[發明專利]一種超大規格高性能鉬合金板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201910863460.X
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110512130B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 董帝;劉國輝;蘇國平;蘇國軍;李旺;熊寧;王承陽
• 申請（專利權）人: 安泰天龍鎢鉬科技有限公司;安泰科技股份有限公司
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/18;B22F3/24;B22F1/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

本發明公開了一種超大規格高性能鉬合金板材，所述鉬合金成分按重量百分比為包括：Ti 0.40～0.55％，Zr 0.06～0.12％，C 0.05～0.12％，Hf 0.8～1.2％，余量為Mo，以及其他不可避免的雜質；還提供一種超大規格高性能鉬合金板材的制備方法，依次包括：鉬合金粉末制備，壓制成形，高溫燒結，軋制變形加工，退火熱處理工序。所述大規格高性能鉬合金板材在室溫下的抗拉強度Ra≥1000MPa、斷后伸長率A≥10％，1000℃抗拉強度Ra≥500MPa、斷后伸長率A≥20％；規格如下：厚度≥5mm，寬幅≥1500mm，長度≥2000mm，單重≥500kg。

技術領域

本發明屬于稀有難熔金屬領域，具體涉及一種超大規格高性能鉬合金板材及其制備方法。

背景技術

鉬及鉬合金因具有熔點高、高溫強度高、高溫蠕變速率低、抗熱沖擊性能好，并具有良好的導熱導電性、低的線膨脹系數和濺射率等優點，被廣泛應用于航空航天、兵器電子、核電醫療、LED等領域。隨著科技的發展，越來越多的場合需要用到超大規格高性能的鉬合金板材，受制于設備、技術積累等多方面的影響，常用的解決手段一般采用拼接的方式，但拼接的板材存在高溫易變性、強度不足、精度差等缺點。

對于單重在500kg以上的鉬合金板材，制備工藝存在如下難點：1)由于鉬合金粉末流動性較差，常規的裝粉工藝易造成壓坯大小頭、板面翹曲等問題，而且大單重的板坯采用傳統的脫模工藝，脫模難度較高，如操作不當，極易造成壓坯斷裂；2)多元多相的大規格錠坯在燒結過程中因各相膨脹各異而導致大錠坯開裂和組織性能不均等問題；3)大規格錠坯在軋制變形過程中存在殘余應力分布不均、變形不均導致板坯開裂、組織性能不均等缺陷。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供了一種超大規格高性能鉬合金板材及其制備方法，該制備方法的生產工序簡單、成品率高、利于工業化生產，制得的鉬合金板材性能優良且規格大，室溫抗拉強度Ra≥1000MPa、斷后伸長率A≥10％，1000℃抗拉強度Ra≥500MPa、斷后伸長率A≥20％，厚度≥5mm，寬幅≥1500mm，長度≥2000mm，單重≥500kg。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超大規格高性能鉬合金板材，所述鉬合金成分按重量百分比為包括：Ti 0.40～0.55％，Zr 0.06～0.12％，C 0.05～0.12％，Hf 0.8～1.2％，余量為Mo，以及其他不可避免的雜質。

上述超大規格高性能鉬合金板材，作為一種優選實施方式，所述超大規格高性能鉬合金板材在室溫下的抗拉強度Ra≥1000MPa、斷后伸長率A≥10％，1000℃抗拉強度Ra≥500MPa、斷后伸長率A≥20％；規格如下：厚度≥5mm，寬幅≥1500mm，長度≥2000mm，單重≥500kg。

一種超大規格高性能鉬合金板材的制備方法，依次包括如下步驟：

步驟一，鉬合金粉末制備：按照既定的重量比例稱取Mo源、Ti源、Zr源、C源和Hf源，配制原料并進行篩分處理，然后將篩分處理后的混合粉末進行混料處理，得到均勻的鉬合金粉末；

步驟二，壓制成形：將步驟一得到的所述鉬合金粉末裝入模具的型腔內進行多次振動處理，裝料完成后進行冷等靜壓處理，脫模后得到成形坯；

步驟三，高溫燒結：將步驟二得到的成形坯在保護氣氛下進行高溫燒結處理，得到燒結坯；

步驟四，軋制變形加工：將步驟三得到的燒結坯進行軋制變形加工，得到軋坯；

步驟五，退火熱處理：對步驟四得到的所述軋坯進行退火熱處理，得到所述鉬合金板材。

本發明提供的制備方法的設計原理是：