[發明專利]一種鉭合金材料梯次增量變形均勻細晶化制備方法

在審

• 申請號: 201911040699.3
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN111004986A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 舒大禹;陳強;趙祖德;吳洋;詹紅;趙強;張帷;李輝;楊謀
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 文巍

本發明提供一種鉭合金材料梯次增量變形均勻細晶化制備方法，通過梯次增量變形均勻化與再結晶組織細晶化方法，解決常規鐓粗+拔長工藝有變形死區缺陷導致的混晶組織，提高組織均勻性、性能一致性，獲得細晶均勻鉭合金材料。

技術領域

本發明屬于金屬塑性成形技術領域，具體地說是一種鉭合金材料梯次增量變形均勻細晶化制備方法。

背景技術

國內鉭、鉭鎢合金材料還未大規模商業化應用，其應用的限制性環節有三方面：一是鉭/鉭鎢材性能不穩定；二是鉭構件關鍵制造技術還未突破；三是鉭材成本高。

美國、德國等對華軍事技術的封鎖，尤其是涉及關鍵構件材料與核心制造技術，能查閱到的有價值的資料很少。根據大量文獻資料分析表明，鉭及鉭合金構件的制備過程：首先采用電子束熔煉工藝制備鉭、鉭鎢合金錠坯；然后再應用鐓拔、軋制等工藝制備棒材、板材，消除電子束熔煉形成的粗大凝固組織；最后通過沖壓、旋壓、擺碾、冷擠壓等成形工藝制備，如德克薩斯大學的Romero等人對Ta、Mo材料塑性成形錐形殼體研究后認為，采用強烈旋壓成形技術可以獲得具有微米晶組織的錐形殼體，X光照相表明，是因為組織不均勻、對稱性差(參見Romero L A.The instability of rapidly stretching plasticjet[J]，J.Appl.Phys.，1999，65，3006-3016)；北京有色金屬研究總院的彭海健等人采用擺碾成形+數控車削加工方法，制造Ta-W合金薄壁回轉體零件，金屬流線完整、呈放射狀，使薄壁回轉體零件周向的性能基本相同，平均晶粒尺寸50μm(細晶10μm，粗晶約120μm，且表面粗糙度Ra(3.2～6.4)μm，尺寸偏差0.12mm～0.35mm，加工刀具磨損嚴重(參見彭海健.鉭合金零件的擺輾成形工藝[J]，稀有金屬，2009，8，597-600)。

為了進一步提高鉭合金構件的綜合使用性能，從材料組織均勻性、性能一致性與侵徹威力之間的關聯性出發，要求鉭合金材料具有較好的各向同性、晶粒細小均勻、延展性好。現有技術以常規擠壓或鍛造、換向軋制、等通道擠壓方法為主，該工藝存在以下不足：一是晶粒尺寸不均勻，在變形弱區存在大尺寸晶粒；二是板材的各向異性較強；三是材料的收得率低、性能一致性差；四是等通道擠壓坯料織構較強、且對稱性不好。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種鉭合金材料梯次增量變形均勻細晶化制備方法，通過梯次增量變形均勻化+再結晶組織細晶化方法，解決常規鐓粗+拔長工藝(圖1)有變形死區缺陷導致的混晶組織，提高組織均勻性、性能一致性，獲得細晶均勻鉭合金材料。

本發明的目的是這樣實現的：

一種鉭合金材料梯次增量變形均勻細晶化制備方法，其主要特征在于，它具體包括以下步驟：

(1)采用電子束熔煉工藝制備的鉭合金錠坯，去除料頭、料尾，并車削外表皮；

(2)將步驟(1)得到的鉭合金坯料進行第1次高度方向變形，上模、下模與坯料接觸三分之一，并進行清理檢查，待用；

(3)將步驟(2)得到的鉭合金坯料進行第2次高度方向變形，上模、下模與坯料接觸三分之二，并進行清理檢查，待用；

(4)將步驟(3)得到的鉭合金坯料進行第3次高度方向變形，上模、下模與坯料接觸剩余的三分之一，并進行清理檢查，待用；

(5)將步驟(4)得到的鉭合金坯料進行第1次寬度方向變形，上模、下模與坯料接觸三分之一，并進行清理檢查，待用；

(6)將步驟(5)得到的鉭合金坯料進行第2次寬度方向變形，上模、下模與坯料接觸三分之二，并進行清理檢查，待用；

(7)將步驟(6)得到的鉭合金坯料進行第3次寬度方向變形，上模、下模與坯料接觸剩余三分之一，并進行清理檢查，待用；