Сплав с заданным температурным коэффициентом линейного расширения

 

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 травимостью 2 табл. (/ С

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))з С 22 С 38/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850083/02 (22) 12.07,90 (46) 30,05.92. Бюл. и 20 (71) Централ ьн ый научно-исследовател ьский институт черной металлургии им, И.П,Бардина (72) О.Ф,Аксенов, Ф.В.Иванов-Филиппов, Т,Г.Короткова, В.Х.Левинзон. В.,А.Федорович, Ю.B.ÊoìoB, А,В.Фрейман, В.П.Никитин, Л,А.Агишев, Г,Е.Трусов, А.Б.Сергеев, Г.С.Быковский, О.B,Xàìèòoâ, В.И.Тираспольский и T.À.Ñòàðoäóáöåâà (53) 669, 15.24(088,8) (56) ГОСТ 10994 — 74, Заявка Японии

N 60 — 159157, кл. С 22 С 38/54, 1985.

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 1,5х10 град (в интервале температур 20 — 80"С).

Известен сплав с минимальным ТКЛР типа "инвар", содержащий мас.g: 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.

„, SU ÄÄ 1737012 A1 (54) СПЛАВ С ЗАДАННЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ЛИНЕЙНОГО

РАСШИРЕНИЯ (57) 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 иэображения. Сущность: предложенный сплав содержит, мас. ; никель 35,5-36.5; марганец С,2 — 0,6; кремний 0.05-0,15; бор

0,0001-0,003; углерод 0,003-0,015 алюминий 0,02 — 0,10; Р3М 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 травимостью. 2 табл.

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. $:

Никель 30-80

Хром Не более 7

Марганец Не более 1

Кремний Не более 0,5

Алюминий Не более 0,10

Титан 0,005 — 0,03

Углерод Не более 0,03

1737012

Бор 0,001 — 0,003

Фосфор Не более 0,03

Железо Остальное

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. :

Никель 35,5-36,5

Марганец 0,2 — 0,6

Кремний 0,05 — 0,15 25

Бор 0,001 — 0,003

Углерод 0,005 — 0,015

Алюминий 0,02-0,10

РЗМ 0,01 — 0,05

Железо Остальное 30

При этом сумма содержаний углерода и бора должна соответствовать следующему соотношению (% C)+9(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 расчетные 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 1200-1100ОС, i 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, Иэ 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

Р3М, 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, о т л и ч а ю щ и йс 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. :

Никель 35,5-36,5

Марганец 0,2-0,6

Кремний 0,05-0,15

1737012 при этом сумма углерода и бора должна соответствовать соотношению: (С)+5(В)=

= 0,010-0.030, а сумма бора и Р3М должна соответствовать соотношению: ($ РЗМ) +

5 + 3(фт В) = 0,023-0,055, 0,001 — 0,003

0,003 — 0,015

О,02-0.10

Бор

Углерод

Алюминий

Редкоземельные металлы

Железо

0,02 — 0,05

Остальное

Таблица 1

5С)+

+5(В) (P3M) +

5(В) Состав

Со е жание компонента в сплаве мас.

Сплав

Никель

РЗМ

Кремний

Марганец

Углерод .

Алюминий

Бор 0,02

0,02

0,06

0,06

0,10

0,10

0,06

35,5

35,5

36,0

36,0

36,5

36,5

36,0

Предложенный

Известный

Таблнт1а 2 укврчвя вязкость кт!см

TKlIP ° интервале температур

20-80 С (к!0 i() Сипев

Состав

Срепчия размер зерна е ленте. мм

Ковкость слитков большое массы

Отношение поперечник размеров травленного отверстия в двук язвим. ноперпенднкулярнык направлениях

Форма траемного отверстия и и темпе атуре, С

1100

1200

1,42

14.7

I0, I 0.012 ттредлеменный удовлетворительная

Круглое

0.014

0.010

0.009

0.009

0.011

0.025

Овальное

Известные

Трещины на поковкак

Составитель Е.Носырева

Редактор M.Íåäîëóæåíêî Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 1870 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, -101

2

4

1.36 1,45

1,40

1,41

1.44

I.45

0.2

0.2

0,4

0,4

0,6

0,6

0,4

14.8

Н.4

14.0

14.1

-14.3

10.8

0,15

0,15

0,10

0,10

0,05

0,05

0,10

11.0 ! 0.6

10.0

10,1

10.8

7,9

0,002

0,001

0,002

0.003

0,003

0,001

0,002

0,003

0,005

0,010

0,010

0,015

0,010

0,02

0,020

0,020

0,035

0,046

0,046

0,050

1:1

1:1

1:I

1;1

1.1

1:1

11 1:0,7

0,010

0,010

- 0,020

0,025

0,030

0,013

0,030

0,026

0,023

0,041

0,055

0,055

0,053

0,006