專利名稱：一種x射線旋轉(zhuǎn)陽極用tzm鉬合金棒材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種X射線旋轉(zhuǎn)陽極用大規(guī)格TZM鉬合金棒材的制備方法，涉及一種采用粉末冶金燒結(jié)的TZM合金坯料，通過壓力加工方法生產(chǎn)直徑為巾60 100mmTZM合金棒材的方法。
背景技術(shù)：
TZM合金棒材(TZM即一種含鈦和鋯的鉬合金)是醫(yī)療CT機(jī)中X射線旋轉(zhuǎn)陽極的關(guān)鍵材料，它是一種直徑在O60 100mra棒材零件，在CT機(jī)種起連接陽極旋轉(zhuǎn)耙材的功能。這種零件在工作過程中處于高溫，高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且對(duì)材料強(qiáng)度，延伸率，硬度等指標(biāo)都有特殊要求，因此，生產(chǎn)加工難度較大?，F(xiàn)有的TZM合金棒材生產(chǎn)技術(shù)由于采用的粉末冶金棒坯氧含量較高，使得材料加工塑性差，加工后產(chǎn)品容易產(chǎn)生內(nèi)裂紋等缺陷，且產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。目前，己有的技術(shù)是采用高溫精鍛機(jī)進(jìn)行鍛造加工生產(chǎn)，但其缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，加工也易出現(xiàn)開裂，內(nèi)裂等缺陷，導(dǎo)致合格率較低，產(chǎn)品成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述己有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效克服加工裂紋等缺陷產(chǎn)生，保證最終產(chǎn)品的加工組織和性能，穩(wěn)定性好，生產(chǎn)過程安全性高，有效滿足X射線旋轉(zhuǎn)陽極使用要求的X射線旋轉(zhuǎn)陽極用TZM鉬合金棒材的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種X射線旋轉(zhuǎn)陽極用TZM鉬合金棒材的制備方法，其特征在于-
(1) 采用的TZM合金棒坯的含氧重量小于0.02y。，該TZM合金棒坯是采用粉末冶金方法燒結(jié)而成的；
(2) 將TZM合金棒坯先進(jìn)行擠壓，再進(jìn)行鍛造，制成棒材；擠壓時(shí)，將TZM合金棒坯在1550土5(TC溫度下，采用2.0 3.5的擠壓比，然后進(jìn)行擠壓的；鍛造時(shí)，是在1550土5(TC溫度下開始進(jìn)行鍛造，鍛造過程中溫度隨鍛造過程的進(jìn)行自然變化，鍛造道次加工率平均為25%,總加工率為50-70%;
(3) 鍛造后的棒材在1100'C 130(TC溫度下，退火20 60分鐘，消除應(yīng)力。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的TZM合金棒材室溫拉伸強(qiáng)度在750 850MPa范圍，屈強(qiáng)比在
0.85 0.95，延伸率大于20%,斷面收縮率大于50°/。，硬度在HV240 320之間。該方法生產(chǎn)安全性高，生產(chǎn)的TZM鉬合金棒材性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好，合格率高，可滿足X射線旋轉(zhuǎn)陽極使用要求。
具體實(shí)施例方式
3一種X射線旋轉(zhuǎn)陽極用TZM鉬合金棒材的制備方法，將粉末冶金方法燒結(jié)的、含氧重量小于0. 02%，其它化學(xué)成分符合美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM387之364合金要求的TZM合金棒坯；在1550士5(TC溫度下，采用2.0 3.5的擠壓比，然后進(jìn)行擠壓；再在1550士5(TC溫度下開始進(jìn)行鍛造，鍛造過程中溫度隨鍛造過程的進(jìn)行自然變化，鍛造道次加工率平均為25%，總加工率為50-70%;最后鍛造后的棒材在1100。C 1300。C溫度下，退火20 60分鐘，消除應(yīng)力。
實(shí)施例1
以某型號(hào)CT機(jī)中X射線旋轉(zhuǎn)陽極用的直徑為$60X 100TZM鉬合金棒材生產(chǎn)為例
(1) 選用燒結(jié)棒坯選用采用粉末冶金方法燒結(jié)的棒坯，規(guī)格為O160X300咖，其主要成分為鈦(Ti)含量為0.480%,鋯(Zr)含量為0. 090%,碳(C)含量為0. 030°/。，氧(0)含量0. 020%;
(2) 擠壓在2500t擠壓機(jī)上擠壓，用氫氣鉬絲爐加熱，溫度為1550土5(TC范圍，擠壓比為3. 5。擠壓后棒材尺寸達(dá)到①85士3mmX1050土20mm。
(3) 擠壓棒材的切割去除變形不均勻部分材料約80-100mm長(zhǎng)范圍，然后，在400-450'C熔融態(tài)NaOH堿池中對(duì)表面進(jìn)行堿洗，之后對(duì)表面進(jìn)行打磨，消除擠壓凹槽等缺陷，修整后棒材尺寸達(dá)到085± 2mmX 950土20mm，可直接供鍛造使用。
(4) 鍛造。采用3t自由鍛錘，將擠壓修整后的棒材在氫氣鉬絲爐中保護(hù)加熱，然后利用常規(guī)棒材模具中進(jìn)行鍛造。鍛造加熱溫度為1550士50'C,平均道次加工率為25%,鍛造加工率為50%，鍛造后棒坯尺寸達(dá)到①60土2mmX1900土20mm。
(5) 鍛造后棒材在氫氣氣氛條件下，在IIO(TC保溫60分鐘進(jìn)行消除應(yīng)力退火.退火后對(duì)材料進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果棒材拉伸強(qiáng)度平均為790Mpa，屈強(qiáng)比為0.90，硬度為HV250,延伸率為25 30%，斷面收縮率大于50%。
實(shí)施例2
以某型號(hào)CT機(jī)中X射線旋轉(zhuǎn)陽極用的直徑為①80X 100TZM鉬合金棒材生產(chǎn)為例
(1) 選用燒結(jié)棒坯選用采用粉末冶金方法燒結(jié)的棒坯，規(guī)格為①215X300mm，其主要成分為鈦(Ti)含量為0.480%，鋯(Zr)含量為0. 090%,碳(C)含量為0. 030%，氧(0)含量0. 015%;
(2) 擠壓在2500t擠壓機(jī)上擠壓，用氫氣鉬絲爐加熱，溫度為1550士5CrC范圍，擠壓比為3.0。擠壓后棒材尺寸達(dá)到①125土3mmX900土20mm。
(3) 擠壓棒材的切割去除變形不均勻部分材料約80-100咖長(zhǎng)范圍。然后，在400-450'C熔融態(tài)NaOH堿池中對(duì)表面進(jìn)行堿洗，之后對(duì)表面進(jìn)行打磨，消除擠壓凹槽等缺陷，修整后棒材尺寸達(dá)到①125 ±2國(guó)X 800±20mm,可直接供鍛造使用。
(4) 鍛造。采用3t自由鍛錘，將擠壓修整后的棒材在氫氣鉬絲爐中保護(hù)加熱，然后利
4造加熱溫度為1550±50°C，平均道次加工率為25%，鍛造加工率為60%，鍛造后棒坯尺寸達(dá)到①80土2mmX1950土20mm。
(5)鍛造后棒材在氫氣氣氛條件下，在120(TC保溫40分鐘進(jìn)行消除應(yīng)力退火.退火后對(duì)材料進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果棒材拉伸強(qiáng)度平均為800MPa,屈強(qiáng)比為0. 90，硬度為HV260之間，延伸率為25 30%，斷面收縮率大于50%。實(shí)施例3
以某型號(hào)CT機(jī)中X射線旋轉(zhuǎn)陽極用的直徑為0100X 100TZM鉬合金棒材生產(chǎn)為例
(1) 選用燒結(jié)棒坯選用采用粉末冶金方法燒結(jié)的棒坯，規(guī)格為①260X300mm，其主要成分為鈦(Ti)含量為0.480%，鋯(Zr)含量為0. 090%，碳(C)含量為0. 030%,氧(0)含量0. 017%;
(2) 擠壓在2500t擠壓機(jī)上擠壓，用氫氣鉬絲爐加熱，溫度為1550土5(TC范圍，擠壓比為2.0。擠壓后棒材尺寸達(dá)到cD180士3mmX600土20誦。
(3) 擠壓棒材的切割去除變形不均勻部分材料約80-100mm長(zhǎng)，然后，在400-450'C熔融態(tài)NaOH堿池中對(duì)表面進(jìn)行堿洗，之后對(duì)表面進(jìn)行打磨，消除擠壓凹槽等缺陷，修整后棒材尺寸達(dá)到①180 ± 2mmX 520 ± 20mm，可直接供鍛造使用。
(4) 鍛造。采用3t自由鍛錘，將擠壓修整后的棒材在氫氣鉬絲爐中保護(hù)加熱，然后利用常規(guī)棒材模具中進(jìn)行鍛造。鍛造加熱溫度為1550士5(TC，平均道次加工率為25%，鍛造加工率為70%，鍛造后棒坯尺寸達(dá)到O100土2腿X1730土20mm。
(5) 鍛造后棒材在氫氣氣氛條件下，在130(TC保溫20分鐘進(jìn)行消除應(yīng)力退火.退火后對(duì)材料進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果棒材拉伸強(qiáng)度平均為830MPa，屈強(qiáng)比為0.90，硬度為HV280，延伸率為25 30%，斷面收縮率大于50%。
權(quán)利要求
1.一種X射線旋轉(zhuǎn)陽極用TZM鉬合金棒材的制備方法，其特征在于(1)采用的TZM合金棒坯的含氧重量小于0.02％，該TZM合金棒坯是采用粉末冶金方法燒結(jié)而成的；(2)將TZM合金棒坯先進(jìn)行擠壓，再進(jìn)行鍛造，制成棒材；擠壓時(shí)，將TZM合金棒坯在1550±50℃溫度下，采用2.0～3.5的擠壓比，然后進(jìn)行擠壓的；鍛造時(shí)，是在1550±50℃溫度下開始進(jìn)行鍛造，鍛造過程中溫度隨鍛造過程的進(jìn)行自然變化，鍛造道次加工率平均為25％，總加工率為50-70％；(3)鍛造后的棒材在1100℃～1300℃溫度下，退火20～60分鐘，消除應(yīng)力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種X射線旋轉(zhuǎn)陽極用大規(guī)格TZM鉬合金棒材的制備方法，其特征在于(1)采用的TZM合金棒坯的含氧重量小于0.02％；(2)將TZM合金棒坯先進(jìn)行擠壓，再進(jìn)行鍛造，制成棒材；擠壓時(shí)，將TZM合金棒坯在1550±50℃溫度下，采用2.0～3.5的擠壓比，然后進(jìn)行擠壓的；鍛造時(shí)，是在1550±50℃溫度下開始進(jìn)行鍛造，鍛造過程中溫度隨鍛造過程的進(jìn)行自然變化，鍛造道次加工率平均為25％，總加工率為50-70％；(3)鍛造后的棒材在1100℃～1300℃溫度下，退火20～60分鐘，消除應(yīng)力。采用本發(fā)明的方法，既克服了加工裂紋等缺陷產(chǎn)生，又保證了最終產(chǎn)品的加工組織和性能。該方法生產(chǎn)安全性高，生產(chǎn)的TZM鉬合金棒材性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好，合格率高，可滿足X射線旋轉(zhuǎn)陽極使用要求。
文檔編號(hào)C22C1/04GK101670434SQ20091018011
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者旭 丁, 侯軍濤, 孫壽丹, 淡新國(guó), 娟 趙, 鄧自南, 磊 郭, 郭讓民, 波 金, 雷鐵柱, 紅 高, 黃先明 申請(qǐng)人:西部金屬材料股份有限公司