[发明专利]一种高强度因瓦合金及其加工方法

说明书

本发明提供了一种高强度因瓦合金，包括按照重量百分比计的如下元素：C 0.02‑0.05％，Si≤0.5％，Mn 0.2‑0.5％，P≤0.02％，S≤0.005％，Mo 0.3～0.8％，Ni 35.5～36.5％，Al 1.3～1.7％，Ti 1.3～1.7％，余量铁和不可避免的杂质。本发明还提供了高强度因瓦合金的制备方法，包括冶炼、锻造、线材轧制、热处理和冷拔。本发明的高强度因瓦合金的力学性能满足架空输电线使用要求。

技术领域

本发明涉及高强度合金技术领域，具体涉及一种高强度因瓦合金及其加工方法。

背景技术

因瓦合金由于具有低膨胀系数，广泛应用于航空模具、电子信息等行业，是经济建设和国防军工不可或缺的一类极其重要的材料。但是由于因瓦合金强度低，从而限制其应用领域的进一步拓展。如在电力工业中，采用热膨胀系数小、强度高的因瓦合金作为铝绞线钢芯，可以使架空输电线垂度小，降低材料自重，从而使输电容量进一步提升。

但是，目前缺少高强度的因瓦合金，从而阻碍了其进一步的应用。

发明内容

本发明针对以上需求，提供一种高强度因瓦合金及其加工方法，提出其化学成分控制要求，并提供其加工方法，其力学性能满足架空输电线使用要求。

本发明的技术方案具体如下：

一种高强度因瓦合金，包括按照重量百分比计的如下元素：C 0.02～0.05％，Si≤0.5％，Mn 0.2～0.5％，P≤0.02％，S≤0.005％，Mo 0.3～0.8％，Ni 35.5～36.5％，Al 1.3～1.7％，Ti 1.3～1.7％，余量铁和不可避免的杂质。

可选地，Al和Ti的含量满足Al+Ti≥2.8％。

可选地，Al和Ti的含量满足Al/Ti＝0.8～1.2。

可选地，Mo和C的含量满足Mo/(10×C)≥1。

可选地，所述高强度因瓦合金的抗拉强度≥1300Mpa，断后伸长率≥3％。

可选地，所述高强度因瓦合金的20～230℃线膨胀系数α≤3.0×10^-6(1/℃)，230～290℃线膨胀系数α≤10.8×10^-6(1/℃)。

一种高强度因瓦合金的制备方法，包括：冶炼、锻造、线材轧制、热处理和冷拔的步骤，在锻造步骤中，坯料加热温度控制在1130～1160℃，终锻温度≥850℃。

可选地，，在线材轧制步骤中，坯料加热温度控制在1130～1160℃，吐丝温度≥900℃，穿水冷却，得到轧制线材。

可选地，，在热处理步骤中，对轧制线材进行固溶热处理和时效热处理；

其中，进行固溶热处理时，固溶热处理温度是1020～1100℃，保温时间是25～40min，然后水冷；进行时效热处理时，时效温度是700～800℃，保温时间是4～8h，然后水冷。

可选地，，在冷拔步骤中，冷拔变形量大于50％。

相比于现有技术，本发明的一种高强度因瓦合金及其加工方法，至少具有如下有益效果：

本发明通过对因瓦合金元素组成和配比进行优化、调整，使各元素之间产生协调效果。本发明对高强度因瓦合金加工方法的工艺参数进行优化。通过元素组成、配比和加工方法的共同作用，从而极大提高了因瓦合金的强度，使其力学性能满足架空输电线使用要求。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但应理解的是，本发明的方法并不限于此。

除非另有说明，否则本发明的方法除下述内容之外，其余均采用本领域的常规方法和装置。