一種純鉬薄板生坯的輥軋制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及純鉬金屬加工技術(shù)中一種純鉬薄板生坯的輥軋制備方法，包括：將制粒烘干后的純鉬粉末放入輥軋機(jī)，以30~200KN壓力、0.1~3.0cm/s的速度，輥軋成0.4~1.5mm厚度的生坯板。本發(fā)明的顯著效果是：生坯厚度小，相對(duì)密度大，可連續(xù)生產(chǎn)，生板坯及最終軋制板材的成品率高，后續(xù)再加工容易，可用于實(shí)際生產(chǎn)中。將制粒的純鉬粉末采用輥軋制坯代替油壓制坯，可使得生板坯厚度大為減小、面積大大增加、相對(duì)密度大為提高。
【專利說(shuō)明】一種純鉬薄板生坯的輥軋制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬純鑰金屬加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鑰及其合金由于其高熔點(diǎn)、高彈性模量，良好的抗震性和抗腐蝕性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和極好的耐熱疲勞性能以及低的膨脹系數(shù)大量應(yīng)用到醫(yī)療、冶金、電光源、半導(dǎo)體器件、高溫結(jié)構(gòu)件及核工業(yè)等領(lǐng)域。在鑰材的應(yīng)用中以板材的應(yīng)用最為廣泛，鑰板材在現(xiàn)代工業(yè)中的作用越來(lái)越重要。而傳統(tǒng)的鑰板材的加工主要采用如下工藝:粉末一壓坯一燒結(jié)一熱軋一退火一堿洗一多次溫軋一堿洗一退火一冷軋。其中粉末壓制是在四周封閉的壓模中進(jìn)行的，裝料和壓制過(guò)程是分開(kāi)進(jìn)行的，這樣工序多、效率低。熱軋的開(kāi)坯溫度一般在1150°C?1400°C之間。因此傳統(tǒng)工藝具有粉末壓制成型效率較低、生產(chǎn)中耗電量大、設(shè)備投資大、成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重，而且壓坯面積和厚度也受到一定的限制。因此，如果能將鑰粉直接制成薄板生坯，在隨后的燒結(jié)過(guò)程中就能將雜質(zhì)元素充分脫除，然后再進(jìn)行軋制加工，即可制備出大面積純鑰薄板，材料質(zhì)量和利用率均可大幅提高。因此，制備純鑰薄板生坯將是該材料能否進(jìn)行進(jìn)一步軋制加工的關(guān)鍵。
[0003]現(xiàn)有的純鑰生坯制備主要采用液壓機(jī)和成型模具，將金屬粉末壓制成方形或長(zhǎng)方形厚板生坯，該方法存在的問(wèn)題有:
[0004]1.板坯厚度較大:現(xiàn)有制備技術(shù)生產(chǎn)的板坯厚度至少在20毫米以上，無(wú)法生產(chǎn)厚度在3毫米以下的薄板生坯。
[0005]2.生坯密度低:現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生坯的相對(duì)密度一般不超過(guò)50%。
[0006]3.生產(chǎn)的不連續(xù)性:采用現(xiàn)有制備技術(shù)無(wú)法制備連續(xù)的帶狀或大面積的薄板生坯。而且一種規(guī)格生坯，需要相應(yīng)規(guī)格的一套模具相配套，生產(chǎn)靈活性較差。
[0007]4.軋制板材成品率低:采用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生坯經(jīng)過(guò)燒結(jié)和冷熱加工后，損耗較大，得到的最終軋制板材成品率較低。如生產(chǎn)Imm厚的薄板，綜合成品率不足40%。
[0008]5.后續(xù)加工困難，資源浪費(fèi)和環(huán)境污染嚴(yán)重:現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生坯由于厚度較大、相對(duì)密度低，使得燒結(jié)后的板坯進(jìn)一步軋制加工困難，必須采用高溫軋制、酸堿洗、多次冷加工及退火等工序，能源和資源浪費(fèi)較大，環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0009]6.后續(xù)加工設(shè)備投資大:后續(xù)加工設(shè)備占用種類和數(shù)量較多，而且多數(shù)為大功率和大噸位的加工設(shè)備，設(shè)備投資較大。
[0010]7.占用場(chǎng)地大:需要較大的加工場(chǎng)地，而且各工序需要相互隔離。
[0011]造成現(xiàn)有技術(shù)存在上述諸多缺陷的主要原因如下:
[0012]1.生坯厚度較大:采用液壓和成型模具制備鑰生坯時(shí)，因薄板生坯難以脫模，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生坯的厚度受到一定的限制，難以制備厚度在3毫米以下的薄板生坯。
[0013]2.生坯密度較低:受設(shè)備壓力、粉末流動(dòng)性和生坯面積的制約，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生坯的相對(duì)密度一般不超過(guò)50%，且分布不均勻。[0014]3.生坯面積較小:由于模具尺寸和設(shè)備壓力的限制，采用該工藝無(wú)法制得大面積的薄板生坯。
[0015]4.生產(chǎn)靈活性差:要改變壓制生坯的尺寸，必須重新制作壓制模具，生產(chǎn)靈活性較差。
[0016]5.后續(xù)加工困難:現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的生坯由于厚度較大，預(yù)燒結(jié)階段的脫脂不徹底，坯料內(nèi)部的雜質(zhì)元素和粉末表面氧化層難以通過(guò)揮發(fā)和氫氣還原徹底去除，導(dǎo)致燒結(jié)后材料的塑性較差，在后續(xù)的加工過(guò)程中易產(chǎn)生加工硬化并導(dǎo)致材料開(kāi)裂。燒結(jié)后的坯料后續(xù)再加工困難，必須采用高溫下的大噸位壓力加工設(shè)備才能完成，造成能耗高、成品率低、環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0017]因此，如何采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ古髁蟽?nèi)部雜質(zhì)元素?zé)Y(jié)過(guò)程中徹底脫除，制備厚度小、面積大的板坯是解決現(xiàn)有制備技術(shù)中諸多問(wèn)題的較為理想的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，將制粒的純鑰粉末采用輥軋制坯代替油壓制坯，可使得生板坯厚度大為減小、面積大大增加、相對(duì)密度大為提高。
[0019]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，將制粒烘干后的純鑰粉末放入輥軋機(jī)，以30-200ΚΝ壓力、0.1~3.0cm/s的速度，連續(xù)棍軋成0.4~1.5mm厚度的生還板。
[0020]軋制壓力控制在40KN，軋制速度控制在2.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成1.4mm厚度的生坯。
[0021]軋制壓力控制在60KN，軋制速度控制在2.0cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成1.1mm厚
度的生坯。
[0022]軋制壓力控制在80KN，軋制速度控制在1.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.9mm厚度的生坯。
[0023]軋制壓力控制在90KN，軋制速度控制在1.0cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.8_厚
度的生坯。
[0024]軋制壓力控制在95KN，軋制速度控制在0.8cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.7mm厚度的生坯。
[0025]軋制壓力控制在100KN，軋制速度控制在0.6cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.65mm
厚度的生坯。
[0026]軋制壓力 控制在110KN，軋制速度控制在0.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.5mm
厚度的生坯。
[0027]傳統(tǒng)的油壓制坯技術(shù)，須首先將粉末均勻平鋪在陰模型腔內(nèi)，然后將陽(yáng)模放入并對(duì)其施加壓力，直接將粉末壓成塊狀坯料，再脫模取出。由于陽(yáng)模模具與粉末直接是面接觸，受液壓機(jī)壓力限制，鑰粉生坯面積不能太大，否則粉末單位面積受到的壓力就小，生坯密度太低而無(wú)法成型和脫模。另外，一次壓制鑰粉粉末不宜太少，生坯不能太薄，否則無(wú)法成型和脫模。而采用輥軋制坯就不存在上述問(wèn)題，因?yàn)榉勰┖蛢善叫熊堓佒g近似為線接觸，合金粉末單位面積受到的壓力較大，且軋輥連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，粉末連續(xù)供給，因此輥軋制備的生坯除其寬度受軋輥寬度的制約外，其長(zhǎng)度可不受限制地連續(xù)生產(chǎn)，尤其是采用該技術(shù)可以生產(chǎn)出厚度很薄、密度很高且密度分布均勻的純鑰薄板生坯。
[0028]有益效果
[0029]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0030](I)生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)同樣數(shù)量的生坯所用的時(shí)間是現(xiàn)有技術(shù)所用時(shí)間的1/5。
[0031](2)將制粒的純鑰粉末采用輥軋制坯代替油壓制坯，可使得生板坯厚度大為減小、面積大大增加、相對(duì)密度大為提高。
[0032](3)成品率高，可根據(jù)產(chǎn)品要求，靈活調(diào)整坯料尺寸，最大限度地減少邊角料損耗，且坯料不良品和邊角料可直接再回收利用，原材料的利用率較高。
[0033](4)可用于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，生板坯及最終軋制板材的成品率高，后續(xù)再加工容易，可用于實(shí)際生產(chǎn)中。
[0034] (5)設(shè)備投資小:設(shè)備占用種類和數(shù)量較少，而且設(shè)備功率和噸位較小，設(shè)備投資費(fèi)用較低。
[0035](6)占用場(chǎng)地小:可在較小的加工場(chǎng)地上完成生產(chǎn)過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0037]一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，將制粒烘干后的純鑰粉末放入輥軋機(jī)，以30-200ΚΝ壓力、0.1~3.0cm/s的速度，輥軋成0.4~1.5mm厚度的生坯板。
[0038]具體實(shí)施方法
[0039]實(shí)施例1:
[0040]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0041]軋制壓力控制在40KN，軋制速度控制在2.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成1.4mm厚的薄板生坯。
[0042]實(shí)施例2:
[0043]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0044]軋制壓力控制在60KN，軋制速度控制在2.0cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成1.1mm厚的薄板生坯。
[0045]實(shí)施例3:
[0046]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0047]軋制壓力控制在80KN，軋制速度控制在L 5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成(λ 9mm厚的薄板生坯。
[0048]實(shí)施例4:
[0049]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0050]軋制壓力控制在90KN，軋制速度控制在L Ocm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.8mm厚的薄板生坯。[0051]實(shí)施例5:
[0052]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0053]軋制壓力控制在95KN，軋制速度控制在0.8cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.7mm厚的薄板生坯。
[0054]實(shí)施例6:
[0055]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0056]軋制壓力控制在100KN，軋制速度控制在0.6cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.65mm厚的薄板生坯。
[0057]實(shí)施例7:
[0058]將制粒烘干后的純鑰粉末進(jìn)行輥軋制坯；
[0059]軋制壓力控制在110KN，軋制速度控制在0.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.5mm
厚的薄板生坯。
【權(quán)利要求】
1.一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，將制粒烘干后的純鑰粉末放入輥軋機(jī)，以30-200ΚΝ壓力、0.1~3.0cm/s的速度，輥軋成0.4~1.5mm厚度的生坯板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在40KN，軋制速度控制在2.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成1.4mm厚度的生坯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在60KN，軋制速度控制在2.0cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成1.1mm厚度的生坯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在80KN，軋制速度控制在1.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.9mm厚度的生坯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在90KN，軋制速度控制在1.0cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.8mm厚度的生坯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在95KN，軋制速度控制在0.8cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.7mm厚度的生坯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在100KN，軋制速度控制在0.6cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.65mm厚度的生坯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鑰薄板生坯的輥軋制備方法，其特征在于，軋制壓力控制在110KN，軋制速度控制 在0.5cm/s，將純鑰粉末輥軋壓制成0.5mm厚度的生坯。
【文檔編號(hào)】B22F3/18GK103658656SQ201210359241
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】朱玉斌, 李軍正 申請(qǐng)人:上海六晶金屬科技有限公司