由铁基形状记忆合金制造扁平材的方法技术

本发明专利技术涉及一种由铁基形状记忆合金制造平板产品的方法，其中在铸造装置中对至少包含主要成分铁、合金元素和不可避免的杂质的熔体进行铸造，从而形成铸带，随后使铸带冷却。本发明专利技术的目的是提供一种经济有效的方法，其用于由铁基形状记忆合金制造平板产品，该平板产品是坚硬的并且可以承受压力和扭力。本发明专利技术方法如权利要求1所述。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种，其中在铸造装置中对至 少包含主要成分铁、合金元素和不可避免的杂质的烙体进行铸造，从而形成铸带，并在该过 程中进行冷却。
技术介绍
现有技术，例如JP62 112 751A公开了通过薄带连铸法制造锥片或电线的可能 性。薄带连铸在铸造装置中观察烙体铸件，其中铸造区或者铸带成形的保持区在至少一个 纵向侧面W在铸造操作过程中连续行进且被冷却的壁为边界。 运种类型的近终成型连铸法W及用于制造（例如）扁钢产品的铸造装置的一个例 子为双漉式铸造装置或"双漉式连铸机"。双漉式连铸机中，在铸造操作时，彼此轴向平行定 位的两个铸造漉或滚轴沿相反方向旋转，并且在它们最窄间距的区域中界定了铸造间隙， 其限定了铸造区。运些铸造漉在该过程中被大幅度冷却，使得与其碰撞的烙体凝固从而形 成壳体。选择铸造漉的旋转方向，使得烙体与由烙体在铸造漉上形成的壳体一起被输送至 铸造间隙内。在充足的条带形成力的作用下，进入铸造间隙的壳体被压缩而形成铸带，结果 产生了至少近乎完全的凝固。 所谓的带式连铸机采用的原理是不同的。在运种类型的铸造装置中，液态钢通过 供给系统在循环铸造带上进行铸造，钢在循环铸造带上凝固。选择带的运行方向，从而使烙 体从供给系统传输。在下方铸造带的上方可设置另一个铸造带，其沿着与第一个铸造带相 反的方向循环。不论设置了一个还是两个铸造带，在W上限定的方法的情况下，至少一个铸 造带界定了铸带所形成的区域。各个铸造带被高强度冷却，从而使与相应铸造带接触的烙 体在其上凝固而形成条带，该条带可W被铸造带带走。 从各个铸造装置中形成的铸带被带走和冷却，并且能够继续行进W进一步加工。 该进一步加工可包括热处理和/或热社。薄带连铸的优势在于，薄带连铸之后的工序能够 W连续的、不间断的顺序运行。 由上述日本公开说明书JP62 112 751A中可知，除了铁W外，铁基形状记忆合 金特别地包含来自"Mn、Si"组中的元素，并且除了运些元素之外，还可W包含额外量的化、 Ni、Co、Mo、C、A1、化和稀±元素。据说能够通过薄带连铸从具有运种类型组成的合金制造 溫度稳定且耐腐蚀的铸造锥片。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是提出由铁基形状记忆合金制造扁平材的经济有效的 方法，该铁基形状记忆合金在压力和扭力下是抗弯和坚固的。另外的目的是制造一种能够 廉价且实用地制造的扁平材。所述扁平材包括铸造和/或社制的条带或片材，W及由该条 带或片材获得的板材、巧体等。 根据本专利技术方法的最初教导，在铸造装置中将烙体铸造成条带然后冷却，从而保 证连续铸造操作的可能性，条带的厚度大于Imm且小于30mm，并且所述铸造装置的铸造区 至少在其一个纵向侧面处W在铸造操作过程中沿铸造方向移动且被冷却的壁为边界。 本专利技术经铸造和冷却的条带离开铸造间隙时的条带厚度，或者在铸造带上铸造和 凝固时的条带厚度处于大于Imm和30mm之间，更特别地处于1. 5mm和20mm之间，进一步优 选处于2mm和IOmm之间。 通过本专利技术的方法，能够在薄带连铸方向上将铁基形状记忆合金铸造成扁平材。 除了优选采用化-Mn-SU-化(-Ni))系统之外，还可W考虑其他的系统，例如，基于化-Ni、 化-Ni-Al、化-Ni-Co-Ti、化-Ni-C、化-Ni-Nb、化-Ni-Si、Fe-Mn-Cr、Fe-Mn-Ni、化-Mn-Ni-Al、 化-Mn-C、化-Mn-N、Fe-Cr-Si、化-Ga、化-Pd、化-Pt、化-Pd-Pt的系统。考虑到它们优选地 用于配电目的，尤其是高溫范围内的应用，需要提供符合特定要求的材料。取决于实用性， 采用最小厚度〉lmm的材料，从而能够保证之后所需求的成分性质，例如，抗皱性和/或抗弯 力下的活动性。 根据进一步改进的方法，所使用的铸造装置为双漉式连铸机或带式连铸机。显而 易见的是，本专利技术的烙体能够优选地通过所述的薄带连铸装置来制造。薄带连铸特别适用 于铁基形状记忆合金，因为相对于常规的铸造而言，更特别的是相对于连铸而言，无需使用 铸造粉末，因而能够防止特别是高含量的高反应性合金成分（例如，Mn、Si、化和/或Al) 存在时发生的铸造问题。特别是，例如，如果存在高合金含量的高度偏析元素（如Mn、Si、 化和/或Ni)时，薄带连铸更具有优势。通过快速凝固能够基本上抑制偏析。此外，铁基 形状记忆合金具有低的高溫延展性，因此仅在低厚度时才能在铸造过程中进行弯曲，并且/ 或者根据不同的铸造装置，在铸造过程中的弯曲并不是必需的。另一个特征在于，铁基形状 记忆合金具有高的耐热形成性，并且即使薄式铸造仍然基本上是近终成型。该装置能够用 于具有形状记忆性质的扁平材的高能效制造。据观察，在双漉式连铸机的情况下，轴向平行 的漉各自形成铸造区的冷却边界，该边界在铸造操作过程中沿铸造方向连续行进，并且该 铸造区用于形成条带的至少两个纵向侧面。因此，由于铸带出口速度相对较高，单个铸造装 置能够提供足够高的性能。 在带式连铸机的情况下，通过水平移动铸造带而发挥作用，烙体在铸造带上进行 铸造W产生条带。使用该带式铸造装置的优势在于，能够随后立即进行诸如热社等其他方 法步骤，特别是社制力低时（运是因为低的铸造厚度，并且由于所讨论的铸造装置的紧凑 性）对材料所需的工况参数尤其是溫度而言，是特别占优势的。由于在带式连铸机中，烙体 是水平铸造和冷却的，凝固的条带不经受弯曲，因而，条带自身所存在的应力很小，从而特 别地最小化了在所制造的扁平材的高溫区中产生裂纹的风险。 另外，根据本专利技术方法的另一个改进方案，如果烙体通过与移动壁或铸造带接触 从而W(特别是）至少20k/s、优选是50k/s、更优选是至少lOOk/s的冷却速度进行冷却，贝U 是有利的。高速凝固使得对材料性质造成不利影响的偏析过程得W减少。选择冷却速度， 使得在铸造操作结束时，制得凝固的扁平材，例如，由形状记忆合金构成的铁基条带。 如果在使用双漉式连铸机的铸造过程中，设置与合金相关的漉压力（由所谓的社 制分离力巧S巧或条带形成力（SF巧表示），能够W高度的操作可靠性保证条带从铸造区成 形后基本完全的凝固。具体的漉压力可通过经验确定，并且保证可靠的薄带连铸操作。 如果条带在热社之前通过加热装置，能够再次补偿条带在铸造装置形成时发生的 热损失，并且能够W可靠的操作方式实现特定的热社溫度。 实践中，铸带从铸造间隙形成时的条带速度通常在0. 06至3.Om/s的范围内。 通过将从铸造区形成的铸带连续供给至至少一个漉社台，能够提供特别经济有效 的制造方法。因此，铸造装置可W直接向至少一个漉社台供给铸带用于社制，而不需要在铸 造和社制之间对铸带进行任何处理。或者，如果需要的话，铸带也可W适当进行冷却和再次 加热，然后进行社制。最后，任选地对热的条带进行冷社，冷社至少进行一道次的社制。 为了抵消随后制造加工步骤过程中的脆化，根据本专利技术可在热社和/或冷社状态 下，在高于形变溫度（switchingtemperature)的溫度下进行20秒至48小时时间段内的 退火处理。 能够操作可靠地使从铸造装置的铸造间隙中形成的条带，或者任选地在铸造带上 凝固、W及随后任选地进行额外热社、加热、最后加热至各合金的马氏体转变终止（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由铁基形状记忆合金制造扁平材的方法，其中在铸造装置中对至少包含主要成分铁、合金元素和不可避免的杂质的熔体进行铸造，从而形成铸带，并在该过程中进行冷却，其特征在于，在铸造装置中将所述熔体铸造成条带并冷却，所述条带的厚度大于1mm小于30mm，所述装置的铸造区至少在其一个纵向侧面处以在铸造操作过程中沿铸造方向移动并且被冷却的壁为边界。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖纳·费克特海嫩，克里斯蒂安·霍克林，洛塔尔·帕特博格，延斯乌尔里克·贝克尔，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE