[发明专利]Fe－Al系合金的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及Fe－Al系合金的制造方法。

背景技术

随着例如汽车等的噪音和振动的问题加剧，阻尼性优异的金属(以下称阻尼合金)的需求增长。作为阻尼合金，已知Fe－Cr－Al合金、Fe－Co－V合金、Mn－Cu合金、Mg合金等，被用于各种用途中。

其中，作为原料成本低廉且具有优异的阻尼性的金属，还已知Fe－Al系合金，已知以质量％计含有Al为2～12％的Fe－Al系合金的软磁特性也优异(专利文献1)。

作为上述的阻尼性优异的Fe－Al系合金的制造方法，公开有一种制造方法，其包括如下工序：对于Al含量为2～12质量％，余量由Fe和不可避免的杂质构成的合金进行塑性加工的工序；对于经塑性加工的合金进行冷轧加工的工序；以及将在截面收缩率为5％以上的条件下进行冷轧加工后的合金在400～1200℃的温度条件下进行退火的工序(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：再公表专利WO2006/085609号公报

发明所要解决的课题

作为如上述这样可期待有用性的Fe－Al系合金，根据本发明人的研究，Fe－Al系合金在常温下的韧性极低，在锭料尺寸大时，例如100kg以上时，有可能由于锭料内部和表面的冷却速度不同和脱锭等处理操作而发生裂纹。另外，由于Fe－Al系合金大量含有容易氧化的Al，所以锭料的外皮容易粗糙，担心还由于韧性低而发生裂纹。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够有效地防止制造时发生裂纹的Fe－Al系合金的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人得出如下认知：铸造的Fe－Al系合金的锭料呈现组织粗的柱状组织，另外，由于锭料的性状引起的裂纹风险高，另一方面，如果先经由热锻工序，则能够降低裂纹的风险。并且，基于该认知进行研究的结果发现，Fe－Al系合金在特定温度以上能够显著地改善韧性，在使锭料不冷却到低于规定温度的状态下进入到热锻工序，能够降低裂纹的风险，从而达成了本发明。

即，本发明是一种Fe－Al系合金的制造方法，其具备以下工序：

锭料制造工序，铸造以质量％计含有Al：2.0～9.0％，余量由Fe和杂质构成的Fe－Al系合金，从铸模中取出而得到锭料；

热锻工序，热锻所述锭料而成为热锻材；

热轧工序，热轧所述热锻材而成为热轧材；

氧化被膜除去工序，除去所述热轧材的氧化被膜而成为冷轧用原材；

冷轧工序，冷轧所述冷轧用原材而成为冷轧材；以及

退火工序，对于所述冷轧材进行退火，

其中，在所述锭料制造工序中，在从铸模中取出的所述锭料的表面的表面温度冷却到低于250℃之前，开始所述热锻工序的所述锭料的加热。

另外，在本发明中，对于所述Fe－Al系合金系合金，可以还含有以质量％计1.0％以下的Nb。

另外，在本发明中，优选在经由所述锭料制造工序得到的所述锭料的表面温度冷却至低于250℃之前，且在经过除去所述锭料表面的氧化被膜的锭料表面除去工序之后，进入到所述热锻工序。

另外，优选在本发明中适用的退火工序在非氧化性气体气氛中进行。

发明效果

根据本发明，能够有效地防止在Fe－Al系合金制造时发生的裂纹。

附图说明

图1是表示Fe－Al系合金的摆锤式冲击试验例的图。

图2是表示Fe－Al系合金的摆锤式冲击试验例的图。

具体实施方式

本发明的重要的特征是，以使铸造后的锭料不冷却到低于规定温度的方式保持温度而进入到热锻工序。以下，详细地加以说明。

作为本发明的对象的以质量％计含有2.0～9.0％的Al的Fe－Al系合金是发挥出优异的阻尼性的合金。另一方面确认到：铸造的Fe－Al系合金的锭料，形成粗的柱状组织，因为晶粒界面的结合力小，所以容易发生晶界断裂。而且还确认到：由于Fe－Al系合金在常温下的强度低且韧性极低，所以即使是一点点的冲击，也容易发生裂纹。

本发明人对于这样的Fe－Al系合金的韧性进行了研究。具体来说，是从铸造的锭料上提取摆锤式冲击试验用的试验片，进行摆锤式冲击试验。需要说明的是，提取摆锤式冲击试验片的锭料的组成含有8质量％的Al，余量是Fe和杂质。