[發明專利]一種鎢合金板材的軋制加工方法

有效

• 申請號: 201410608333.2
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104313525A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 侯軍濤;淡新國;郭磊;溫雅輝;魯毅;趙娟
• 申請（專利權）人: 西安瑞福萊鎢鉬有限公司
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;B21C37/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于鎢合金板材加工技術領域，具體涉及一種鎢合金板材的軋制加工方法。

背景技術

摻雜硅、鋁和鉀的鎢合金(WAl1、WAl2或WAl3)是一種耐高溫鎢合金，以下簡稱鎢合金。生產過程中通過向鎢粉末中摻雜了微量的硅(Si)，(鋁)Al，鉀(K)的氧化物，然后在坯料高溫燒結過程中Si和Al的氧化物摻雜劑揮發后，K元素則以氣泡的形式殘存在晶粒內部，這使得經過壓力加工后材料經過高溫處理之后具有二次再結晶性能，容易形成一種大長徑比大晶粒組織，從而使得摻雜硅、鋁和鉀的鎢合金具有優異的高溫抗變形性能。相比純鎢材料而言，大晶粒的鎢合金材料的再結晶溫度高(超過2000℃)，在長期高溫環境中使用時，晶粒不容易繼續長大，且工件不容易發生變形，開裂等故障，使得材料的使用壽命大大延長。

目前，鎢合金廣泛應用于絲材加工，因為經過壓力加工和高溫再結晶退火之后鎢合金絲內部形成了一種燕尾搭接的粗大纖維晶粒組織，這種組織具有良好的抗下垂性能，廣泛用于汽車燈用抗震鎢絲，高溫發熱體等用途。但鎢合金板材產品發展卻很慢，特別是針對高端高溫工業爐制造領域中需要用作隔熱屏、發熱體和爐蓋板等耐高溫、抗變形條件下用的鎢合金板材開發和研究較少，國內外相關的產品和技術研究較少。

若采用現有的鎢板軋制生產技術，生產出的鎢合金板材因為在軋制過程中晶粒不斷遭到軋制細化，再經過二次再結晶熱處理之后形成的組織的長徑比較小(小于10)，且容易形成粗大的等軸晶組織和異常長大的大晶粒組織，導致鎢合金板材抗彎曲變形能力明顯下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種鎢合金板材的軋制加工方法。該方法簡單，設備來源廣泛，對環境無污染，性能可靠，可批量化生產，通過控制軋制溫度、道次變形量和退火溫度等參數，得到了均勻的大晶粒組織，生產的鎢合金板材晶粒組織均勻，晶粒的長徑比不小于10。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鎢合金板材的軋制加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、在氫氣或惰性氣體保護下，將厚度為30mm～40mm的鎢合金板坯加熱至1500℃～1600℃并保溫20min～60min，然后對保溫后的鎢合金板坯進行三道次軋制，第一道次軋制的加工率為15％～20％，第二道次和第三道次軋制的加工率均為20％～30％，軋制過程中相鄰兩道次之間對軋制后的鎢合金板坯進行回爐加熱；

步驟二、在氫氣或惰性氣體保護下，對步驟一中經三道次軋制后的鎢合金板坯進行退火處理；

步驟三、在氫氣或惰性氣體保護下，將步驟二中經退火處理后的鎢合金板坯加熱至1300℃～1400℃并保溫15min～30min，然后對保溫后的鎢合金板坯進行四道次軋制，軋制的道次加工率為15％～20％，軋制過程中相鄰兩道次之間對軋制后的鎢合金板坯進行回爐加熱；

步驟四、在氫氣或惰性氣體保護下，對步驟三中經四道次軋制后的鎢合金板坯進行退火處理；

步驟五、在氫氣或惰性氣體保護下，將步驟四中經退火處理后的鎢合金板坯加熱至1200℃～1300℃并保溫15min～30min，然后對保溫后的鎢合金板坯進行多道次軋制，軋制的道次加工率為15％～20％，得到厚度為2.5mm～3.5mm的板材，軋制過程中相鄰兩道次之間對軋制后的鎢合金板坯進行回爐加熱；

步驟六、在氫氣或惰性氣體保護下，對步驟五中經多道次軋制后的鎢合金板坯進行高溫再結晶熱處理，得到鎢合金板材。

上述的一種鎢合金板材的軋制加工方法，其特征在于，步驟一中所述鎢合金板坯是以摻雜鎢粉為原料，采用粉末冶金燒結制備的鎢合金板坯。

上述的一種鎢合金板材的軋制加工方法，其特征在于，按質量百分比計，所述摻雜鎢粉中含有Al₂O₃0.005％～0.007％，SiO₂0.020％～0.023％，K₂O?0.0048％～0.0097％，余量為WO₃和其他不可避免的雜質。

上述的一種鎢合金板材的軋制加工方法，其特征在于，所述鎢合金板坯中鉀的質量含量為40ppm～100ppm。

上述的一種鎢合金板材的軋制加工方法，其特征在于，步驟一中所述回爐加熱的溫度為1500℃～1550℃，保溫時間為20min～60min，保護氣氛為氫氣或惰性氣體。

上述的一種鎢合金板材的軋制加工方法，其特征在于，步驟二中所述退火處理的溫度為1500℃～1600℃，保溫時間為1h～2h。