PL195525B1 - Iron-nickel alloy with low thermal expansion coefficient and exceptional mechanical properties - Google Patents
Iron-nickel alloy with low thermal expansion coefficient and exceptional mechanical propertiesInfo
- Publication number
- PL195525B1 PL195525B1 PL00357823A PL35782300A PL195525B1 PL 195525 B1 PL195525 B1 PL 195525B1 PL 00357823 A PL00357823 A PL 00357823A PL 35782300 A PL35782300 A PL 35782300A PL 195525 B1 PL195525 B1 PL 195525B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- iron
- nickel alloy
- thermal expansion
- alloy
- expansion coefficient
- Prior art date
Links
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2229/07—Shadow masks
- H01J2229/0727—Aperture plate
- H01J2229/0733—Aperture plate characterised by the material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest stop żelaza z niklem odporny na pełzanie i o niskiej rozszerzalności cieplnej oraz zastosowanie stopu żelaza z niklem.The subject of the invention is an iron-nickel alloy that is creep-resistant and has low thermal expansion, and the use of an iron-nickel alloy.
Znane jest, że stopy podstawowe z żelazem z około 36% zawartością niklu mają niskie współczynniki rozszerzalności cieplnej w zakresie temperatur między 20 a 100°C. Stopy te stosuje się zatem już od kilku dziesięcioleci tam, gdzie również przy zmianach temperatury wymagane jest zachowanie stałej długości, jak na przykład w przypadku przyrządów precyzyjnych, zegarów albo bimetali. Wraz z rozwojem kolorowych telewizorów i monitorów komputerowych w kierunku wyższej rozdzielczości, ostrości kolorów i natężenia kontrastu, również w niekorzystnych warunkach świetlnych a zwłaszcza ze względu na trendy idące w kierunku coraz to bardziej płaskich i coraz większych ekranów obrazowych, stosuje się znacznie więcej materiałów z żelaza i niklu do masek.It is known that the iron base alloys with about 36% nickel have low thermal expansion coefficients in the temperature range between 20 and 100 ° C. These alloys have therefore been used for several decades where a constant length is required even with temperature fluctuations, such as in the case of precision instruments, clocks or bimetals. With the development of color televisions and computer monitors towards higher resolution, color sharpness and intensity of contrast, also under unfavorable lighting conditions and especially due to trends towards increasingly flat and larger picture screens, much more iron materials are used. and nickel for masks.
Techniczne stopy żelaza z niklem zawierające około 36% niklu, mają w zakresie temperatur od 20 do 100°C, jakie panują w tradycyjnych lampach ekranów obrazowych, w stanie wyżarzania zmiękczającego termiczny współczynnik rozszerzalności cieplnej między 1,2 a 1,8 x 10-6/K, jak opisano w Stahl-Eisen-Werkstoffblatt (SEW-385, wydanie 1991). Zwłaszcza do masek cieniowych stosuje się również bardziej zaawansowane materiały z około 36% niklu, osiągające w zakresie temperatur od 20 do 100°C niższe współczynniki rozszerzalności cieplnej między 0,6 a 1,2 x 10-6/K.Technical nickel-iron alloys containing about 36% nickel have a temperature range of 20 to 100 ° C as in traditional display screen lamps, in the soft annealed state of the thermal coefficient of thermal expansion between 1.2 and 1.8 x 10 -6 / K as described in Stahl-Eisen-Werkstoffblatt (SEW-385, 1991 edition). Especially for shadow masks, more advanced materials with about 36% nickel are also used, achieving lower thermal expansion coefficients between 0.6 and 1.2 x 10 -6 / K in the temperature range from 20 to 100 ° C.
Do masek cieniowych rozpiętych w ramach wymagany jest materiał o niskiej rozszerzalności mający polepszoną odporność na pełzanie względem dotychczas stosowanego stopu. Maski cieniowe i elementy ramowe do masek cieniowych, poddaje się w temperaturach do około 580°C tak zwanemu wyżarzaniu zaczerniającemu. Wytwarza się przy tym ciemną warstwę tlenku żelaza, za pomocą której otrzymuje się lepszą wizualną jakość obrazu.For shadow masks stretched in frames, a material with low expansion is required having improved creep resistance over the previously used alloy. Shadow masks and frame elements for shadow masks are subjected to the so-called blackening annealing at temperatures up to about 580 ° C. A dark layer of iron oxide is formed, with which a better visual quality of the image is obtained.
Stosowany dotychczas stop podstawowy z żelazem z około 36% niklu, osiąga granicę pełzania A80 wynoszącą około 2,6% w następujących warunkach kontrolnych: 1 godzina w 580°C przy obciążeniu 138 MPa.The iron base alloy with about 36% nickel used so far reaches the A80 creep limit of about 2.6% under the following control conditions: 1 hour at 580 ° C under a load of 138 MPa.
Rozpięcie masek cieniowych w kierunku pionowym następuje za pomocą pionowych elementów ramowych. Jako materiał stosuje się dotychczas stopy żelaza z niklem, z około 41% niklu, przy czym stopy te są znane jako materiały do na przykład obtopień szkła z metalem albo do ramek wyprowadzeniowych (Leadframes). Technologiczne właściwości są następujące: granica pełzania A80 wynosi około 0,5%, mierzona w jednakowych warunkach kontrolnych jak uprzednio dla stopu zawierającego 36% niklu, to znaczy 1 godzina w 580°C przy obciążeniu 138 MPa. Pionowe elementy ramowe z tego stopu, rozszerzają się zgodnie ze współczynnikiem rozszerzalności cieplnej wynoszącym około 4,8 x10-6/K, w zakresie temperatur od 20 do 100°C, bardziej niż maska cieniowa wytworzona ze stopu żelaza z niklem zawierającego około 36% niklu.The vertical unfolding of the shadow masks is done by means of vertical frame elements. Up to now, iron-nickel alloys with about 41% nickel have been used as the material, these alloys being known as materials for, for example, glass-to-metal melting or for lead frames. The technological properties are as follows: the creep limit A80 is about 0.5%, measured under the same control conditions as before for the 36% nickel alloy, i.e. 1 hour at 580 ° C under a load of 138 MPa. The vertical frame members of this alloy expand with a coefficient of thermal expansion of about 4.8 x10 -6 / K, in the temperature range from 20 to 100 ° C, more than a shadow mask made of an iron-nickel alloy containing about 36% nickel .
Nowe materiały do poziomych elementów ramowych powinny mieć jednakowe niskie właściwości rozszerzalności cieplnej, jak stop żelaza z nikłem dotychczas stosowany do masek cieniowych, który oprócz żelaza i około 36% niklu zawiera zasadniczo tylko domieszki uwarunkowane wytwarzaniem, w niewielkiej ilości.The new materials for horizontal frame members should have the same low thermal expansion properties as the iron-nickel alloy used hitherto for shadow masks, which, in addition to iron and about 36% nickel, essentially contains only minor manufacturing impurities.
Tak samo jak do masek cieniowych również do elementów ramowych wymagane są materiały, które wykazują polepszoną odporność na pełzanie w temperaturach do 580°C w porównaniu z dotychczas stosowanymi stopami. Wielkość i zależny od temperatury przebieg współczynnika rozszerzalności powinny niemal odpowiadać tym, jakie występują w przypadku dotychczas stosowanych materiałów.As with shadow masks, also for frame elements materials are required that show improved creep resistance at temperatures up to 580 ° C compared to the alloys used so far. The magnitude and temperature-dependent course of the expansion coefficient should almost correspond to those of the materials used hitherto.
Ponadto znane jest, że odpowiednie dodatki do stopu żelaza z niklem mogą podwyższać twardość. Stosuje się przy tym na przykład molibden i chrom w kombinacji z węglem. Podwyższa się przy tym granica plastyczności i wytrzymałość.Moreover, it is known that suitable additives to an iron-nickel alloy can increase the hardness. Here, for example, molybdenum and chromium in combination with carbon are used. In the process, the yield point and strength are increased.
Oczywiście zbyt wysokie sumaryczne zawartości pierwiastków molibdenu, chromu i węgla mogą zbytnio podwyższyć współczynnik rozszerzalności cieplnej.Obviously, too high the total contents of the elements molybdenum, chromium and carbon may increase the thermal expansion coefficient too much.
Jako materiał w postaci drutu do przewodów dalekosiężnych znany jest stop żelaza z niklem, zawierający około 38 Ni, 2% Mo, 0,8% Cr i 0,25% C oraz domieszki uwarunkowane wytwarzaniem i jako resztę żelazo. W stanie wyżarzania rozpuszczającego, stop ten ma współczynnik rozszerzalności cieplnej w temperaturze między 20 a 100°C wynoszący około 4 x 10-6/K. Wytrzymałość na rozciąganie może w utwardzonym stanie osiągnąć wartości powyżej 1000 N/mm2.As a wire material for long-distance conductors, an iron-nickel alloy is known, containing about 38 Ni, 2% Mo, 0.8% Cr and 0.25% C, and impurities due to production, and the remainder, iron. In the solution annealed condition, the alloy has a thermal expansion coefficient at a temperature between 20 and 100 ° C of approximately 4 x 10 -6 / K. The tensile strength in the hardened state can reach values above 1000 N / mm 2 .
Z opisu JP-A 10060528 znany jest stop inwarowy, mający następujący skład < 0,1% C, 0,35% Si, < 1,0% Mn, 0,015% P, < 0,005% S, < 0,3% Cr, 35 - 37% Ni, 0 - 0,5% V, 0,01% Al, 0 - 1% Nb, 0 -0,005% B,<0,005% N, resztę stanowi Fe oraz zanieczyszczenia uwarunkowane wytwarzaniem.JP-A 10060528 describes an invar alloy having the following composition <0.1% C, 0.35% Si, <1.0% Mn, 0.015% P, <0.005% S, <0.3% Cr, 35-37% Ni, 0-0.5% V, 0.01% Al, 0-1% Nb, 0-0.005% B, <0.005% N, the remainder being Fe and production-related impurities.
PL 195 525 B1PL 195 525 B1
W opisie JP-A 10037997 opisany jest kolejny stop inwarowy, zawierający (w % masowych) następujący skład: 0,015 - 0,10% C, < 0,35% Si, < 1,0% Mn, < 0,015% P, < 0,0010% S, 0,3% Cr, 35 - 37% Ni, 0 - 0,5% Mo, 0 - 0,05% V, < 0,01% Al, 0,15 - < 1,0% Nb, < 0,003% Ti, < 0,005% N, przy czym S nastawiona jest na < 0,002% a Ti na 0,05 - 0,2%. Ponadto można dodać jako składnik stopowy 0,0005 -0,005% B. Resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia uwarunkowane wytwarzaniem.JP-A 10037997 describes another invar alloy containing (in% by mass) the following composition: 0.015 - 0.10% C, <0.35% Si, <1.0% Mn, <0.015% P, <0 , 0010% S, 0.3% Cr, 35 - 37% Ni, 0 - 0.5% Mo, 0 - 0.05% V, <0.01% Al, 0.15 - <1.0% Nb , <0.003% Ti, <0.005% N, where S is set to <0.002% and Ti to 0.05-0.2%. In addition, 0.0005-0.005% B may be added as an alloying component. The remainder is iron and impurities caused by production.
Opis JP-61183443 dotyczy stopu o niewielkim termicznym współczynniku rozszerzalności, zawierającego następujące pierwiastki stopowe: 25 - 50% Ni, < 0,30% C, < 2,0% Si + Mn, < 10% jednego lub kilku z pierwiastków Al, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, Zr i Hf, resztę stanowi Fe oraz zanieczyszczenia uwarunkowane wytwarzaniem. Ten stop powinien być między innymi stosowany na części lamp elektronowych, przyrządów pomiarowych lub tym podobnych.The description of JP-61183443 concerns an alloy with a low thermal coefficient of expansion, containing the following alloying elements: 25 - 50% Ni, <0.30% C, <2.0% Si + Mn, <10% one or more of the elements Al, Cr , Mo, W, V, Nb, Ta, Ti, Zr and Hf, the remainder being Fe and production related impurities. This alloy should be used, inter alia, on parts of vacuum tubes, measuring instruments or the like.
W końcu, opis DE-A 3642205 ujawnia materiał na maski cieniowe, który zasadniczo składa się w % wag. z < 0,10% C, < 0,30% Si, < 0,30% Al, 0,1 -1,0% Mn, 34 - 38% Ni, jednego lub kilku dodatkowych pierwiastków: Ti, Zr, B, Mo, Nb, N, P, Cu, V, Mg, Co i W o zawartościach od 0,01 -1,0%, resztę stanowi Fe i nieuniknione zanieczyszczenia.Finally, DE-A 3642205 discloses a shadow mask material which essentially consists of a wt. z <0.10% C, <0.30% Si, <0.30% Al, 0.1 -1.0% Mn, 34 - 38% Ni, one or more additional elements: Ti, Zr, B, Mo, Nb, N, P, Cu, V, Mg, Co and W with contents from 0.01-1.0%, the rest is Fe and unavoidable impurities.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie stopu żelaza z niklem, odpornego na pełzanie i o niskiej rozszerzalności, niemającego wad występujących w stanie techniki, taniego w wytwarzaniu i nadającego się do zastosowania w wielu technicznych dziedzinach zastosowania.The object of the invention is to provide a creep-resistant and low expansion iron-nickel alloy that does not suffer from the drawbacks of the prior art, is cheap to produce and applicable to many technical fields of application.
Stop żelaza z niklem odporny na pełzanie i o niskiej rozszerzalności cieplnej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera (w % masowych) oprócz 0,08 do 0,12% C, maksymalnie 1% Mn i maksymalnie 1% Si, i ma zawartość Mo od 0,4 do 0,8% i/lub zawartość Cr od 0,1 do 0,3%, maksymalnie 1,0% Nb oraz zawartość Ni od 35,0 do 38,0% oraz korzystnie pomiędzy 0,5 do7% Co, resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia uwarunkowane wytwarzaniem, przy czym stop ma w zakresie temperatur od 20 do 100°C współczynnik rozszerzalności cieplnej < 6,0 x 10-6/K.The creep-resistant and low thermal expansion iron-nickel alloy according to the invention is characterized by containing (in% by mass) in addition to 0.08 to 0.12% C, a maximum of 1% Mn and a maximum of 1% Si, and has a Mo content from 0.4 to 0.8% and / or a Cr content from 0.1 to 0.3%, maximum 1.0% Nb and a Ni content from 35.0 to 38.0% and preferably between 0.5 to 7% The remainder is iron and manufacturing impurities, the alloy having a thermal expansion coefficient of <6.0 x 10 -6 / K in the temperature range from 20 to 100 ° C.
Zastosowanie stopu żelaza z niklem do elementów ramowych masek cieniowych oraz do masek cieniowych ekranów obrazowych i monitorów.The use of an iron-nickel alloy for frame elements of shadow masks and for shadow masks of image screens and monitors.
Zastosowanie stopu żelaza z niklem do pasywnych składników termobimetali.The use of an iron-nickel alloy for the passive components of thermobimetals.
Zastosowanie stopu żelaza z niklem do składników do wytwarzania, składowania i transportu skroplonych gazów.The use of an iron-nickel alloy in components for the production, storage and transportation of liquefied gases.
Zastosowanie stopu żelaza z niklem do składników w technologii laserowej.The use of an iron-nickel alloy for components in laser technology.
Zastosowanie stopu żelaza z niklem do ramek wyprowadzeniowych.The use of an iron-nickel alloy for lead frames.
Zastosowanie stopu żelaza z niklem do elementów konstrukcyjnych wyrzutni elektronowych, zwłaszcza do lamp telewizyjnych.The use of an iron-nickel alloy for structural elements of electron guns, especially for television lamps.
Wymagane technologiczne właściwości dla zastosowania jako materiał, zwłaszcza do pionowych elementów ramowych masek cieniowych, mogą być uzyskane za pomocą stopu żelaza z niklem według wynalazku, przy czym skład pod względem zawartości Ni, Mo, Cr i C można dobrać tak, że otrzymuje się żądane współczynniki rozszerzalności cieplnej i właściwości mechaniczne.The required technological properties for use as a material, in particular for the vertical frame members of shadow masks, can be obtained with the iron-nickel alloy according to the invention, the composition with respect to the Ni, Mo, Cr and C content can be selected so that the desired coefficients are obtained. thermal expansion and mechanical properties.
Przedmiot wynalazku nadaje się korzystnie do stosowania nie tylko do elementów ramowych i masek cieniowych do ekranów obrazowych i monitorów, lecz również do następujących przedmiotów: pasywnych składników termobimetali, składników w technologii laserowej, ramek wyprowadzeniowych (Leadframes), elementów konstrukcyjnych wyrzutni elektronowych, zwłaszcza w lampach telewizyjnych, składników do wytwarzania, składowania i transportu skroplonych gazów.The subject matter of the invention is advantageously applicable not only to frame elements and shadow masks for image screens and monitors, but also to the following objects: passive thermobimetal components, components in laser technology, leadframes, components of electron guns, especially in lamps television, components for the production, storage and transportation of liquefied gases.
Poniżej porównany zostanie stop według wynalazku (pod względem jego mechanicznych właściwości) ze stopami znanymi ze stanu techniki.In the following, the alloy according to the invention will be compared (with regard to its mechanical properties) with those of the prior art.
Korzystny skład E4 stopu według wynalazku do zastosowania jako materiał do pionowej ramy na przykład monitora,zawiera oprócz zawartości (w % masowych) 35 do 38% Ni, 0,4 do 0,8% Mo, 0,1 do 0,3% Cr a ponadto 0,08 do 0,12% C oraz maksymalnie 1% Mn, maksymalnie 1% Si, maksymalnie 1% Nb i zwyczajowe domieszki, uwarunkowane wytwarzaniem, w jedynie bardzo niewielkiej ilości. Współczynnik rozszerzalności cieplnej, mający w temperaturach 20 a 100°C niską wartość około 1,8 x 10-6/K, jest niemal porównywalny ze współczynnikiem rozszerzalności dotychczas stosowanego stopu żelaza z niklem T2 ze stanu techniki. Za pomocą stopu E4 według wynalazku, również otrzymuje się niezbędne do zastosowania polepszenie mechanicznych właściwości, zwłaszcza na tyle, że odporność na pełzanie, mierzona na podstawie walcowanej na zimno próbki o grubości 1,4 mm, występuje jako rozszerzalność A80 przy 580°C, i przy jednogodzinnym większym obciążeniu wynoszącym 200 MPa, o wartości około 0,03%. Stop E4 według wynalazku charakteryzuje się również doskonałą podatnością do obróbki i nie wymaga żadnych dodatkowych operacji w trakcie produkcji. To znaczy, do uzyskania szczególnie dobrych mechanicznych właściwości nie jest konieczne żadne dodatkowe utwar4The preferred E4 composition of the alloy according to the invention for use as a material for a vertical frame of e.g. a monitor, contains in addition to the content (in mass%) of 35 to 38% Ni, 0.4 to 0.8% Mo, 0.1 to 0.3% Cr and in addition, 0.08 to 0.12% C, and a maximum of 1% Mn, a maximum of 1% Si, a maximum of 1% Nb, and customary production-related impurities in only a very small amount. The thermal expansion coefficient, having a low value of about 1.8 x 10 -6 / K at temperatures between 20 and 100 ° C, is almost comparable with the expansion coefficient of the prior art iron-nickel alloy T2 used so far. With the alloy E4 according to the invention, the improvement in the mechanical properties necessary for the application is also obtained, in particular so that the creep resistance, measured on the basis of a 1.4 mm thick cold-rolled specimen, occurs as A80 expansion at 580 ° C, and at a one-hour greater load of 200 MPa, a value of about 0.03%. The alloy E4 according to the invention is also characterized by excellent workability and does not require any additional operations during production. That is, no additional hardening is required to obtain particularly good mechanical properties
PL 195 525B1 dzanie przez obróbkę cieplną. Rama może być wygięta bezpośrednio z walcowanego na zimno stanu. Występują w tym stanie uprzednio opisane mechaniczne właściwości. Ma on ponadto odpowiadającą potrzebom długotrwałą stabilność swych właściwości termicznych.PL 195 525B1 operation by heat treatment. The frame can be bent directly from the cold rolled condition. The previously described mechanical properties are present in this state. In addition, it has long-term thermal stability as needed.
Właściwości mechaniczne, określone w próbie ciągnienia na gorąco bez obciążenia i z obciążeniem przy temperaturze kontrolnej 580°C, jak również magnetyczne koercyjne natężenie pola oraz współczynniki rozszerzalności cieplnej przedstawione są w tabeli 1 dla stopu E4 według wynalazków, w porównaniu do właściwości stopów T1 i T2, odpowiadających stanowi techniki.The mechanical properties, determined by the hot-drawing test under load and under load at a test temperature of 580 ° C, as well as the magnetic coercive field strength and thermal expansion coefficients are shown in Table 1 for alloy E4 according to the inventions, compared to the properties of alloys T1 and T2, corresponding to the state of the art.
Tabel a 1Table a 1
Mechaniczne właściwości: fizyczna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu w 580°C, określone w próbie ciągnienia na gorąco, jak również granica pełzania w 1h w 580°C przy obciążeniu 138 MPa, względnie 200 MPa, i współczynniki rozszerzalności cieplnej stopu E4 według wynalazku, w po-równaniu do stopów T1 i T2, odpowiadających stanowi techniki. Próbki wykonano z taśmy walcowanej na zimno do grubości 1,4 mm.Mechanical properties: physical yield point, tensile strength, elongation at break at 580 ° C, determined in the hot drawing test, as well as the creep limit in 1h at 580 ° C under a load of 138 MPa or 200 MPa, and thermal expansion coefficients of the alloy E4 according to the invention compared to the alloys T1 and T2 corresponding to the prior art. The samples were made of cold-rolled strip 1.4 mm thick.
PL 195 525 B1PL 195 525 B1
Przykładowe chemiczne składy stopu E4 według wynalazku, w porównaniu do składów stopów T1i T2 odpowiadających stanowi techniki przedstawione są w tabeli 2.Exemplary chemical compositions of alloy E4 according to the invention as compared to prior art alloys T1 and T2 are shown in Table 2.
T a b e l a 2T a b e l a 2
Przykładowe chemiczne składy stopu E4 według wynalazku, w porównaniu do przykładowych składów stopów T1i T2, odpowiadających stanowi techniki.Exemplary chemical compositions of alloy E4 according to the invention, compared to exemplary compositions of alloys T1 and T2, corresponding to the prior art.
Do określonych zakresów stosowania, korzystne może być dodanie do stopu według wynalazku kobaltu w określonych wstępnie ilościach (w % masowych). Korzystne dodatki kobaltu (w % masowych) wynoszą przy tym między 0,5 a 7%, przy czym zawartość niklu należy nastawić w odpowiedni sposób.For certain application ranges, it may be advantageous to add cobalt to the alloy according to the invention in predetermined amounts (in% by weight). The preferred cobalt additions (in% by weight) are between 0.5 and 7%, the nickel content being adjusted in an appropriate manner.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19944578A DE19944578C2 (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Use of a low-expansion iron-nickel alloy with special mechanical properties |
| PCT/EP2000/007532 WO2001021848A1 (en) | 1999-09-17 | 2000-08-03 | Iron-nickel alloy with low thermal expansion coefficient and exceptional mechanical properties |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL357823A1 PL357823A1 (en) | 2004-07-26 |
| PL195525B1 true PL195525B1 (en) | 2007-09-28 |
Family
ID=7922355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL00357823A PL195525B1 (en) | 1999-09-17 | 2000-08-03 | Iron-nickel alloy with low thermal expansion coefficient and exceptional mechanical properties |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1212474B1 (en) |
| JP (1) | JP3805675B2 (en) |
| KR (1) | KR100502818B1 (en) |
| CN (1) | CN1173063C (en) |
| AT (1) | ATE246266T1 (en) |
| AU (1) | AU6569900A (en) |
| DE (2) | DE19944578C2 (en) |
| ES (1) | ES2203503T3 (en) |
| HK (1) | HK1049188B (en) |
| PL (1) | PL195525B1 (en) |
| TW (1) | TWI229135B (en) |
| WO (1) | WO2001021848A1 (en) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10146301C1 (en) * | 2001-09-19 | 2002-07-18 | Krupp Vdm Gmbh | Production of a strip made from an iron-nickel alloy, used for shadow masks in flat monitors and TV screens, comprises continuous or batch-type annealing a strip made from an iron alloy containing nickel, molybdenum and chromium |
| DE102006062782B4 (en) | 2006-12-02 | 2010-07-22 | Thyssenkrupp Vdm Gmbh | Iron-nickel alloy with high ductility and low expansion coefficient |
| JP4805300B2 (en) * | 2008-03-31 | 2011-11-02 | 古河電気工業株式会社 | Manufacturing method of Fe-Ni alloy foil with carrier for circuit board lamination, manufacturing method of composite foil with carrier for circuit board lamination, alloy foil with carrier, composite foil with carrier, metal-clad board, printed wiring board, and printed wiring laminated board |
| KR20110009657A (en) * | 2008-05-08 | 2011-01-28 | 티센크루프 파우데엠 게엠베하 | Iron-nickel alloy |
| EP2365730A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-14 | Saint-Gobain Glass France | Pane with electric connection element |
| BR112013030696B1 (en) | 2011-07-04 | 2019-06-18 | Saint-Gobain Glass France | ELECTRICAL CONNECTION ELEMENT, USE OF AN ELECTRIC CONNECTION ELEMENT AND METHOD OF PRODUCING A GLASS WITH AT LEAST ONE ELEMENT OF ELECTRICAL CONNECTION |
| TWI426186B (en) * | 2011-12-20 | 2014-02-11 | Metal Ind Res & Dev Ct | Low thermal expansion screw |
| CN103185058B (en) * | 2011-12-29 | 2015-04-08 | 财团法人金属工业研究发展中心 | Low thermal expansion screw |
| CN103273220B (en) * | 2013-06-06 | 2015-10-14 | 上海工程技术大学 | A kind of welding material connected for low coefficient of thermal expansion alloy |
| CN104451415A (en) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 常熟市良益金属材料有限公司 | Magnetic alloy |
| CN110541119B (en) * | 2018-05-28 | 2021-07-09 | 宝武特种冶金有限公司 | Low-expansion iron-nickel alloy and manufacturing method thereof |
| KR102681218B1 (en) | 2021-12-21 | 2024-07-03 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Fe-Ni BASED ALLOY HAVING HIGH STRENGTH AND LOW-THERMAL EXPANSION |
| CN116080183A (en) * | 2022-10-28 | 2023-05-09 | 安徽国风木塑科技有限公司 | Novel wood-plastic door plate and preparation method thereof |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100959A (en) * | 1979-01-26 | 1980-08-01 | Nisshin Steel Co Ltd | Invar alloy with excellent welding high temperature crack resistance and strain corrosion crack resistance |
| JPS60159151A (en) * | 1984-01-30 | 1985-08-20 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Fe-ni alloy having superior weldability |
| JPS6164853A (en) * | 1984-09-06 | 1986-04-03 | Toshiba Corp | Base material for pipe parts and its manufacture |
| JPS61183443A (en) * | 1985-02-07 | 1986-08-16 | Daido Steel Co Ltd | low thermal expansion material |
| JPS6314841A (en) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Nippon Mining Co Ltd | Shadow mask material and shadow mask |
| DE3732998A1 (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-13 | Vacuumschmelze Gmbh | Nickel-based solder for high-temperature soldered joints |
| JPH0215153A (en) * | 1989-05-01 | 1990-01-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacturing method of galvanized high strength low expansion alloy wire |
| JP3191010B2 (en) * | 1991-04-08 | 2001-07-23 | 日立金属株式会社 | High-strength low-thermal-expansion alloy wire having excellent torsion characteristics and method for producing the same |
| JPH0570894A (en) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Hitachi Metals Ltd | Alloy wire having high strength and low thermal expansion and excellent in twisting characteristic and its production |
| JPH06322486A (en) * | 1993-03-17 | 1994-11-22 | Hitachi Metals Ltd | Shadow mask supporting member and its production |
| JP3150831B2 (en) * | 1993-09-30 | 2001-03-26 | 日本冶金工業株式会社 | High Young's modulus low thermal expansion Fe-Ni alloy |
| JPH07243008A (en) * | 1994-03-01 | 1995-09-19 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Steel sintered body |
| JPH08100242A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Hitachi Metals Ltd | Alloy wire with high strength, high toughness and low thermal expansion and its production |
| JP3447830B2 (en) * | 1995-01-23 | 2003-09-16 | 住友電気工業株式会社 | Invar alloy wire and method of manufacturing the same |
| JPH09176797A (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-08 | Nikko Kinzoku Kk | Fe-ni-cr alloy stock for shadow mask, and shadow mask produced therefrom |
| JPH1017997A (en) * | 1996-06-28 | 1998-01-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High strength invar alloy with excellent hot workability |
| JPH1060528A (en) * | 1996-08-14 | 1998-03-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for manufacturing high strength invar alloy sheet |
| JPH10237595A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Toshiba Corp | Parts for precision equipment, method for manufacturing the same, and precision equipment using the same |
-
1999
- 1999-09-17 DE DE19944578A patent/DE19944578C2/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-03 HK HK02108994.7A patent/HK1049188B/en not_active IP Right Cessation
- 2000-08-03 ES ES00953149T patent/ES2203503T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-03 CN CNB008108447A patent/CN1173063C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-03 AT AT00953149T patent/ATE246266T1/en not_active IP Right Cessation
- 2000-08-03 EP EP00953149A patent/EP1212474B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-03 WO PCT/EP2000/007532 patent/WO2001021848A1/en not_active Ceased
- 2000-08-03 PL PL00357823A patent/PL195525B1/en not_active IP Right Cessation
- 2000-08-03 AU AU65699/00A patent/AU6569900A/en not_active Abandoned
- 2000-08-03 DE DE50003135T patent/DE50003135D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-03 JP JP2001525404A patent/JP3805675B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-03 KR KR10-2002-7003533A patent/KR100502818B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-16 TW TW089119073A patent/TWI229135B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1212474A1 (en) | 2002-06-12 |
| ES2203503T3 (en) | 2004-04-16 |
| ATE246266T1 (en) | 2003-08-15 |
| JP3805675B2 (en) | 2006-08-02 |
| CN1173063C (en) | 2004-10-27 |
| CN1420941A (en) | 2003-05-28 |
| HK1049188A1 (en) | 2003-05-02 |
| EP1212474B1 (en) | 2003-07-30 |
| DE19944578A1 (en) | 2001-03-29 |
| TWI229135B (en) | 2005-03-11 |
| KR20020032594A (en) | 2002-05-03 |
| DE19944578C2 (en) | 2001-08-23 |
| WO2001021848A1 (en) | 2001-03-29 |
| DE50003135D1 (en) | 2003-09-04 |
| PL357823A1 (en) | 2004-07-26 |
| AU6569900A (en) | 2001-04-24 |
| HK1049188B (en) | 2004-01-02 |
| KR100502818B1 (en) | 2005-07-21 |
| JP2004500482A (en) | 2004-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL195525B1 (en) | Iron-nickel alloy with low thermal expansion coefficient and exceptional mechanical properties | |
| CA2725206C (en) | Iron-nickel alloy | |
| KR20100022488A (en) | Iron-nickel-chromium-silicon alloy | |
| KR100266974B1 (en) | Ferrous-nickel alloy | |
| KR100531951B1 (en) | Iron-nickel alloy with creep resistance and low thermal expansion | |
| KR100390702B1 (en) | Steel sheet for heat-shrink band and method of manufacturing it | |
| KR100636082B1 (en) | Iron-nickel alloy | |
| US20040052675A1 (en) | Iron-nickel alloy with low thermal expansion coefficient and exceptional mechanical properties | |
| JPS61183443A (en) | low thermal expansion material | |
| JPWO2008099812A1 (en) | Magnetic shield material, magnetic shield parts and magnetic shield room | |
| JP2755962B2 (en) | Low expansion non-magnetic alloys and tube parts of electron tubes | |
| JPH05186853A (en) | Invar alloy for shadow mask | |
| DE19934400C2 (en) | Use of a creep-resistant, low-expansion iron-nickel alloy | |
| JP4221451B2 (en) | Shadow mask alloy and shadow mask material | |
| US5951788A (en) | Superconducting high strength stainless steel magnetic component | |
| JPH0525580A (en) | Material with low expansion and low magnetism and parts in electron tube | |
| JP3221462B2 (en) | High-strength high-expansion alloy for juxtaposed bimetal, method for producing the same, and high-strength juxtaposed bimetal | |
| JPH03166339A (en) | Shadow mask material for cathode-ray tube | |
| JPS60197852A (en) | Cathode-ray tube | |
| JPS63145747A (en) | Material for electron tube | |
| JP2002285286A (en) | High hardness and high expansion alloy having excellent thermal settling resistance, high hardness and high expansion alloy metallic sheet obtained by using the alloy and production method for the high hardness and high expansion alloy having excellent thermal settling resistance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140803 |