[發(fā)明專(zhuān)利]一種高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210236313.8
• 申請(qǐng)日: 2012-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102732845A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳波;黃超然;劉海龍;王敏;李鋒寶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/34
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/34;C23C14/14;C22C19/05;C22C27/06;C22C1/02;C22F1/10;C22F1/11
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材，其特征在于：

按原子百分含量，該高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材的組成為：

鎳????????????????5%~95%　

雜質(zhì)????????????????≤0.0005%

鉻??????????????????余量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材，其特征在于：所述雜質(zhì)為除鎳和鉻金屬外的金屬和非金屬元素。

3.一種如權(quán)利要求1所述的高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材的制備方法，其特征在于：按以下步驟進(jìn)行：

1）將鎳金屬塊體和鉻金屬塊體按一定配比放入水冷銅坩堝真空感應(yīng)懸浮熔煉爐的坩堝中，熔煉室內(nèi)抽真空至（1.0±0.2）×10^-3Pa后，充入惰性氣體洗爐,?再次抽真空后，回充惰性氣體保護(hù)，爐壓為100±10Pa，在惰性氣體保護(hù)的條件下，進(jìn)行熔煉和合金化，得鎳鉻合金錠；

2)用電火花切割步驟1）得到的鎳鉻合金錠，去除底端凝固縮松的部分，同時(shí)進(jìn)行底面找平，再將切割所得的合金錠在1000±100℃加熱20±2分鐘后進(jìn)行自由鍛造，得到8mm~12mm厚的板坯；

3）對(duì)步驟2）得到的板坯進(jìn)行退火、熱軋、終段退火及淬火處理，其中終段退火時(shí)間為2~24小時(shí)；

4）把處理好的板坯送入數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精加工，得到規(guī)格化的鎳鉻系某一種成分的濺射靶材。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材的制備方法，其特征在于：采用合金熱力學(xué)計(jì)算軟件及配套的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)在鎳鉻二元系的變溫相圖以及給定合金成分和平衡溫度下，對(duì)合金的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算模擬仿真，確定鎳鉻合金靶材成分、退火熱處理溫度與組織均勻性之間的依存關(guān)系，并根據(jù)該依存關(guān)系對(duì)步驟3）中的終段退火進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，具體關(guān)系如下：

a）當(dāng)鎳的原子百分含量小于36%時(shí)，終段退火的時(shí)效溫度范圍為600℃~1900℃，且低于相應(yīng)位置的液相線溫度100℃，淬火后可得到BCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，則鎳鉻合金靶材成分均勻；

b）當(dāng)鎳的原子百分含量介于36%~51%時(shí)，終了階段的時(shí)效溫度范圍為1200℃~1300℃，且低于相應(yīng)位置的液相線溫度100℃，淬火后可得到FCC結(jié)構(gòu)和BCC結(jié)構(gòu)的共晶組織，且FCC相和BCC相的成分較為接近，從而能保證鎳鉻合金靶材微觀組織的均勻性；

c）當(dāng)鎳的原子百分含量大于51?%時(shí)，終了階段的時(shí)效溫度范圍為600℃~1450℃，且低于相應(yīng)位置的液相線溫度100℃淬火后可得到FCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，則鎳鉻合金靶材成分均勻。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高純度、高成分均勻性的鎳鉻合金靶材的制備方法，其特征在于：當(dāng)鎳的原子百分含量小于36%時(shí)，優(yōu)選的終段退火溫度存在以下依存關(guān)系：

當(dāng)Ni的原子百分含量為5?%時(shí)，終了階段的最佳時(shí)效溫度范圍為1000℃~1050℃，淬火后得到BCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，Ni-Cr合金靶材成分均勻；

當(dāng)Ni的原子百分含量為10%時(shí)，終了階段的最佳時(shí)效溫度范圍為1120℃~1200℃，淬火后得到BCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，Ni-Cr合金靶材成分均勻；

當(dāng)Ni的原子百分含量為20%時(shí)，終了階段的最佳時(shí)效溫度范圍為1160℃~1250℃，淬火后得到BCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，Ni-Cr合金靶材成分均勻；

當(dāng)Ni的原子百分含量為30%時(shí)，終了階段的最佳時(shí)效溫度范圍為1260℃~1350℃，淬火后得到BCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，Ni-Cr合金靶材成分均勻；

當(dāng)Ni的原子百分含量介于31%~35%時(shí)，終了階段的最佳時(shí)效溫度范圍為1345~1355℃，淬火后得到BCC結(jié)構(gòu)的單相固溶體，Ni-Cr合金靶材成分均勻。