[发明专利]一种高膨胀合金无焊缝大卷重带材的制备方法

说明书

本发明公开了一种高膨胀合金无焊缝大卷重带材的制备方法，通过冶炼浇铸重量大于2500kg的高膨胀合金单支合金锭、重锤快打的合金锭锻造方法、采用连轧机热轧及层流冷却的热处理方法等措施，解决了现有技术存在的合金带材拼焊成卷、水槽淬水热处理的方法。本发明克服了焊缝对产品性能一致性的影响，提高了成材率、合格率，可实现批量化、连续化生产，降低生产成本，促进绿色生产。

技术领域

本发明属于特种材料冶炼技术领域，涉及一种高膨胀合金无焊缝大卷重带材的制备方法。

背景技术

现有技术生产4J72高膨胀合金带材的制备(小合金锭、淬火法、拼焊成卷)通常包括以下步骤：

1、冶炼：一般一炉500～2000kg左右，按照预定比例称取原材料Mn、Ni、Cu及加入少量比例的Cr、Zn、Co、Fe、Si、C、Mg和/或稀土元素并控制有害元素P、S、Pb、Hg，所述稀土元素可以选自Se、Tb、Nd、Ga和Nb中的一种或几种。将称取的原材料按炉料入炉工艺装入非真空感应熔炼炉。

2、浇铸：将步骤1完成冶炼成为熔融状态的金属液浇注入合金锭模内(500kg以下锭型)。

3、锻造：将步骤2完成的合金锭经扒皮、切冒口后锻造成扁坯(400kg)以下。

4、热轧：将步骤3完成的扁坯采用单机架往复轧制的方式进行热轧成带卷。

5、拼焊：将步骤4完成的热轧带卷料拼焊成2000kg以上的大卷。

6、退火：对步骤5完成的拼焊热轧带材卷料进行退火。

7、修磨：将步骤6完成的退火带材卷料用砂轮机或千页轮进行表面修磨。

8、冷轧：将步骤7修磨完毕的合金带材卷料冷轧成型，得到成品厚度的合金带材。

上述现有技术4J72高膨胀合金带材的制备方法主要存在以下不足：1、合金锭锭型小，锻坯重量轻，无法实现连续化生产；2、大卷需要拼焊形成，拼焊成的合金带材大卷产品内部组织结构一致性差，特别是拼接焊缝处，这是现有工艺最致命的缺点；3、淬水的方法，淬水槽不可能制造的太长，使热轧带的长度受到限制；4、拼焊前每一支带料均需切头尾，成材率低。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高膨胀合金(4J72)无焊缝大卷重带材的制备方法，获得合金锭重量可达2500kg以上，高膨胀合金带材无焊缝时卷重可达2000kg以上，减速少了拼焊工序，带卷单重增加后作业效率提高，产品内在质量的一致性提高，成材率高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高膨胀合金无焊缝大卷重带材的制备方法，包括以下操作：

1)熔炼及浇铸：

按Mn72Ni10Cu18合金的配料需求称取原料，将称取好的原料均匀混合后装入非真空感应熔炼炉，升温至1600℃进行熔炼，熔炼时间2～5h，熔炼过程中再炉口吹保护气防氧化；

原料完全熔化成合金液时，开始加入其质量0.03～0.04％的SiCa粉，并用点渣棒点渣，点渣频率至少30次/min；

精炼完后下注浇入合金锭模，自然冷却；浇注完成后每间隔15～30min在冒口加入发热剂进行覆盖，以补充冒口合金液的热量损失；

脱模后得到2500kg重以上的合金锭；

2)锻造：

将合金锭加热至850～1000℃，保温80～100min；