本發(fā)明涉及一種合金帶材的加工工藝，具體說是定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法，尤其適用于電真空工業(yè)中作為與玻璃、陶瓷等封接結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
定膨脹合金也叫封接合金，其用于與玻璃、陶瓷等材料進(jìn)行封接，具備在一定溫度范圍內(nèi)合金的線膨脹系數(shù)與被封接的玻璃、陶瓷等材料的線膨脹系數(shù)相近，以做到匹配封接。定膨脹合金有較高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，較高的強(qiáng)度和加工成形性、焊接性，與被封接材料能牢固結(jié)合。在使用過程中，為保證封接的氣密性，要求定膨脹合金不允許有結(jié)構(gòu)變化，非金屬夾雜、有害元素和氣體含量要盡可能少，帶材應(yīng)平整、光潔、無劃痕、無殘余應(yīng)力等。
定膨脹合金屬于精密合金，目前的生產(chǎn)工藝幾乎全部為焊接軋制。我國(guó)生產(chǎn)精密合金的冶煉設(shè)備噸位較小，基本不超過2噸，原材料經(jīng)鍛造、修磨后熱軋、酸洗、修磨得到熱軋卷。為了提高卷徑或者卷重從而提高軋制成材率降低軋制成本，必須對(duì)2卷以上材料進(jìn)行氬弧焊接，焊縫部位容易產(chǎn)生缺陷或者成分偏差。
這種生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
1.材料不穩(wěn)定，很難保證整體的線膨脹系數(shù)一致；
2.特別是焊縫部分，如果經(jīng)軋制加工后無法通過肉眼分辨切除的話更明顯；
3.卷徑或者卷重太小，需要頻繁上下卷效率太低，且每次上卷需要調(diào)試，需要對(duì)軋卷去頭去尾，既浪費(fèi)時(shí)間也大大降低材料的利用率，費(fèi)時(shí)廢料費(fèi)成本，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，成品率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的問題是提供一種定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法，采用該方法生產(chǎn)定膨脹合金帶材，不需要進(jìn)行焊接，帶材不存在焊縫，卷徑較大，而且均勻性好，其線膨脹系數(shù)在20-400℃范圍內(nèi)為9.3*10-6℃/m。
為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案：
本發(fā)明的定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法的特點(diǎn)是包括以下步驟：
第一步，選料：選擇精煉熱軋或者冷軋卷板，確保冶煉雜質(zhì)含量較低，在軋制到0.1mm厚度時(shí)不能起皮，原料卷板厚度控制在1.5mm以下，以適合二十輥軋機(jī)開坯粗軋；
第二步，一次軋制：使用二十輥軋機(jī)冷軋，軋制張力控制在80-150N/mm2，軋制速度270-320m/min，將坯料粗軋至厚度為0.3-0.31mm；
第三步，一次清洗：將一次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以80-100m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備；
第四步，一次退火：將一次清洗好的帶材以9-10m/min的速度在溫度為910-930℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻；
第五步，二次軋制：分六道次軋制，前四道次選用普通Ra0.3-0.4um工作輥，將帶材軋制到厚度為0.13-0.14mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.3-0.4um；最后二道次選用Ra0.1-0.2um細(xì)表面工作，將帶材軋制到厚度為0.095-0.1mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.13-0.17um，表面細(xì)膩光滑；
第六步，二次清洗：將二次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以80-100m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備；
第七步，二次退火：將二次清洗好的帶材以11.5-12m/min的速度在溫度為910-930℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻；
第八步，拉矯：將二次退火后的半成品鋼帶在拉矯機(jī)上進(jìn)行矯直，使鋼帶的不平度不超過1.0mm/M；
第九步，高溫時(shí)效處理：將拉矯后的帶材進(jìn)行高溫時(shí)效處理，處理溫度600-700℃，在光亮退火爐上進(jìn)行，線速度為5-7m/min；
第十步，反拉矯：將高溫時(shí)效處理后的帶材在拉矯機(jī)上進(jìn)行反向拉矯，進(jìn)一步矯正版型，從而得到定膨脹合金帶材；
第十一步，分剪包裝：按客戶要求分剪包裝入庫。
其中，第一步中選擇的精煉熱軋或者冷軋卷板為寶鋼集團(tuán)特鋼分廠生產(chǎn)的精煉4J42大卷板。
第八步、第十步中使用的拉矯機(jī)為德國(guó)unger公司生產(chǎn)的二十三輥拉矯機(jī)。
采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明的定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法選擇精煉熱軋卷板，并對(duì)其進(jìn)行一次軋制、清洗、退火，再進(jìn)行二次軋制、清洗、退火，然后經(jīng)過拉矯、高溫時(shí)效處理、反拉矯，得到定膨脹合金帶材。該工藝方法直接選用大卷卷板進(jìn)行加工，卷徑、卷重較大，不需要焊接，帶材不存在焊縫，材料不存在局部缺陷和成分偏差，均勻性好，能夠保證帶材的整體線膨脹系數(shù)一致。經(jīng)過高溫時(shí)效處理后帶材的定膨脹系數(shù)范圍較廣，在大約20-400℃的范圍內(nèi)穩(wěn)定在9.3*10-6℃/m。同時(shí)，該生產(chǎn)過程的卷板卷徑和卷重可隨意調(diào)節(jié)，無需頻繁上下卷，可提高生產(chǎn)效率，減少調(diào)試次數(shù)和時(shí)間，提高材料的利用率，使得產(chǎn)品的性能穩(wěn)定，成品率較高。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例一
本實(shí)施例的定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法包括以下步驟：
第一步，選料
選擇精煉熱軋或者冷軋卷板，確保冶煉雜質(zhì)含量較低，在軋制到0.1mm厚度時(shí)不能起皮，原料卷板厚度控制在1.5mm以下，以適合二十輥軋機(jī)開坯粗軋。
第二步，一次軋制
使用二十輥軋機(jī)冷軋，軋制張力控制在80N/mm2，軋制速度320m/min，將坯料粗軋至厚度為0.31mm。
第三步，一次清洗
將一次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以80m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備。
第四步，一次退火
將一次清洗好的帶材以9m/min的速度在溫度為910℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻。
第五步，二次軋制
分六道次軋制，前四道次選用普通Ra0.4um工作輥，將帶材軋制到厚度為0.14mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.4um；最后二道次選用Ra0.2um細(xì)表面工作，將帶材軋制到厚度為0.1mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.17um，表面細(xì)膩光滑。
第六步，二次清洗
將二次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以80m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備。
第七步，二次退火
將二次清洗好的帶材以12m/min的速度在溫度為910℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻。
第八步，拉矯
將二次退火后的半成品鋼帶在拉矯機(jī)上進(jìn)行矯直，使鋼帶的不平度不超過1.0mm/M。
第九步，高溫時(shí)效處理
將拉矯后的帶材進(jìn)行高溫時(shí)效處理，處理溫度600℃，在光亮退火爐上進(jìn)行，線速度為7m/min。
第十步，反拉矯
將高溫時(shí)效處理后的帶材在拉矯機(jī)上進(jìn)行反向拉矯，進(jìn)一步矯正版型，從而得到定膨脹合金帶材。
第十一步，分剪包裝
按客戶要求分剪包裝入庫。
實(shí)施例二
本實(shí)施例的定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法的特點(diǎn)是包括以下步驟：
第一步，選料
選擇精煉熱軋或者冷軋卷板，確保冶煉雜質(zhì)含量較低，在軋制到0.1mm厚度時(shí)不能起皮，原料卷板厚度控制在1.5mm以下，以適合二十輥軋機(jī)開坯粗軋。
第二步，一次軋制
使用二十輥軋機(jī)冷軋，軋制張力控制在120N/mm2，軋制速度300m/min，將坯料粗軋至厚度為0.305mm。
第三步，一次清洗
將一次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以90m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備。
第四步，一次退火
將一次清洗好的帶材以9.5m/min的速度在溫度為920℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻。
第五步，二次軋制
分六道次軋制，前四道次選用普通Ra0.3um工作輥，將帶材軋制到厚度為0.13mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.3um；最后二道次選用Ra0.1um細(xì)表面工作，將帶材軋制到厚度為0.1mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.15um，表面細(xì)膩光滑。
第六步，二次清洗
將二次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以90m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備。
第七步，二次退火
將二次清洗好的帶材以11.5m/min的速度在溫度為920℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻。
第八步，拉矯
將二次退火后的半成品鋼帶在拉矯機(jī)上進(jìn)行矯直，使鋼帶的不平度不超過1.0mm/M。
第九步，高溫時(shí)效處理
將拉矯后的帶材進(jìn)行高溫時(shí)效處理，處理溫度650℃，在光亮退火爐上進(jìn)行，線速度為6m/min；
第十步，反拉矯
將高溫時(shí)效處理后的帶材在拉矯機(jī)上進(jìn)行反向拉矯，進(jìn)一步矯正版型，從而得到定膨脹合金帶材。
第十一步，分剪包裝
按客戶要求分剪包裝入庫。
實(shí)施例三
本實(shí)施例的定膨脹合金帶材的冷軋生產(chǎn)方法的特點(diǎn)是包括以下步驟：
第一步，選料
選擇精煉熱軋或者冷軋卷板，確保冶煉雜質(zhì)含量較低，在軋制到0.1mm厚度時(shí)不能起皮，原料卷板厚度控制在1.5mm以下，以適合二十輥軋機(jī)開坯粗軋。
第二步，一次軋制
使用二十輥軋機(jī)冷軋，軋制張力控制在150N/mm2，軋制速度270m/min，將坯料粗軋至厚度為0.3mm；
第三步，一次清洗
將一次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以100m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備。
第四步，一次退火
將一次清洗好的帶材以10m/min的速度在溫度為930℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻。
第五步，二次軋制
分六道次軋制，前四道次選用普通Ra0.3um工作輥，將帶材軋制到厚度為0.13mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.3um；最后二道次選用Ra0.1um細(xì)表面工作，將帶材軋制到厚度為0.095mm，軋制后的表面粗糙度為Ra0.13um，表面細(xì)膩光滑。
第六步，二次清洗
將二次軋制好的半成品在脫脂清洗機(jī)組上以100m/min的速度脫除軋制時(shí)殘留在帶材表面的軋制油，為退火作準(zhǔn)備。
第七步，二次退火
將二次清洗好的帶材以12m/min的速度在溫度為930℃光亮退火線上退火，其中的純氫或氨分解氣體一方面起保護(hù)作用，另一方面也作為冷卻介質(zhì)對(duì)帶材進(jìn)行快速冷卻。
第八步，拉矯
將二次退火后的半成品鋼帶在拉矯機(jī)上進(jìn)行矯直，使鋼帶的不平度不超過1.0mm/M。
第九步，高溫時(shí)效處理
將拉矯后的帶材進(jìn)行高溫時(shí)效處理，處理溫度700℃，在光亮退火爐上進(jìn)行，線速度為5m/min。
第十步，反拉矯
將高溫時(shí)效處理后的帶材在拉矯機(jī)上進(jìn)行反向拉矯，進(jìn)一步矯正版型，從而得到定膨脹合金帶材。
第十一步，分剪包裝
按客戶要求分剪包裝入庫。
上述三個(gè)實(shí)施例中，第一步中選擇的精煉熱軋或者冷軋卷板為寶鋼集團(tuán)特鋼分廠生產(chǎn)的精煉4J42大卷板。第八步、第十步中使用的拉矯機(jī)均為德國(guó)unger公司生產(chǎn)的二十三輥拉矯機(jī)。