CN104862585A - 一种超低膨胀合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低膨胀合金材料及其制备方法，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：C:0-0.05%；Ni:36-38%；Y:0.6%；余量为铁。其制备方法为步骤S1，将质量百分比为0-0.05%的C、36-38%的Ni、0.6%的Y、余量为铁的混合物加入熔炼炉内进行熔炼；步骤S2，将得到的金属液体进行铸造；步骤S3，锻造，在10小时内升温至1150摄氏度后开锻，使其变形量为80%，终端温度为1050摄氏度；步骤S4，将锻造后的金属回炉至1250摄氏度后，再出炉水冷至常温；步骤S5，热处理后即制得超低膨胀合金材料。该超低膨胀合金材料具有低膨胀、高弹性模量、加工性能好等优点。

Description

一种超低膨胀合金材料及其制备方法

技术领域

    本发明涉及金属材料冶炼技术领域，尤其涉及一种超低膨胀合金材料及其制备方法。

背景技术

在电子行业需要低膨胀、高弹性模量、加工性能好的金属材料充当光刻机、检测仪等的基座，以保证上述设备的正常工作。现有技术中的国标4J36合金材料只要求了膨胀性能，并且性能指标较低不能满足光刻等电子行业高精度要求

因此，市场上急需一种具有低膨胀、高弹性模量、加工性能好的金属材料。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种超低膨胀合金材料及其制备方法，该超低膨胀合金材料具有低膨胀、高弹性模量、加工性能好等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种超低膨胀合金材料,该超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

C（碳）:  0-0.05%；

Ni（镍）: 36-38%；

Y（钇）:  0.6%；

余量为铁。

优选的技术方案，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

C:  0.05%；

Ni: 38%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

进一步优选的技术方案，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

C:  0.025%；

Ni: 37%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

更进一步优选的技术方案，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

Ni: 36%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

本发明还提供一种超低膨胀合金材料的制造方法，其包括以下步骤：

步骤S1，将质量百分比为0-0.05%的C、36-38%的Ni、0.6%的Y、余量为铁的混合物加入熔炼炉内进行熔炼；

步骤S2，将得到的金属液体进行铸造；

步骤S3，锻造，在10小时内升温至1150摄氏度后开锻，使其变形量为80%，终端温度为1050摄氏度；

步骤S4，将锻造后的金属回炉至1250摄氏度后，再出炉水冷至常温；

步骤S5，热处理，常温状态下在热处理炉内炉升温至980摄氏度；再进行分段冷却，该分段冷却过程为：在热处理炉内冷却至450摄氏度，再在热处理炉内冷却至108摄氏度，再在热处理炉内冷却至48摄氏度，最后出炉冷却至常温；即制得超低膨胀合金材料。

本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明所生产的材料与现有金属材料相比具有膨胀系数更低、强度更高、弹性模量更好等优点。能够广泛应用于电子技术领域，其可加工性能好。本发明的超低膨胀合金材料的制造方法的锻造工艺和热处理能够很好的结合，其加工工艺简单、制造成本低、生产出来的金属材料合格率高。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1，以生产约1吨本发明的超低膨胀合金材料为例：

步骤S1，将质量为0.05千克的C、38千克的Ni、0.6千克的Y、余量为铁的混合物约1吨，加入熔炼炉内进行熔炼；

步骤S2，将得到的金属液体进行铸造；

步骤S3，锻造，在10小时内升温至1150摄氏度后开锻，使其变形量为80%，终端温度为1050摄氏度；

步骤S4，将锻造后的金属回炉至1250摄氏度后，再出炉水冷；

步骤S5，热处理，常温状态下在热处理炉内炉升温至980摄氏度；再进行分段冷却，该分段冷却过程为：在热处理炉内冷却至450摄氏度，再在热处理炉内冷却至108摄氏度，再在热处理炉内冷却至48摄氏度，最后出炉冷却至常温；即制得约1吨的超低膨胀合金材料。

上述原材料和设备均可以市售可得。

将本实施例生产出的超低膨胀合金材料进行测试发现，本发明的金属材料具有膨胀系数更低、强度更高、弹性模量更好等优点。

实施例2，以生产约1吨本发明的超低膨胀合金材料为例：

步骤S1，将质量为0.025千克的C、37千克的Ni、0.6千克的Y、余量为铁的1吨左右的混合物加入熔炼炉内进行熔炼；

步骤S2，将得到的金属液体进行铸造；

步骤S3，锻造，在10小时内升温至1150摄氏度后开锻，使其变形量为80%，终端温度为1050摄氏度；

步骤S4，将锻造后的金属回炉至1250摄氏度后，再出炉快冷；

步骤S5，热处理，常温状态下在热处理炉内炉升温至980摄氏度；再进行分段冷却，该分段冷却过程为：在热处理炉内冷却至450摄氏度，再在热处理炉内冷却至108摄氏度，再在热处理炉内冷却至48摄氏度，最后出炉冷却至常温；即制得约1吨超低膨胀合金材料。

上述原材料和设备均可以市售可得。

实施例3，以生产约1吨本发明的超低膨胀合金材料为例：

步骤S1，将质量为36千克的Ni、0.6千克的Y、余量为铁的1吨左右的混合物加入熔炼炉内进行熔炼；

步骤S2，将得到的金属液体进行铸造；

步骤S3，锻造，在10小时内升温至1150摄氏度后开锻，使其变形量为80%，终端温度为1050摄氏度；

步骤S4，将锻造后的金属回炉至1250摄氏度后，再出炉快冷；

步骤S5，热处理，常温状态下在热处理炉内炉升温至980摄氏度；再进行分段冷却，该分段冷却过程为：在热处理炉内冷却至450摄氏度，再在热处理炉内冷却至108摄氏度，再在热处理炉内冷却至48摄氏度，最后出炉冷却至常温；即制得约1吨的超低膨胀合金材料。

上述原材料和设备均可以市售可得。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (5)

1.一种超低膨胀合金材料,其特征在于，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

C:  0-0.05%；

Ni: 36-38%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

2. 根据权利要求1所述的一种超低膨胀合金材料,其特征在于，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

C:  0.05%；

Ni: 38%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

3. 根据权利要求1所述的一种超低膨胀合金材料,其特征在于，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

C:  0.025%；

Ni: 37%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

4. 根据权利要求1所述的一种超低膨胀合金材料,其特征在于，所述超低膨胀合金材料的各组分和各组分的质量百分比为：

Ni: 36%；

Y:  0.6%；

余量为铁。

5. 一种超低膨胀合金材料的制造方法,其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1，将质量百分比为0-0.05%的C、36-38%的Ni、0.6%的Y、余量为铁的混合物加入熔炼炉内进行熔炼；

步骤S2，将得到的金属液体进行铸造；

步骤S3，锻造，在10小时内升温至1150摄氏度后开锻，使其变形量为80%，终端温度为1050摄氏度；

步骤S4，将锻造后的金属回炉至1250摄氏度后，再出炉水冷至常温；

步骤S5，热处理，常温状态下在热处理炉内炉升温至980摄氏度；再进行分段冷却，该分段冷却过程为：在热处理炉内冷却至450摄氏度，再在热处理炉内冷却至108摄氏度，再在热处理炉内冷却至48摄氏度，最后出炉冷却至常温；即制得超低膨胀合金材料。