宋红宇， 刘海涛， 王国栋

(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室， 辽宁 沈阳 110819)

因瓦合金(invar alloy)是一种含Ni约36%(质量分数)的Fe-Ni合金，具有极低的平均线膨胀系数[1-3]，在低温下仍有良好的强度、塑性和韧性匹配，因此主要用于制造精密仪器仪表，更被用作GTT NO96薄膜型液化天然气(LNG)运输船液货舱的核心材料，在支撑国家经济建设和社会发展中发挥重要作用.因瓦合金的传统生产流程十分冗长，主要包括：真空感应熔炼→铸锭→扒皮→加热→锻造→修磨→加热→热轧→固溶处理→酸洗→修磨→拼卷→冷轧→连续光亮热处理→冷轧→连续光亮热处理→冷精轧.而且，采用传统生产流程，因瓦合金从铸锭到冷轧薄带的收得率仅为50%左右，造成大量的资源、能源浪费.生产实践和研究表明，这主要是因为因瓦合金凝固后始终处于奥氏体单相区，在铸锭的缓慢凝固、冷却以及锻造/热轧的重新加热过程中，夹杂元素易偏聚至晶界并与从外表面扩散进来的氧结合，引起严重的晶界氧化和晶内氧化，极大恶化因瓦合金的热加工性，导致在锻造和热轧时发生严重的表面开裂[4-5].因此，必须通过修磨彻底去除表面氧化层及裂纹，极大地降低了瓦合金的成材率和生产效率.

双辊薄带连铸是以液态金属为原料直接生产薄带材的前沿技术，具有亚快速凝固和短流程的特点，已成功应用于低碳钢、电工钢及不锈钢的制备[6-12].采用薄带连铸技术，可使因瓦合金在极短时间内(<1 s)凝固，从而有效抑制夹杂元素向晶界偏聚[5].较小的铸带厚度(1～5 mm)也使快速二次冷却成为可能，进一步抑制夹杂元素偏聚、减少铸带氧化.此外，采用薄带连铸流程，可取消锻造及热轧工序，从根本上避免热加工开裂问题.更关键地，借助薄带连铸的亚快速凝固特性，可在铸带中固溶更多的沉淀强化元素，有利于开发新型因瓦合金产品，也有利于薄规格(甚至箔材)产品的制备.可见，将薄带连铸技术引入到因瓦合金的制备流程，有望解决传统生产流程存在的工序繁琐、成材率低、生产效率低等问题，也有利于因瓦合金新产品的开发.然而，由于初始凝固组织及热履历不同，薄带连铸因瓦合金的组织织构演化可能与传统流程中的情况显著不同，目前尚没有此方面研究的详细报道.本文基于薄带连铸技术提出了新的因瓦合金制备流程，针对薄带连铸因瓦合金的组织、织构演化行为及力学性能进行了研究，有助于加深人们对薄带连铸因瓦合金的认识，也为基于薄带连铸流程制备因瓦合金提供参考.

1 实验材料和方法

采……