CN105377472A - 由铁基形状记忆合金制造扁平材的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由铁基形状记忆合金制造平板产品的方法，其中在铸造装置中对至少包含主要成分铁、合金元素和不可避免的杂质的熔体进行铸造，从而形成铸带，随后使铸带冷却。本发明的目的是提供一种经济有效的方法，其用于由铁基形状记忆合金制造平板产品，该平板产品是坚硬的并且可以承受压力和扭力。本发明方法如权利要求1所述。

Description

由铁基形状记忆合金制造扁平材的方法
技术领域
本发明涉及一种由铁基形状记忆合金制造扁平材的方法，其中在铸造装置中对至少包含主要成分铁、合金元素和不可避免的杂质的熔体进行铸造，从而形成铸带，并在该过程中进行冷却。
背景技术
现有技术，例如JP62112751A公开了通过薄带连铸法制造箔片或电线的可能性。薄带连铸在铸造装置中观察熔体铸件，其中铸造区或者铸带成形的保持区在至少一个纵向侧面以在铸造操作过程中连续行进且被冷却的壁为边界。
这种类型的近终成型连铸法以及用于制造(例如)扁钢产品的铸造装置的一个例子为双辊式铸造装置或“双辊式连铸机”。双辊式连铸机中，在铸造操作时，彼此轴向平行定位的两个铸造辊或滚轴沿相反方向旋转，并且在它们最窄间距的区域中界定了铸造间隙，其限定了铸造区。这些铸造辊在该过程中被大幅度冷却，使得与其碰撞的熔体凝固从而形成壳体。选择铸造辊的旋转方向，使得熔体与由熔体在铸造辊上形成的壳体一起被输送至铸造间隙内。在充足的条带形成力的作用下，进入铸造间隙的壳体被压缩而形成铸带，结果产生了至少近乎完全的凝固。
所谓的带式连铸机采用的原理是不同的。在这种类型的铸造装置中，液态钢通过供给系统在循环铸造带上进行铸造，钢在循环铸造带上凝固。选择带的运行方向，从而使熔体从供给系统传输。在下方铸造带的上方可设置另一个铸造带，其沿着与第一个铸造带相反的方向循环。不论设置了一个还是两个铸造带，在以上限定的方法的情况下，至少一个铸造带界定了铸带所形成的区域。各个铸造带被高强度冷却，从而使与相应铸造带接触的熔体在其上凝固而形成条带，该条带可以被铸造带带走。
从各个铸造装置中形成的铸带被带走和冷却，并且能够继续行进以进一步加工。该进一步加工可包括热处理和/或热轧。薄带连铸的优势在于，薄带连铸之后的工序能够以连续的、不间断的顺序运行。
由上述日本公开说明书JP62112751A中可知，除了铁以外，铁基形状记忆合金特别地包含来自“Mn、Si”组中的元素，并且除了这些元素之外，还可以包含额外量的Cr、Ni、Co、Mo、C、Al、Ca和稀土元素。据说能够通过薄带连铸从具有这种类型组成的合金制造温度稳定且耐腐蚀的铸造箔片。
发明内容
在此背景下，本发明的目的是提出由铁基形状记忆合金制造扁平材的经济有效的方法，该铁基形状记忆合金在压力和扭力下是抗弯和坚固的。另外的目的是制造一种能够廉价且实用地制造的扁平材。所述扁平材包括铸造和/或轧制的条带或片材，以及由该条带或片材获得的板材、坯体等。
根据本发明方法的最初教导，在铸造装置中将熔体铸造成条带然后冷却，从而保证连续铸造操作的可能性，条带的厚度大于1mm且小于30mm，并且所述铸造装置的铸造区至少在其一个纵向侧面处以在铸造操作过程中沿铸造方向移动且被冷却的壁为边界。
本发明经铸造和冷却的条带离开铸造间隙时的条带厚度，或者在铸造带上铸造和凝固时的条带厚度处于大于1mm和30mm之间，更特别地处于1.5mm和20mm之间，进一步优选处于2mm和10mm之间。
通过本发明的方法，能够在薄带连铸方向上将铁基形状记忆合金铸造成扁平材。除了优选采用Fe-Mn-Si(-Cr(-Ni))系统之外，还可以考虑其他的系统，例如，基于Fe-Ni、Fe-Ni-Al、Fe-Ni-Co-Ti、Fe-Ni-C、Fe-Ni-Nb、Fe-Ni-Si、Fe-Mn-Cr、Fe-Mn-Ni、Fe-Mn-Ni-Al、Fe-Mn-C、Fe-Mn-N、Fe-Cr-Si、Fe-Ga、Fe-Pd、Fe-Pt、Fe-Pd-Pt的系统。考虑到它们优选地用于配电目的，尤其是高温范围内的应用，需要提供符合特定要求的材料。取决于实用性，采用最小厚度>1mm的材料，从而能够保证之后所需求的成分性质，例如，抗皱性和/或抗弯力下的活动性。
根据进一步改进的方法，所使用的铸造装置为双辊式连铸机或带式连铸机。显而易见的是，本发明的熔体能够优选地通过所述的薄带连铸装置来制造。薄带连铸特别适用于铁基形状记忆合金，因为相对于常规的铸造而言，更特别的是相对于连铸而言，无需使用铸造粉末，因而能够防止特别是高含量的高反应性合金成分(例如，Mn、Si、Cr和/或Al)存在时发生的铸造问题。特别是，例如，如果存在高合金含量的高度偏析元素(如Mn、Si、Cr和/或Ni)时，薄带连铸更具有优势。通过快速凝固能够基本上抑制偏析。此外，铁基形状记忆合金具有低的高温延展性，因此仅在低厚度时才能在铸造过程中进行弯曲，并且/或者根据不同的铸造装置，在铸造过程中的弯曲并不是必需的。另一个特征在于，铁基形状记忆合金具有高的耐热形成性，并且即使薄式铸造仍然基本上是近终成型。该装置能够用于具有形状记忆性质的扁平材的高能效制造。据观察，在双辊式连铸机的情况下，轴向平行的辊各自形成铸造区的冷却边界，该边界在铸造操作过程中沿铸造方向连续行进，并且该铸造区用于形成条带的至少两个纵向侧面。因此，由于铸带出口速度相对较高，单个铸造装置能够提供足够高的性能。
在带式连铸机的情况下，通过水平移动铸造带而发挥作用，熔体在铸造带上进行铸造以产生条带。使用该带式铸造装置的优势在于，能够随后立即进行诸如热轧等其他方法步骤，特别是轧制力低时(这是因为低的铸造厚度，并且由于所讨论的铸造装置的紧凑性)对材料所需的工况参数尤其是温度而言，是特别占优势的。由于在带式连铸机中，熔体是水平铸造和冷却的，凝固的条带不经受弯曲，因而，条带自身所存在的应力很小，从而特别地最小化了在所制造的扁平材的高温区中产生裂纹的风险。
另外，根据本发明方法的另一个改进方案，如果熔体通过与移动壁或铸造带接触从而以(特别是)至少20k/s、优选是50k/s、更优选是至少100k/s的冷却速度进行冷却，则是有利的。高速凝固使得对材料性质造成不利影响的偏析过程得以减少。选择冷却速度，使得在铸造操作结束时，制得凝固的扁平材，例如，由形状记忆合金构成的铁基条带。
如果在使用双辊式连铸机的铸造过程中，设置与合金相关的辊压力(由所谓的轧制分离力(RSF)或条带形成力(SFF)表示)，能够以高度的操作可靠性保证条带从铸造区成形后基本完全的凝固。具体的辊压力可通过经验确定，并且保证可靠的薄带连铸操作。
如果条带在热轧之前通过加热装置，能够再次补偿条带在铸造装置形成时发生的热损失，并且能够以可靠的操作方式实现特定的热轧温度。
实践中，铸带从铸造间隙形成时的条带速度通常在0.06至3.0m/s的范围内。
通过将从铸造区形成的铸带连续供给至至少一个辊轧台，能够提供特别经济有效的制造方法。因此，铸造装置可以直接向至少一个辊轧台供给铸带用于轧制，而不需要在铸造和轧制之间对铸带进行任何处理。或者，如果需要的话，铸带也可以适当进行冷却和再次加热，然后进行轧制。最后，任选地对热的条带进行冷轧，冷轧至少进行一道次的轧制。
为了抵消随后制造加工步骤过程中的脆化，根据本发明可在热轧和/或冷轧状态下，在高于形变温度(switchingtemperature)的温度下进行20秒至48小时时间段内的退火处理。
能够操作可靠地使从铸造装置的铸造间隙中形成的条带，或者任选地在铸造带上凝固、以及随后任选地进行额外热轧、加热、最后加热至各合金的马氏体转变终止(MF)温度的冷轧带生成具有形状记忆效果的铁基扁平材。按此方式制得的扁平材通过对该扁平材施加相应的负载能够提供压印的元件设计，在这种情况下，在加载过程中，温度升高至至少奥氏体转变终止温度(AF)，并且负载和>AF的温度在该扁平材上至少作用20秒。因此，在本发明的扁平材中，为所需的元件设计设定了形状记忆效果。
在条带铸造后，可对铸带进行热轧，这种情况下，初始热轧温度应当介于500℃和T固相线-50℃之间。作为在依次进行的铸造和冷却工艺之后的热轧工序的结果，一方面，能够设定条带所需的最终厚度，另一方面，能够设定表面一致性，并且还能够通过(例如)封闭仍然处于铸造状态的空腔来优化微结构。热的条带能够进行冷轧，从而进一步减小厚度。
根据进一步的教导，为了提供含有铁基形状记忆合金的扁平材，其通过晶粒间原子(组1)、或者通过混合晶体凝固(组2)、或者具有由奥氏体、ε-马氏体和以碳化物、硼化物、氮化物形式和/或其杂化物形式(组1+组2)的细沉淀物构成的微结构从而具有加强作用，熔体含有10重量％至45重量％的锰和高达12重量％的硅、以及来自于组1的至少一种其它元素，组1包含元素N、B和C，并且组1的合金组成的重量百分比满足以下关系：
∑N,C,10·B≥0.005％，
并且/或者包含来自于组2的至少一种其它元素，组2包含元素Ti、Nb、W、V和Zr，并且组2的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.01％，
优选地∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.1％，
还能够任选地存在以下分数的合金成分中的至少一种、两种或多种：
Cu≤20重量％，
Cr≤20重量％，
Al≤20重量％，
Mg≤20重量％，
Ni≤20重量％，
O≤0.5重量％，
Co≤20重量％，
Mo≤20重量％，
Ca≤0.5重量％，
P≤0.5重量％，和/或
S≤0.5重量％。
已发现通过近终成型连铸法，能够由铁基形状记忆合金制造扁平材，取决于合金成分，其通过晶粒间原子(组1)、或者通过混合晶体凝固(组2)、或者具有由奥氏体、ε-马氏体和任选的细沉淀物(组1+组2)构成的微结构从而具有加强作用。在这种情况下，根据本发明在各情况下所加工的合金具有这样的组成，其使得能够可靠地制得所需的微结构状态。已发现，还能够通过铸造装置将包含铁基形状记忆合金的扁平材铸成铸带，从而制得近终成型的钢铁扁平材。在采用薄带连铸法的情况下，在(例如)按照组1N、C、B的合金成分以及组2Ti、Nb、W、V、Zr的元素的量的基础上，结合合金中铁、锰和硅的含量，制得了包含呈碳化物、氮化物、硼化物形式或其杂化物形式的沉淀对(precipitationpairs)的条带，该条带提供所需的微结构组合，从而达到形状记忆效果。作为可能的组成，本发明的合金包含元素硼、氮和/或碳中的至少一种，以及元素钛、铌、钨、钒或锆中的至少一种，以及余量的铁、锰、硅和不可避免的杂质。组1和2的元素尤其证实了其优势，因为它们可产生所需的沉淀物，其作为在相应位点发生所需相变的核结构。通过权利要求中所述的这些元素的量，本发明的制造方法能够操作可靠地制造具有形状记忆效果的扁平材。在根据本发明而制得的钢铁扁平材中，含量为12重量％至45重量％的锰促进了材料中奥氏体的稳定性。为了可靠地实现这一效果，Mn含量可处于20重量％与(特别是)35重量％之间。1重量％至高达12重量％的含量的Si用于确保在本发明的产品中由马氏体向奥氏体转变的可逆性。Si优选的含量为3重量％至10重量％。当C含量限定为最大0.5重量％、更特别地最大0.2重量％时，可根据实践适当地调整N、B、C和/或Ti、Nb、W、Zr的量。B的含量适当限定为最大0.5重量％，更特别地为最大0.05重量％。N的含量适当限定为0.5重量％，更特别地为最大0.2重量％。另外优选地，组2(Ti、Nb、W、V、Zr)中元素的量限定为最大2.0重量％，更特别地是各自为最大1.5重量％。可能有利的是，在各种情况下，将组1(N、B、C)中的一种或多种元素与在更窄含量范围限定的组2(Ti、Nb、W、V、Zr)中的一种或多种元素一起添加，而组1(N、B、C)中的其他元素在根据本发明允许的最大范围内添加。两个组相反时也是如此。
尽管认为，根据本发明，除了Fe、Mn、Si和不可避免的杂质之外，尽可能地将本发明的铁基形状记忆合金的合金元素的组限定为组1中的至少一种元素以及组2中的至少一种其它元素，但是在某些情况下，为了有针对性地设定所获得的钢铁扁平材的特定性能，任选地向形状记忆合金中添加组Cu、Cr、Al、Mg、Mo、Co、Ni、O、P、S、Ca中的一种或多种元素。根据本发明，在各种情况下为达到此目的而设置的范围含量如下：
Cu：≤20重量％，优选地≤10重量％，
Cr：≤20重量％，优选地≤10重量％，
Al：≤20重量％，优选地≤10重量％，
Mg：≤20重量％，优选地≤10重量％，
Mo：≤20重量％，优选地≤10重量％，
Co：≤20重量％，优选地≤10重量％，
Ni：≤20重量％，优选地≤10重量％，
O：≤0.5重量％，
P：≤0.5重量％，
S：≤0.5重量％，
Ca：≤0.5重量％。
通过单独地或组合地添加Cu、Mo和Co，能够改进形状记忆的效果，而单独地或组合地添加Cr、Al和Mg的效果在于耐腐蚀性的改善。所述的单个元素的添加量可为至多20重量％，优选为至多10重量％。为了避免S、P和O的反作用，将其限定为最多0.5重量％，优选地最多0.2重量％，更优选地最多0.1重量％。Ni有利于微结构中奥氏体的稳定性，并提高材料的可成形性。当存在S时，Ca的掺合量可为不超过0.5重量％，以抑制Mn以MnS形式的不期望的结合。将其量限定为最多0.5重量％，优选地最多0.2重量％，更优选地最多0.1重量％。
为了能够利用任选添加的合金元素Cr和Ni的积极效果，在各情况下，熔体任选地包含至少0.1重量％的Ni和至少0.2重量％的Cr。
根据进一步的改进方案，以重量百分比计，形状记忆合金具有以下合金组成：
25.0重量％≤Mn≤32.0重量％，
3.0重量％≤Si≤10.0重量％，
3.0重量％≤Cr≤10.0重量％，
0.1重量％≤Ni≤6.0重量％，优选地4.0重量％，
P≤0.1重量％，
S≤0.1重量％，
Mo≤0.5重量％，
Cu≤0.5重量％，
Al≤5.0重量％，
Mg≤5.0重量％，
O≤0.1重量％，
Ca≤0.1重量％，
Co≤0.5重量％，
存在来自于元素组1中的至少一种元素，组1由以下量的元素N、C和B构成：
N≤0.1重量％，
C≤0.1重量％，
B≤0.1重量％，
并且，组1的合金成分的总量满足以下关系：
∑N,C,10·B≥0.005％，
并且/或者其中存在元素组2中的至少一种元素，组2由以下量的元素Ti、Nb、W、V和Zr组成：
Ti≤1.5重量％，
Nb≤1.5重量％，
W≤1.5重量％，
V≤1.5重量％，
Zr≤1.5重量％，并且，组2的合金成分的总量满足以下关系：
∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.01％，
优选地，∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.1％，
并且，在此基础上，根据本发明的进一步改进的方案，组1和组2的合金成分的总量之比(以原子％计)满足以下关系：
余量为铁和不可避免的杂质。
除了所述形状记忆合金的可能的成分，合金成分Mn、Si、Cr、Ni以及组1(N、C、B)中的一种元素和/或组2(Ti、Nb、W、V、Zr)中的一种元素，所述形状记忆合金还可以任选地包含至多为所述数值的元素P、S、Mo、Cu、Al、Mg、O、Ca或Co，其可带来有益的效果。影响形状记忆效果的、并且其形成受两个元素组(组1和组2)互相之间的比值所影响的沉淀物表现出对形状记忆效果的重大、积极的影响，前提是，合金中组2元素成分的总量(以合金的原子％计)与组1合金成分的总量(以原子％计)之比处于0.5至2.0范围内。通过此方法，建立了组1和组2的合金元素之间的特定化学计量比。已发现，通过组2相对于组1的合金成分(以原子％计)的特定比值，沉淀物的形成是特别有利的，并且有助于形状记忆效果。例如，如果所述比值小于0.5，则沉淀元素不会受N、C和/或B形式的限制，并且形状记忆效果减弱，这是因为组1的元素在微结构中以溶解的形式而存在。进而，结果观察到对相变可逆性(由马氏体转变回为奥氏体)造成了不利影响。如果由此计算的合金成分的总量比大于2，则出现不期望的凝固，因为组2的元素以自由原子的形式夹杂在微结构中，从而对形状记忆效果造成阻碍。
锰的含量为25重量％至32重量％的目的在于稳定微结构中的奥氏体，并且特别是超过形状记忆材料的形变温度时产生影响。Mn含量低于25.0重量％时，会更多地形成铁素体，这对形状记忆效果是不利的。如果Mn含量增加至超过32重量％，则所期望的形变温度会过度降低，导致形变温度与相应成分可能的使用温度彼此之间太过接近。
硅用于确保由马氏体到奥氏体的相变的可逆性。Si含量低于3.0重量％导致形状记忆效果变差。高于10重量％，则可能会观察到材料的脆化。而且当Si含量超过10重量％时，会更多地形成不利的铁素体微结构。
为了确保充足的耐腐蚀性，形状记忆合金包含至少3.0重量％的Cr。如果Cr含量增加至10重量％以上，也会促使铁素体的生成，并且产生如上所述的对于形状记忆效果的不利后果。
最后，镍用于稳定奥氏体微结构，并且改善材料的可成形性。然而，Ni含量低于0.1重量％对于材料的性质并无显著的效果。但是Ni含量超过6.0重量％会导致前述性质的稍许改进，并且仅仅与增加的Cr份额相结合时才会如此，因此，为节约成本，Ni含量限定为最多6.0重量％，优选地最多4.0重量％。
为了确保产生所需的沉淀物而不会对形状记忆合金的其他性质带来不利后果，认为组1的所有元素，即，N、C和B的上限均为最多0.1重量％。组2(Ti、Nb、W、V、Zr)元素的存在量为最少0.01重量％，该水平适用于该组中的至少一种元素。对于Ti、Nb、W、V和/或Zr，重量份数为至少0.01重量％，优选地至少0.1重量％时，对形状记忆效果产生正面影响。特别是，通过组2元素中一种元素的相应含量水平，能够保证相变可逆性。优选地，组2的各个元素都不超过最大含量水平1.5重量％，并且更优选地，各个元素的最大量为1.2重量％或最大量为1.0重量％，以避免不期望的凝固。
根据本发明形状记忆合金的第一个改进方案，Cr含量(以重量百分比计)为3.0重量％≤Cr≤10.0重量％，从而实现铁素体形成和形状记忆合金的耐腐蚀性之间的有效平衡。铁素体的形成会抵消形状记忆效果，因为铁素体不会进入相变中，并有过早塑性变形的倾向。
根据形状记忆合金的进一步改进方案，Cr含量与Ni含量之差满足以下关系：0重量％≤Cr-Ni≤6.0重量％。因此，Cr与Ni含量之间的最大差值限定为6重量％。已发现，铬和镍的含量之间的差值增加至超过6重量％不会对机械性质产生任何显著的改进，反而导致材料的脆化。该差值降低至0重量％以下，这表示镍含量大于铬含量，相反地会对形变温度产生不利后果，即，降低形变温度并使其接近于材料的工作温度。
根据形状记忆合金的进一步改进方案，组1与组2的合金成分总量之比(以原子％计)满足以下关系：
因此，一方面，通过完全保证沉淀物的充分形成能够产生形状记忆效果，另一方面，在组2的自由原子的基础上，能够显著减少微结构中的凝固。
进一步的改进方案中，形状记忆合金具有以下重量百分比含量的N、C和/或B：
0.005重量％≤N≤0.1重量％，
0.005重量％≤C≤0.1重量％，和/或
0.0005重量％≤B≤0.1重量％。
如果形状记忆合金包含至少0.005重量％的量的元素N和/或C，以及/或者至少0.0005重量％的量的B，则可采用这些最小量来改善沉淀物的形成。通过0.1重量％、优选地0.05重量％、更优选地0.01重量％的上限，可确保形状记忆合金的抗氧化性不会急剧下降。同时，N和C的含量各自限定为最大0.1重量％，优选地最大0.07重量％，因此不会过多地形成沉淀物，因而对合金的机械性质产生可能的不利后果。
在合金的进一步改进的方案中，组2元素的合金成分的合金量受到限制。根据该实施方案，组2元素的合金成分如下：
Ti≤1.2重量％，
Nb≤1.2重量％，
W≤1.2重量％，
V≤1.2重量％，
Zr≤1.2重量％，
并且优选地，组2的各个元素的上限降低至1.0重量％。这进一步减少了凝固的产生，因此形状记忆合金具有良好的成形性质。
最后，根据形状记忆合金的进一步的实施方案，硫、磷和氧应当限定为不超过0.1重量％的含量，优选地不超过0.05重量％，更优选地不超过0.03重量％，从而减少它们对(例如)耐腐蚀性的不利影响。可单独地或以各种组合将钼、铜和钴合金化，以提高形状记忆效果。在各种情况下，含量不超过0.5重量％时相应的影响受到限制。铝和镁可单独地或组合地改善耐腐蚀性，同时还降低合金的密度。它们的量限定为最大5重量％，优选地最大2.0重量％，更优选地最大1.0重量％。
根据进一步的改进方案，可以掺入钙用于结合任何存在的硫，从而防止硫与锰以MnS形式的不期望的结合。为了不降低耐腐蚀性以及为了防止通过Ca产生过多的杂质，Ca的量限定为最大0.015重量％，优选地最大0.01重量％。
根据本发明的第二种教导，通过具有形状记忆效果的以下扁平材也实现了以上所述的目的，其由合金组成，该合金包含铁和制造相关的杂质，并包含12重量％至24重量％的锰、1重量％至12重量％的硅、以及组1中的至少一种其它元素，组1包含元素N、B、C，并且组1的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑N,C,10·B≥0.005％，
并且/或者存在组2中的至少一种另外的元素，组2包含元素(Ti、Nb、W、V、Zr)，并且组2的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.01％，
并且可存在以下分数的合金成分：
Cu≤20重量％，
Cr≤20重量％，
Al≤20重量％，
Mg≤20重量％，
Ni≤20重量％，
O≤0.5重量％，
Co≤20重量％，
Mo≤20重量％，
Ca≤0.5重量％，
P≤0.5重量％，
S≤0.5重量％，
并且该扁平材经过薄带连铸。
进一步的改进方案，特别是本发明的扁平材的合金组成，以及用于制造的生产参数从以上制造方法的描述中是显而易见的。
具体实施方式
下文中参照实施例并结合附图对本发明进行更详细的说明。图1和2分别以示意性截面图的形式示出了通过薄带连铸制造扁平材的装置。
采用图1中所示的铸造装置(双辊式连铸机)对表1中列出的实施例进行铸造，并对其形状记忆效果进行检测。发现与现有技术相比，实施例表现出更低的发生不期望凝固的倾向，同时具有良好的形状记忆效果和足够高的形变温度。在采用同一熔体的模拟试验中，发现实施例还能够在带式连铸机中通过薄带连铸进行制造，如图2所示。
用于制造铸带B的生产线1包括铸造装置2，其通常认为是双辊式连铸机，因而具有两个辊3和4，这两个辊绕着互相轴向平行且在同一高度对齐的轴X1和X2彼此相对旋转。以一定的间隔布置辊3和4，该间隔设定了待制造的铸带B的厚度D，从而以铸造间隙的形式限定了在薄带纵向侧的铸造区5(在铸造区5中使铸带B成形)。在其狭窄的侧面，铸造区5以同样公知的方式借助于侧板(此处未示出)密封，该侧板压在辊3和4的端面上。
在铸造操作过程中，例如，被高强度冷却的辊3和4旋转从而在铸模的纵向侧形成边界，该铸模由辊3和4以及在铸造操作时连续移动的侧板形成。在该情况下，辊3和4的旋转方向沿重力的方向R而指向铸造区5，因此，旋转的结果导致熔体S从位于铸造区5上方、辊3和4之间的熔体池输送至铸造区5。因为发生了大量的热转移，该熔体S与辊3和4的外周面接触时发生凝固，并在各种情况下形成壳体。附着于辊3和4的壳体通过辊3和4的旋转而输送至铸造区5，在铸造区5中，所述壳体在条带形成力SFF的作用下被压制在一起从而形成铸带B。铸造区5中的冷却输出作用与条带形成力SFF彼此配合，使得从铸造区5中连续形成的铸带B非常高程度地完全凝固。
从铸造区5形成的薄带B首先沿重力的方向垂直地输送，随后按已知的方式、以连续弯弧的方式进行弯折，进入水平对齐的输送区6。在输送区6，铸带B可随后穿过加热装置8，其中薄带B至少被加热至热轧起始温度。因而，在至少一个热轧台9上加热的铸带B随后被轧制形成热的条带WB。在热轧台之后，通过针对性的冷却7，能够影响微结构的形成。通过将薄带冷却至约400℃，能够抑制沉淀物的粗化。随后将热的条带WB卷绕，或者进行用于前方的运输的准备。
采用图1中所示的铸造装置，由表1中所示的三种熔融钢Z1、Z2和Z3各自铸造成薄带B。发现在冷却处理之后，铸带B具有包括奥氏体、ε-马氏体、以及以NbC、NbN、VC、VN、TiN、TiC形式和/或其杂化物形式细微分散的沉淀物的微结构，从而确定其具备良好的形状记忆性质。
借助于加热装置8的所述热处理、采用热轧台9的热轧、以及采用冷却装置7的冷却步骤仅仅为选择性的方法步骤。
图2中所示的带式连铸机1’采用铸造带10，具有本发明组成的熔融钢11在该铸造带10上进行铸造。这发生在铸造带的第一弯曲辊10a的区域中。高度冷却的铸造带通过第二弯曲辊10b被再次送回。覆盖装置12尽可能地进一步输送铸带13而没有热损失，并任选地在惰性气体气氛下将其输送至热轧9。可供替代地，可以设置第二铸造带(此处未示出)来代替覆盖装置12，其沿着与第一铸造带10相反的方向运行。在紧邻热轧台9的前方，还可以设置加热装置8，其至少将铸带13加热至热轧起始温度。
通过热轧之后的骤冷7，能够设定薄带中所需的微结构，从而制造包括形状记忆合金的扁平材，该产品能够继而被卷绕或者进行用于前方的运输的准备。
应当理解的是，如图1和2的方式所描绘的热轧装置并不是绝对必要的。为了建立混合的微结构，从铸造区形成的铸带可直接进行冷却，而无需轧制。

Claims (9)

1.一种由铁基形状记忆合金制造扁平材的方法，其中在铸造装置中对至少包含主要成分铁、合金元素和不可避免的杂质的熔体进行铸造，从而形成铸带，并在该过程中进行冷却，其特征在于，
在铸造装置中将所述熔体铸造成条带并冷却，所述条带的厚度大于1mm小于30mm，所述装置的铸造区至少在其一个纵向侧面处以在铸造操作过程中沿铸造方向移动并且被冷却的壁为边界。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所使用的铸造装置包括双辊式连铸机或带式连铸机。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
以至少20K/s的冷却速度对与移动壁或铸带接触的所述熔体进行冷却。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
在热轧之前所述条带经过加热装置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
从所述铸造区连续形成的条带基本上完全凝固。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，
从所述铸造区形成的所述铸带被连续供给至至少一个辊轧台。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，
从所述铸造区形成的所述铸带被直接冷却。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，
除了铁和制造相关的杂质外，所述熔体还包含12重量％至45重量％的锰和1重量％至12重量％的硅，并且包含组1中的至少一种其它元素，所述组1包含元素N、B和C，并且所述组1的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑N,C,10·B≥0.005％，
并且/或者存在组2中的至少一种其它元素，所述组2包含元素Ti、Nb、W、V和Zr，并且所述组2的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.01％，并且
还能够任选地存在以下分数的合金成分中的至少一种、两种或多种：
Cu≤20重量％，
Cr≤20重量％，
Al≤20重量％，
Mg≤20重量％，
Ni≤20重量％，
O≤0.5重量％，
Co≤20重量％，
Mo≤20重量％，
Ca≤0.5重量％，
P≤0.5重量％，和/或
S≤0.5重量％。
9.一种具有形状记忆性质的铁基扁平材，更特别地其是通过权利要求1至8中任一项所述的方法制造，除了铁以外，所述扁平材还包含12重量％至45重量％的锰、1重量％至12重量％的硅、以及制造相关的杂质，其中，
存在组1中的至少一种其它元素，所述组1包含元素N、B、C，并且所述组1的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑N,C,10·B≥0.005％，
并且/或者存在组2中的至少一种其它元素，所述组2包含元素Ti、Nb、W、V、Zr，并且所述组2的合金成分的重量百分比满足以下关系：
∑Ti,Nb,W,V,Zr≥0.01％，
还能够任选地存在以下元素成分中的一种、两种或多种，以重量百分比计：
Cu≤20重量％，
Cr≤20重量％，
Al≤20重量％，
Mg≤20重量％，
Ni≤20重量％，
O≤0.5重量％，
Co≤20重量％，
Mo≤20重量％，
Ca≤0.5重量％，
P≤0.5重量％，
S≤0.5重量％，
并且所述扁平材经过薄带连铸。
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