專利名稱：一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝。
背景技術(shù)：
采用燒結(jié)法制備鎢板坯，傳統(tǒng)技術(shù)中多是采用垂熔燒結(jié)或中頻感應(yīng)燒結(jié)，但是這兩種燒結(jié)法均存在一定的缺點(1)垂熔燒結(jié)①、上、下兩端溫度偏低，溫度梯度大，燒結(jié)密度一致性差、絕熱性、封閉性差，使得耗電、耗氫量大，燒結(jié)成本高、垂熔條需切去兩端夾頭部分(4%左右)，成材率降低、由于垂熔爐罩所限，一般只能燒結(jié)單重較小的制品。(2)中頻感應(yīng)燒結(jié)制備的鎢板坯的孔隙數(shù)量較多，分布于鎢晶粒內(nèi)部和晶界處，此外還存在少量大尺寸孔隙，造成后續(xù)深加工過程中出現(xiàn)掉角、掉邊等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備性能好、規(guī)格大的鎢板坯的工藝。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝，包括如下步驟①、取所需量的鎢粉； ②、根據(jù)預(yù)生產(chǎn)鎢板坯的規(guī)格選擇膠套或者鋼套，將所需量的鎢粉緊實而均勻地裝于所述的膠套或者鋼套內(nèi)，再進(jìn)行密封逾、等靜壓壓制(ISOMPa) ;(D、卸壓、脫模逾、采用電阻燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié)。其中，上述步驟⑤中采用的電阻燒結(jié)法的具體過程為i、3小時時間內(nèi)由室溫升至800V，并保溫3小時；ii、I小時時間內(nèi)由800°C升至1050°C，并保溫O. 5小時；iii、I小時時間內(nèi)由1050°C升至1350°C，并保溫O. 5小時；iv、2小時時間內(nèi)由1350°C升至1700。。， 并保溫I小時；V、I. 5小時時間內(nèi)由1700°C升至2050°C，并保溫2小時；vi、2小時時間內(nèi)由 2050°C升至2350°C，并保溫8小時；vii、l. 5小時時間內(nèi)由2350°C降至1700°C，并保溫10 分鐘；viii、自然冷卻至100°C以下。優(yōu)選地,其電阻燒結(jié)法的過程中的步驟i、ii、iii中氫氣流量為17ml/min,步驟iv 及后面的步驟中氫氣流量為10ml/min。本發(fā)明的有益效果是采用電阻燒結(jié)法的燒結(jié)溫度低于傳統(tǒng)的垂熔燒結(jié)的燒結(jié)溫度，且升溫慢、溫度場均勻，從而可以提高制品的組織和性能；成材率高，能耗小，經(jīng)濟(jì)效益高，消除了傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品在后續(xù)加工中所出現(xiàn)的掉角、掉邊現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的機(jī)加工性能，即晶界處孔隙數(shù)量相對減少；方法簡便易實施，適于在鎢板坯制備中推廣使用。


附圖I為一種對應(yīng)中頻感應(yīng)燒結(jié)法與電阻燒結(jié)法的對比形貌附圖2為另一種對應(yīng)中頻感應(yīng)燒結(jié)法與電阻燒結(jié)法的對比形貌附圖3為本發(fā)明中所采用的電阻燒結(jié)法的燒結(jié)工藝曲線示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作以下詳細(xì)描述
一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝，包括如下步驟①、取所需量的鎢粉; ②、根據(jù)預(yù)生產(chǎn)鎢板坯的規(guī)格選擇膠套或者鋼套，將所需量的鎢粉緊實而均勻地裝于所述的膠套或者鋼套內(nèi)，再進(jìn)行密封過、等靜壓壓制(ISOMPa) ;(D、卸壓、脫模逾、采用電阻燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié)，如附圖3所示，上述步驟⑤中采用的電阻燒結(jié)法的具體過程為i、3小時時間內(nèi)由室溫升至800°C，并保溫3小時；ii、I小時時間內(nèi)由800°C升至1050°C，并保溫O. 5 小時；iii、l小時時間內(nèi)由1050°C升至1350°C，并保溫O. 5小時;iv、2小時時間內(nèi)由1350°C 升至1700°C，并保溫I小時；v、l. 5小時時間內(nèi)由1700°C升至2050°C，并保溫2小時；vi、 2小時時間內(nèi)由2050°C升至2350°C，并保溫8小時；vii、l. 5小時時間內(nèi)由2350°C降至 1700 °C,并保溫IO分鐘；V i i i、自然冷卻至100°C以下，其電阻燒結(jié)法的過程中的步驟i、i i、 iii中氫氣流量為17ml/min,步驟iv及后面的步驟中氫氣流量為10ml/min。如附圖I及附圖2所示，明顯對比出中頻感應(yīng)燒結(jié)法與電阻燒結(jié)法的優(yōu)缺點，在采用中頻感應(yīng)燒結(jié)的鎢板坯用于制造離子注入機(jī)的關(guān)鍵零件時經(jīng)常遇到掉邊、掉角現(xiàn)象。前已分析這是由于鎢板坯內(nèi)存在著較多的、分布于晶界的孔洞造成的。而在對電阻爐燒結(jié)的鎢板坯進(jìn)行進(jìn)一步深加工過程中，沒有出現(xiàn)掉角、掉邊現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的機(jī)加工性能。其主要原因便是電阻爐燒結(jié)鎢坯內(nèi)部孔隙度降低，尤其是晶界處孔隙數(shù)量相對減少。不同的燒結(jié)爐所引起的鎢坯組織差異的影響主要體現(xiàn)在加熱方式上。中頻感應(yīng)爐是通過中頻感應(yīng)機(jī)組將電能轉(zhuǎn)換成交變磁能，使感應(yīng)圈內(nèi)的坩堝或燒結(jié)物料產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成蝸流使坩堝或物料發(fā)熱。電阻爐是使電流通過電阻體或電熱體，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，借助輻射、對流和傳?dǎo)方式將熱量傳給制品。中頻感應(yīng)燒結(jié)利用電流的集膚效應(yīng)可瞬間使待燒結(jié)坯表面溫度急劇增加，然后通過導(dǎo)熱和輻射使燒結(jié)坯和爐內(nèi)溫度均勻。這意味著燒結(jié)坯表面的燒結(jié)過程將率先啟動，一旦表面的燒結(jié)致密化過程完成，將對燒結(jié)坯內(nèi)部氣體逸出和元素擴(kuò)散產(chǎn)生影響。而電阻爐燒結(jié)主要依靠電熱體散發(fā)熱量的輻射和傳導(dǎo)使?fàn)t內(nèi)和燒結(jié)坯溫度均勻，不會引起燒結(jié)坯表面溫度的急劇變化，待燒結(jié)坯各部位基本同時完成致密化，最終所獲得的燒結(jié)坯密度、組織形貌及成分均勻性方面都要優(yōu)于中頻感應(yīng)燒結(jié)?？傊?，采用電阻燒結(jié)法的燒結(jié)溫度低于傳統(tǒng)的垂熔燒結(jié)的燒結(jié)溫度，且升溫慢、溫度場均勻，從而可以提高制品的組織和性能；成材率高，能耗小，經(jīng)濟(jì)效益高，消除了傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品在后續(xù)加工中所出現(xiàn)的掉角、掉邊現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的機(jī)加工性能，即晶界處孔隙數(shù)量相對減少；方法簡便易實施，適于在鎢板坯制備中推廣使用。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝，其特征在于，包括如下步驟①、取所需量的鎢粉；②、根據(jù)預(yù)生產(chǎn)鎢板坯的規(guī)格選擇膠套或者鋼套，將所需量的鎢粉緊實而均勻地裝于所述的膠套或者鋼套內(nèi)，再進(jìn)行密封；③、等靜壓壓制(ISOMPa) 、卸壓、脫模； ⑤、采用電阻燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝，其特征在于上述步驟⑤中采用的電阻燒結(jié)法的具體過程為i、3小時時間內(nèi)由室溫升至800°C，并保溫3小時；ii、l小時時間內(nèi)由800°C升至1050°C，并保溫O. 5小時；iii、l小時時間內(nèi)由 1050°C升至1350°C，并保溫O. 5小時；iv、2小時時間內(nèi)由1350°C升至1700°C，并保溫I小時；v、l. 5小時時間內(nèi)由1700°C升至2050°C，并保溫2小時；vi、2小時時間內(nèi)由2050°C升至 2350°C，并保溫8小時；vii、l. 5小時時間內(nèi)由2350°C降至1700°C，并保溫10分鐘;viii、 自然冷卻至100°C以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝，其特征在于其電阻燒結(jié)法的過程中的步驟i、ii、iii中氫氣流量為17ml/min，步驟iv及后面的步驟中氫氣流量為10ml/min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種采用電阻燒結(jié)法制備大規(guī)格鎢板坯的工藝，包括如下步驟①取所需量的鎢粉；②根據(jù)預(yù)生產(chǎn)鎢板坯的規(guī)格選擇膠套或者鋼套，將所需量的鎢粉緊實而均勻地裝于所述的膠套或者鋼套內(nèi)，再進(jìn)行密封；③等靜壓壓制(180MPa)；④卸壓、脫模；⑤采用電阻燒結(jié)法進(jìn)行燒結(jié)。采用電阻燒結(jié)法的燒結(jié)溫度低于傳統(tǒng)的垂熔燒結(jié)的燒結(jié)溫度，且升溫慢、溫度場均勻，從而可以提高制品的組織和性能；成材率高，能耗小，經(jīng)濟(jì)效益高，消除了傳統(tǒng)工藝的產(chǎn)品在后續(xù)加工中所出現(xiàn)的掉角、掉邊現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的機(jī)加工性能，即晶界處孔隙數(shù)量相對減少；方法簡便易實施，適于在鎢板坯制備中推廣使用。
文檔編號B22F3/16GK102581282SQ201210081110
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者李堅, 李忠良 申請人:蘇州先端稀有金屬有限公司