和铌含量各自小于0.1％。
3.根据权利要求2的合金，其特征在于，锰、硅、铬、铜、钼、钒和铌含量的总和小于0.3％。
4.根据权利要求1至3中任一项的合金，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.根据权利要求1至4中任一项的合金用于制造障板。
6.障板，其特征在于，它包括至少一个钻有孔的箔，并由权利要求1至4中任一项的合金组成。
全文摘要
Fe-Ni-Co合金，其化学组成包括，以重量计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％，其余为铁及由熔炼引起的杂质；该合金的化学组成还满足以下关系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，该障板用于显示器的阴极射线管。
文档编号C22C38/10GK1138634SQ9610449
公开日1996年12月25日 申请日期1996年5月3日 优先权日1995年5月5日
发明者R·科扎, M-P·索利纳克 申请人:安费公司