[發明專利]一種大尺寸細晶鉬棒及其制備方法

有效

• 申請號: 201911034992.9
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110722152B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 王承陽;董帝;劉國輝;弓艷飛;蘇國平;蘇國軍;熊寧;張樹勇;王寅;常洋;康聚磊
• 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: B22F3/04
• 分類號: B22F3/04;B22F3/10;B22F3/17;B22F3/24;B22F5/00
• 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

本發明公開了一種大尺寸細晶鉬棒的制備方法。該方法包括：成形處理步驟：將鉬粉進行成形處理，得到成形坯；燒結處理步驟：將所述成形坯進行燒結處理，得到燒結坯；鍛造變形處理步驟：將所述燒結坯進行鍛造變形處理，得到鍛造棒坯；熱處理步驟：將所述鍛造棒坯進行退火熱處理，得到所述鉬棒。本發明制備的純鉬棒材生產規格可擴大到φ90?φ150mm、長度可達3000mm，材料晶粒細小、均勻，室溫抗拉強度≥550MPa、斷后伸長率≥15％，1000℃高溫強度≥200MPa，斷后伸長率≥20％。

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，具體涉及一種大尺寸細晶鉬棒及其制備方法。

背景技術

純鉬具有高的熔點、高的彈性模量，良好的導電導熱性能與低的熱膨脹系數，在醫療領域、航空航天、電力電子等領域得到了廣泛應用。目前國內所生產的常見規格為直徑小于80mm的棒材。國外標準ASTM B387要求直徑大于80mm鉬棒抗拉強度大于450MPa，屈服強度大于380MPa，延伸率大于10％，硬度大于HV205。

隨著高端醫療組件國產化進程進一步加快，以及航空航天、兵器工業應用領域的不斷發展，對大尺寸高性能鉬棒材需求愈加迫切。對于直徑大于80mm的純鉬棒材，變形方式主要有空氣錘、精鍛、快鍛、擠壓變形加工。

傳統的空氣錘鍛造設備能力有限，鍛造變形量小，心部變形不透，產品性能指標達不到ASTM B387要求。

精鍛雖然變形能力足夠，但存在著鉬棒表層和內部變形不一致，容易造成橫向組織的不均勻性，從而可能導致棒材橫向性能的差別。張德堯在《粉冶純鉬棒的精密鍛造探索》指出在精密鍛造加工過程中，表層金屬變形大、流動快,內層金屬變形小流動慢，中心金屬變形最差，由于在這種情況下金屬的內外層變形程度的不同和流動速度的差異，造成了橫向組織的不均勻性，從而可能導致棒材橫向性能的差別。

熱擠壓能使金屬產生塑性變形的較好條件，這樣使得鉬及鉬合金坯料可以在低塑性的狀態實現變形，使晶粒得到破碎、細化，從而大大提高合金的機械性能。但是，張清在《熔煉鉬合金的擠壓加工》指出國內用于難熔金屬擠壓加工的設備寥寥無幾，部分廠家或者因擠壓力不夠，或者因加熱裝備達不到工藝要求的加熱溫度而無法進行擠壓；并且在擠壓過程中容易產生鉬棒頭部劈裂、尾部縮孔、表面產生橫向較深的裂紋，產品合格率低。

馮寶奇等采用單火次大加工率的鍛造制備了高性能鉬棒(一種制備高性能鉬棒的辦法，專利號ZL200610165738.9，發明人：馮寶奇等)，但該方法制備的鉬棒尺寸較小，主要用作小尺寸的陰極靶旋轉轉子。

張靈杰等制備了直徑為500-700mm，長度為2500-3000mm的鉬電極(一種超大型細晶鉬電極的制備方法，專利公開號CN104190937B，發明人：張靈杰等)，但該方法制備的大尺寸鉬電極主要用于玻璃纖維絲的生產，無具體的晶粒度和綜合力學性能。

發明內容

針對現有技術存在的不足及缺陷，本發明的目的之一在于提供一種大尺寸細晶鉬棒的制備方法，該方法制備的鉬棒合格率高、適用性強，可生產不同規格的純鉬棒材。

本發明的目的之二在于提供一種大尺寸細晶鉬棒。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種大尺寸細晶鉬棒的制備方法，包括：

成形處理步驟：將鉬粉進行成形處理，得到成形坯；

燒結處理步驟：將所述成形坯進行燒結處理，得到燒結坯；

鍛造變形處理步驟：將所述燒結坯進行鍛造變形處理，得到鍛造棒坯；

熱處理步驟：將所述鍛造棒坯進行退火熱處理，得到所述鉬棒。