專利名稱：彌散強(qiáng)化鉑銠與鉑復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的制備方法，通過(guò)把彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬進(jìn)行復(fù)合得到新型彌散強(qiáng)化鉬銠材料，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉬金及鉬銠合金被廣泛用于玻璃工業(yè)。彌散強(qiáng)化鉬銠材料是以金屬鉬為基體，以金屬鋯、釔、釷、鈹?shù)妊趸餅閺浬?qiáng)化相的新型結(jié)構(gòu)材料。具有良好的抗氧化性以及耐熔融玻璃侵蝕性。在現(xiàn)實(shí)的工藝生產(chǎn)中，彌散強(qiáng)化鉬銠材料的韌性必須要滿足工藝生產(chǎn)需要， 而普通彌散強(qiáng)化鉬銠材料則無(wú)法隨意改變其韌性。工業(yè)上用的彌散強(qiáng)化鉬銠材料制作方法一般有三種疊層內(nèi)氧化法、粉末冶金法和液相沉積法，大多數(shù)公司采用粉末冶金法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，提供一種具有高強(qiáng)度、高韌性，可防止裂紋缺陷的擴(kuò)展，材料延伸率可控制，材料電流分布可控，鉬銠揮發(fā)性損失可設(shè)計(jì)的一種材料生產(chǎn)方法。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的制備方法，按重量百分比計(jì)步驟如下I彌散強(qiáng)化鉬銠的制備1-1配料取彌散劑O. 01% O. 6%，取銠粉O. 01% 30%，其余為鉬金鑄錠；1-2真空熔煉將步驟1-1配好的彌散強(qiáng)化劑，銠粉以及鉬金鑄錠放在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，真空度小于20Pa，溫度為1900 2200°C，熔煉時(shí)間為I 2小時(shí)，得到液態(tài)合金；1-3澆鑄軋片將步驟1-2得到的液態(tài)合金在鑄模中澆鑄成鑄錠，澆鑄溫度為1950 2250°C，將鑄錠在軋機(jī)上軋制成厚度為O. I O. 3mm、寬度為20 150mm的合金片材；1-4氧化處理將步驟1-3得到的合金片材裁剪成長(zhǎng)度為20 150mm的合金片材后， 再在1000 1300°C下氧化處理80 120小時(shí)，得到彌散強(qiáng)化鉬銠片；2普通普通鉬片的制備2-1配料取鉬金鑄錠；2-2高頻熔煉將步驟2-1配好的鉬金鑄錠放在高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，高頻的頻率為 IOKHz 400KHz，溫度為1800 2000°C，熔煉時(shí)間為I 2小時(shí)，得到液態(tài)金屬；2-3澆鑄軋片裁剪將步驟2-2得到的液態(tài)金屬在鑄模中澆鑄成鑄錠，澆鑄溫度為 1900 2050°C，將鑄錠在軋機(jī)上軋制成厚度為O. I O. 3mm、長(zhǎng)度為20 150mm的金屬片材，然后將金屬片材在剪刀機(jī)上裁剪成寬度為20 150mm的普通鉬片；3彌散強(qiáng)化鉬銠片與普通鉬片復(fù)合材料的制備3-1復(fù)合加工將步驟I制備的彌散強(qiáng)化鉬銠片與步驟2制備的普通鉬片按照一定順序疊層，在50 200噸的摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)合，彌散強(qiáng)化鉬銠片和普通鉬片數(shù)量總數(shù)大于兩張；3-2熱鍛將步驟3-1得到的產(chǎn)品在1300 1450°C下退火處理25 60分鐘，然后在 200Kg的空氣錘上進(jìn)行15 20次鍛打，始鍛溫度為1300 1450°C，始鍛10 15次，終鍛溫度為1000 1200°C，終鍛5 10次，得到復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠；3-3開(kāi)坯將步驟3-2得到的復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠在1000 1100°C下退火處理I 2小時(shí)，在軋機(jī)上開(kāi)坯一次，重復(fù)進(jìn)行3 4次開(kāi)坯；3-4軋制將步驟3-3得到的復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠軋制成所需厚度的I. 5 2倍時(shí)進(jìn)行退火20 60分鐘，退火溫度為1200 1300°C，然后在軋機(jī)上軋制得到所需厚度的成品，即得產(chǎn)品彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料。
步驟3-1中所述按照一定順序疊層是指若干張彌散強(qiáng)化鉬銠片和若干張普通鉬片交替疊層。
所述彌散劑為鋯、釔、鈣、鑭或鈦中的一種或幾種。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)按照本發(fā)明方法制備的彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、高韌性，可防止裂紋缺陷的擴(kuò)展，材料延伸率可控制，材料電流分布可控，鉬銠揮發(fā)性損失可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本系列實(shí)施例采用相同的生產(chǎn)方法，僅變換復(fù)合加工中彌散強(qiáng)化鉬銠及鉬片的數(shù)量及疊層順序。
實(shí)施例II彌散強(qiáng)化鉬銠的制備1-1配料取彌散劑O. 01% O. 6%，取銠粉O. 01% 30%，其余為鉬金鑄錠；1-2真空熔煉將步驟1-1配好的彌散強(qiáng)化劑，銠粉以及鉬金鑄錠放在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，真空度小于20Pa，溫度為1900 2200°C，熔煉時(shí)間為I 2小時(shí)，得到液態(tài)合金； 1-3澆鑄軋片將步驟1-2得到的液態(tài)合金在鑄模中澆鑄成鑄錠，澆鑄溫度為1950 2250°C，將鑄錠在軋機(jī)上軋制成厚度為O. I O. 3mm、寬度為20 150mm的合金片材；1-4氧化處理將步驟1-3得到的合金片材裁剪成長(zhǎng)度為20 150mm的合金片材后， 再在1000 1300°C下氧化處理80 120小時(shí)，得到彌散強(qiáng)化鉬銠片；2普通鉬片的制備2-1配料取鉬金鑄錠；2-2高頻熔煉將步驟2-1配好的鉬金鑄錠放在高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，高頻的頻率為 IOKHz 400KHz，溫度為1800 2000°C，熔煉時(shí)間為I 2小時(shí)，得到液態(tài)金屬；2-3澆鑄軋片裁剪將步驟2-2得到的液態(tài)金屬在鑄模中澆鑄成鑄錠，澆鑄溫度為 1900 2050°C，將鑄錠在軋機(jī)上軋制成厚度為O. I O. 3mm、長(zhǎng)度為20 150mm的金屬片材，然后將金屬片材在剪刀機(jī)上裁剪成寬度為20 150mm的普通鉬片；3彌散強(qiáng)化鉬銠片與普通鉬片復(fù)合材料的制備3-1復(fù)合加工將I張彌散強(qiáng)化鉬銠片和1500張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片。質(zhì)量比依次為49.967%、O.066%、49. 967% ；3-2熱鍛將步驟3-1得到的產(chǎn)品在1300 1450°C下退火處理25 60分鐘，然后在200Kg的空氣錘上進(jìn)行15 20次鍛打，始鍛溫度為1300 1450°C，始鍛10 15次，終鍛溫度為1000 1200°C，終鍛5 10次，得到復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠；3-3開(kāi)坯將步驟3-2得到的復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠在1000 1100°C下退火處理I 2小時(shí)，在軋機(jī)上開(kāi)坯一次，重復(fù)進(jìn)行3 4次開(kāi)坯；3-4軋制將步驟3-3得到的復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠軋制成所需厚度的I. 5 2倍時(shí)進(jìn)行退火20 60分鐘，退火溫度為1200 1300°C，然后在軋機(jī)上軋制得到所需厚度的成品，即得產(chǎn)品彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的20倍，高溫壽命是普通鉬銠的I倍。
實(shí)施例2將100張彌散強(qiáng)化鉬銠片和1500張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片。質(zhì)量比依次為46. 875%、6. 25%、 46. 875%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的18. 7倍，高溫壽命是普通鉬銠的I. 5倍。
實(shí)施例3將500張彌散強(qiáng)化鉬銠片和1500張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片。質(zhì)量比依次為:25%、12· 5%、25%、12· 5%、25%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的17. 6倍，高溫壽命是普通鉬銠的2. 7倍。
實(shí)施例4將1000張彌散強(qiáng)化鉬銠片和1500張普通鉬片按照一定的質(zhì)量比疊起來(lái)，疊放次序依次為普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片。質(zhì)量比依次為 20%、20%、20%、20%、20%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的13. 4倍，高溫壽命是普通鉬銠的4. 7倍。
實(shí)施例5將1000張彌散強(qiáng)化鉬銠片和1000張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片。質(zhì)量比依次為16. 67%、25%、16. 66%、25%、16. 67%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的8. 7倍，高溫壽命是普通鉬銠的6. 3倍。
實(shí)施例6將I張彌散強(qiáng)化鉬銠片和I張普通鉬片疊起來(lái)，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚O. 2mm。并在溫度為 1400°C時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的4. 7倍，高溫壽命是普通鉬銠的4. 8倍。
實(shí)施例7將1500張彌散強(qiáng)化鉬銠片和1000張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片。質(zhì)量比依次為20%、20%、20%、20%、20%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的3. 8倍，高溫壽命是普通鉬銠的8. 6倍。
實(shí)施例8將1500張彌散強(qiáng)化鉬銠片和500張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片，質(zhì)量比依次為:25%、12· 5%、25%、12· 5%、25%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的2. 3倍，高溫壽命是普通鉬銠的12. 3倍。
實(shí)施例9將1500張彌散強(qiáng)化鉬銠片和100張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片。質(zhì)量比依次為46. 875%、6. 25%、 46. 875%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的I. 2倍，高溫壽命是普通鉬銠的17. 5倍。
實(shí)施例10將1500張彌散強(qiáng)化鉬銠片和I張普通鉬片按照一定的質(zhì)量分配比例疊起來(lái)，疊放次序依次為彌散強(qiáng)化鉬銠片、普通鉬片、彌散強(qiáng)化鉬銠片。質(zhì)量比依次為49. 967%、0. 066%、 49. 967%，工藝流程同實(shí)施例I所述。
將得到的成品，取樣，取樣規(guī)格如下長(zhǎng)100mm、寬10mm、厚1mm。并在溫度為1400°C 時(shí)做抗拉實(shí)驗(yàn)。在同等應(yīng)力作用下，彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的高溫延伸率是普通彌散強(qiáng)化鉬銠的I. 2倍，高溫壽命是普通鉬銠的58倍。
權(quán)利要求
1.一種彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的制備方法，其特征是按重量百分比計(jì)步驟如下(1)彌散強(qiáng)化鉬錯(cuò)的制備1-1配料取彌散劑O. 01% O. 6%，取銠粉O. 01% 30%，其余為鉬金鑄錠；1-2真空熔煉將步驟1-1配好的彌散強(qiáng)化劑，銠粉以及鉬金鑄錠放在真空感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，真空度小于20Pa，溫度為1900 2200°C，熔煉時(shí)間為I 2小時(shí)，得到液態(tài)合金；1-3澆鑄軋片將步驟1-2得到的液態(tài)合金在鑄模中澆鑄成鑄錠，澆鑄溫度為1950 2250°C，將鑄錠在軋機(jī)上軋制成厚度為O. I O. 3mm、寬度為20 150mm的合金片材；1-4氧化處理將步驟1-3得到的合金片材裁剪成長(zhǎng)度為20 150mm的合金片材后， 再在1000 1300°C下氧化處理80 120小時(shí)，得到彌散強(qiáng)化鉬銠片；(2)普通鉬片的制備2-1配料取鉬金鑄錠；2-2高頻熔煉將步驟2-1配好的鉬金鑄錠放在高頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔煉，高頻的頻率為 10 400KHZ，溫度為1800 2000°C，熔煉時(shí)間為I 2小時(shí)，得到液態(tài)金屬；2-3澆鑄軋片裁剪將步驟2-2得到的液態(tài)金屬在鑄模中澆鑄成鑄錠，澆鑄溫度為 1900 2050°C，將鑄錠在軋機(jī)上軋制成厚度為O. I O. 3mm、長(zhǎng)度為20 150mm的金屬片材，然后將金屬片材在剪刀機(jī)上裁剪成寬度為20 150mm的普通鉬片；(3)彌散強(qiáng)化鉬銠片與普通鉬片復(fù)合材料的制備3-1復(fù)合加工將步驟I制備的彌散強(qiáng)化鉬銠片與步驟2制備的普通鉬片按照一定順序疊層，在50 200噸的摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)合，彌散強(qiáng)化鉬銠片和普通鉬片數(shù)量總數(shù)大于兩張；3-2熱鍛將步驟3-1得到的產(chǎn)品在1300 1450°C下退火處理25 60分鐘，然后在 200Kg的空氣錘上進(jìn)行15 20次鍛打，始鍛溫度為1300 1450°C，始鍛10 15次，終鍛溫度為1000 1200°C，終鍛5 10次，得到復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠；3-3開(kāi)坯將步驟3-2得到的復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠在1000 1100°C下退火處理I 2小時(shí)，在軋機(jī)上開(kāi)坯一次，重復(fù)進(jìn)行3 4次開(kāi)坯；3-4軋制將步驟3-3得到的復(fù)合型彌散強(qiáng)化鉬銠錠軋制成所需厚度的I. 5 2倍時(shí)進(jìn)行退火20 60分鐘，退火溫度為1200 1300°C，然后在軋機(jī)上軋制得到所需厚度的成品，即得產(chǎn)品彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求I所述彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的制備方法，其特征是所述復(fù)合材料是由若干張彌散強(qiáng)化鉬銠片與若干張普通鉬片按照一定順序疊層，在50 200噸的摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)合得到，彌散強(qiáng)化鉬銠片與普通鉬片總數(shù)大于兩張；所述按照一定順序疊層是指若干張彌散強(qiáng)化鉬銠片和若干張普通鉬片交替疊層。
3.如權(quán)利要求I所述彌散強(qiáng)化鉬銠與鉬復(fù)合材料的制備方法，其特征是所述彌散劑為鋯、釔、鈣、鑭或鈦中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彌散強(qiáng)化鉑銠與鉑復(fù)合材料的制備方法，通過(guò)把彌散強(qiáng)化鉑銠與鉑進(jìn)行復(fù)合得到新型彌散強(qiáng)化鉑銠材料，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)配料、高頻熔煉、真空熔煉、澆鑄軋片裁剪、氧化處理、復(fù)合加工、熱鍛、開(kāi)坯和軋制，得到產(chǎn)品彌散強(qiáng)化鉑銠與鉑復(fù)合材料。本發(fā)明在保證彌散強(qiáng)化鉑銠材料的強(qiáng)度和韌性的情況下，有效的阻止了裂紋缺陷的擴(kuò)張，并可以使鉑銠材料的延伸率可以被控制。
文檔編號(hào)C22F1/14GK102936667SQ20121046268
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者吳顯忠, 蔣正榮, 尹克勤, 尹俊 申請(qǐng)人:無(wú)錫英特派金屬制品有限公司