Сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения Советский патент 1992 года по МПК C22C38/06 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к получению сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) из слитков большой массы для последующего изготовления из них масок кинескопов цветного изображения

Для изготовления масок кинескопов цветного изображения используют сплавы с минимальным ТКЛР (менее 1, ( в интервале температур 20-80°С).

Известен сплав с минимальным ТКЛР типа инвар, содержащий мас.%: никель 35;-37, марганец 0,3-0,6, кремний менее 0,3, углерод не более 0,05, а также не более 0,15 хрома и 0.020 серы и фосфора в качестве неизбежных примесей.

Недостатком этого сплава является высокое содержание углерода, что приводит к выделению газов при эксплуатации кинескопов и снижения таким образом вакуума, что ухудшает эксплуатационные качества кинескопа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому сплаву является сплав следующего состава, мас.%:

Никель30-80

ХромНе более 7

МарганецНе более 1

КремнийНе более 0,5

АлюминийНе более 0,10

Титан0.005-0.03

УглеродНе более 0,03

СО X

а

-J ю

Бор0,001-0,003

ФосфорНе более 0,03

ЖелезоОстальное

Недостатком этого сплава является то, что при изготовлении из него масок кине- 5 скопов не обеспечивается равномерность травимости в них отверстий вследствие крупного зерна в ленте, а также имеет место низкая формуемость масок и, кроме того, низкая ударная вязкость сплава в литом со- 10 стоянии.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости сплава в литом состоянии и улучшение его технологичности при изготовлении масок кинескопов цветного изо- 15 бражения.

Поставленная цель достигается тем, что сплав, содержащий никель, марганец, кремний, бор, углерод, алюминий и железо, дополнительно содержит редкоземельные 20 металлы (РЗМ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Никель35,5-36,5

Марганец0,2-0,6

Кремний0,05-0,1525

Бор0,001-0,003

Углерод0,005-0,015

Алюминий0,02-0,10

РЗМ0,01-0,05

ЖелезоОстальное 30

При этом сумма содержаний углерода и бора должна соответствовать следующему соотношению(%С)+3(%В)- 0,010-0,030, сумма содержаний бора и РЗМ должна соответствовать соотношению: (%РЗМ)+3(%В) 35 - 0,023-0,055.

Пример. Сплавы выплавляли в вакум- ной индукционной печи с тиглем вместимостью 6,5 т. В тигель загружали расчетные количества никеля, железа. С последней 40 корзиной в печь загружали расчетное количество алюминия, а затем после заполнения камеры печи аргоном в расплавленный металл загружали расчётные количества марганца, РЗМ, бора. После доведения 45 температуры расплава до заданной металл разливали в изложницы для слитков массой 6,2 т. Исследованные свойства сплава не зависели от соотношения отдельных РЗМ, содержащихся в готовом металле, а опреде- 50 лялись их суммарным содержанием.

Полученные при разливке слитки подвергали ковке при темперауре начала ковки 1200-1100°С, конца ковки 900-850°С. Поковки прокатывали в горячем состоянии по соответствующим ре- 55 жимам на полосу толщиной 3,0-3,5 мм, а затем после травления или абразивной зачистки прокатывали в холодном состоянии на ленту толщиной 0,1-0,15 мм (в зависимости от требований к конечной продукции).

В дальнейшем из полученной ленты изготавливали маски кинескопов цветного изображения путем травления в ней отверстий заданных размеров и формы.

Влияние различных добавок на пластичность металла в горячем состоянии изучали на металле различных вариантов выплавки и оценивали по результатам испытаний на ударную вязкость образцов сплава при 1100 и 1200°С. Травимость ленты оценивали по форме отверстия, которую в свою очередь оценивали на основании соотношения поперечных размеров отверстия после травления в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Размер зерна в ленте определяли на шлифах, полученных на поперечном срезе ленты перед травлением.

Химический состав испытанного металла приведен в табл.1, а результаты испытаний металла по указанным параметрам приведены в табл.2, там же приведены значения ТКЛР для сплавов различного состава.

Из данных табл.1 и 2 видно, что дополнительное введение в сплав РЗМ позволяет получать в масках кинескопов цветного изображения путем травления отверстия правильной формы при малом размере зерна в ленте. При отсутствии указанных добавок размер зерна в ленте увеличивается до 0,022 мм, а форма отверстий после травления имеет преимущественно овальную форму. ТКЛР сплава при микролегировании РЗМ, а также бором в указанных пределах не изменяется.

Таким образом, использование предлагаемого сплава позволяет получить из слитков большой массы (4,5-12 т) широкую тонкую ленту для изготовления масок кинескопов цветного изображения и получать в ней при травлении во время изготовления масок отверстия правильной (круглой) формы.

Формула изобретения

Сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения преимущественно для изготовления масок кинескопов цветного изображения, содержащий никель, марганец, кремний, бор, углерод, алюминий и железо, отличающий- с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости сплава в литом состоянии и .улучшения его технологичности при изготовлении масок кинескопов цветного изображения, он дополнительно содержит редкоземельные металлы (РЗМ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Никель35,5-36,5

Марганец0,2-0,6

Кремний0,05-0,15

ьные

0,001-0,003 0,003-0,015 -0,02-0,10

0,02-0,05 Остальное

при этом сумма углерода и бора должна соответствовать соотношению: (%С)+5(%В) 0,010-0,030, а сумма бора и РЗМ должна соответствовать соотношению: (%РЗМ) + + 3(% В) 0,023-0.055.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению сплавов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) из слитков большой массы для последующего изготовления из них масок кинескопов цветного изображения. Сущность: предложенный сплав содержит, мас.%: никель 35,5-36,5; марганец 0,2-0,6; кремний 0,05-0,15; бор 0,0001-0,003; углерод 0,003-0,015; алюминий 0,02-0,10; РЗМ 0,02-0,05; железо остальное. Использование предлагаемого сплава позволяет получать из слитков большой массы (4,5-12 т) широкую тонкую ленту для изготовления из нее масок кинескопов цветного изображения с хорошей травимо- стью 2 табл. (/ С

Таблица 1

Таблица 2