專利名稱：一種鎢基高比重合金薄板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎢基高比重合金薄板的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，在航空器件、輻射屏、射線擋板及化工方面需求大量的鎢基高比重合金薄 板，由于生產(chǎn)方法的限制，使得其制造成本較高。國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)一般分為粉冶軋制加液相 燒結(jié)法、燒結(jié)坯料線切割法以及包套軋制厚板坯加反復真空熱處理法。前兩種方法生產(chǎn)的 板材受規(guī)格的限制，且其中線切割法生產(chǎn)成本比較高；第三種方法是采用粉末冶金制坯加 后續(xù)的熱塑性加工生產(chǎn)板材，在軋制過程中由于材料本身特性易產(chǎn)生裂紋，采用包套軋制 過程中成品率低、周期長、能耗高、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)流程 少，成品率高，適合批量生產(chǎn)的鎢基高比重合金薄板的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鎢基高比重合金薄板的制 備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將鎳粉、鐵粉和費氏平均粒度為2. 8 y m 3. 2 P m的鎢粉按比例稱重后置于混 料機中混合得到混合料；所述混合料中鎢粉的質(zhì)量百分數(shù)為85% 97%，鎳粉和鐵粉為余 量，其中鎳粉與鐵粉的質(zhì)量比為7 3；(2)向步驟(1)中所述混合料中加入蠟基粘結(jié)劑，混合均勻后制粒，得到粒度為 40 y m 80 y m的粉末顆粒；所述蠟基粘結(jié)劑的加入量為混合料質(zhì)量的 2% ；所述蠟 基粘結(jié)劑由以下重量百分比的原料組成石蠟50% 70%，硬脂酸 2%，余量為微晶 蠟；(3)將步驟(2)中所述粉末顆粒通過模壓壓制成厚度為2mm 4mm的坯料，然后 將坯料置于燒結(jié)爐內(nèi)，在氫氣氣氛保護下，升溫至1490°C 1500°C后保溫lh 3h，制得板 坯；(4)將步驟(3)中所述板坯在溫度為700°C 900°C的條件下軋制成厚度為 0. 1mm 1. 5mm的薄板材；(5)將步驟⑷中所述薄板材置于真空退火爐內(nèi)，在溫度為1100°C 1200°C的條 件下保溫30min 60min，隨爐冷卻得到鎢基高比重合金薄板。上述步驟(1)中所述混合的制度為鋼球與需混合粉末的質(zhì)量比為5 1 2，滾 筒轉(zhuǎn)速為40r/min 60r/min，混料3h時停歇20min，然后再混料3h。上述步驟(3)中所述升溫的速率為10°C /min。上述步驟(4)中所述軋制的制度為第一道次的加工率為10% 20%，隨后每道 次加工率為10% 15%，直至將板坯軋制到最終厚度為0. 1mm 1. 5mm的薄板材。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明的方法采用鎢粉、鎳粉和鐵粉為原料，合理控制鎳、鐵比例，并經(jīng)過特殊混料、制粒，壓制出2mm 4mm厚的坯料，燒結(jié)制得板 坯，然后軋制，其軋制過程中不需真空退火就可直接軋制到成品厚度尺寸。本發(fā)明的生產(chǎn)流 程少，成品率高，適合批量生產(chǎn)鎢基高比重合金薄板，生產(chǎn)的鎢基高比重合金薄板可廣泛應 用于醫(yī)療、電子、核軍工、化學冶金和機械加工等行業(yè)。本發(fā)明生產(chǎn)的鎢基高比重合金薄板 表面光潔，尺寸符合要求，生產(chǎn)的厚度為1mm 1. 5mm的鎢基高比重合金薄板的拉伸強度為 600MPa 900MPa，延伸率為 1. 5% 3%。下面通過實施例，對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步的詳細說明。
具體實施例方式實施例1(1)將鎳粉、鐵粉和費氏平均粒度為2.8 ym的鎢粉按比例稱重后混粉得到混合 料；所述混合料中鎢粉的質(zhì)量百分數(shù)為85%，鎳粉和鐵粉為余量，其中鎳粉與鐵粉的質(zhì)量 比為7 3;所述混粉的制度為采用鋼球與原料粉末的質(zhì)量比為5 2，滾筒轉(zhuǎn)速為40r/ min,混料3h時停歇20min，然后再混料3h ；(2)向步驟(1)中所述混合料中加入蠟基粘結(jié)劑，混合均勻后制粒，得到粒度為 40pm的粉末顆粒；所述蠟基粘結(jié)劑的加入量為混合料質(zhì)量的；所述蠟基粘結(jié)劑由以下 重量百分比的原料混合而成石蠟50%，硬脂酸1%，余量為微晶蠟；(3)將步驟(2)中所述粉末顆粒通過模壓壓制成厚度為4mm的坯料，然后將坯料置 于燒結(jié)爐內(nèi)，在氫氣氣氛保護下，以10°c /min的速率升溫至1490°C后保溫3h，制得板坯；(4)將步驟(3)中所述板坯在溫度為700°C的條件下軋制，軋制時第一道次的加工 率為10%，隨后每道次加工率為15%，直至將板坯軋制到最終厚度為1.5mm的薄板材；(5)將步驟(4)中所述薄板材置于真空退火爐內(nèi)，在溫度為1200°C的條件下保溫 60min退火，得到厚度為1. 5mm的鎢基高比重合金薄板。本實施例制備的鎢基高比重合金薄板表面光潔，尺寸符合要求，薄板的拉伸強度 為600MPa 900MPa，延伸率為1. 5% 3%。實施例2(1)將鎳粉、鐵粉和費氏平均粒度為3. 2i!m的鎢粉按比例稱重后混粉得到混合 料；所述混合料中鎢粉的質(zhì)量百分數(shù)為97%，鎳粉和鐵粉為余量，其中鎳粉與鐵粉的質(zhì)量 比為7 3;所述混粉的制度為采用鋼球與原料粉末的質(zhì)量比為5 1，滾筒轉(zhuǎn)速為60r/ min,混料3h時停歇20min，然后再混料3h ；(2)向步驟(1)中所述混合料中加入蠟基粘結(jié)劑，混合均勻后制粒，得到粒度為 80 ym的粉末顆粒；所述蠟基粘結(jié)劑的加入量為混合料質(zhì)量的2% ；所述蠟基粘結(jié)劑由以下 重量百分比的原料混合而成石蠟60%，硬脂酸1. 5%，余量為微晶蠟；(3)將步驟(2)中所述粉末顆粒通過模壓壓制成厚度為2mm的坯料，然后將坯料置 于燒結(jié)爐內(nèi)，在氫氣氣氛保護下，以10°c /min的速率升溫至1500°C后保溫lh，制得板坯；(4)將步驟(3)中所述板坯在溫度為900°C的條件下軋制，軋制時第一道次的加工 率為20%，隨后每道次加工率為13%，直至將板坯軋制到最終厚度為0. 1mm的薄板材；(5)將步驟⑷中所述薄板材置于真空退火爐內(nèi)，在溫度為1100°C的條件下保溫 30min退火，得到厚度為0. 1mm的鎢基高比重合金薄板。
本實施例制備的鎢基高比重合金薄板表面光潔，尺寸符合要求。實施例3(1)將鎳粉、鐵粉和費氏平均粒度為3.0 ym的鎢粉按比例稱重后混粉得到混合 料；所述混合料中鎢粉的質(zhì)量百分數(shù)為91%，鎳粉和鐵粉為余量，其中鎳粉與鐵粉的質(zhì)量 比為7 3;所述混粉的制度為采用鋼球與原料粉末的質(zhì)量比為5 1.5，滾筒轉(zhuǎn)速為50r/ min,混料3h時停歇20min，然后再混料3h ；(2)向步驟⑴中所述混合料中加入蠟基粘結(jié)劑，混合均勻后制粒，得到粒度為 60 ym的粉末顆粒；所述蠟基粘結(jié)劑的加入量為混合料質(zhì)量的1. 5% ；所述蠟基粘結(jié)劑由以 下重量百分比的原料混合而成石蠟70%，硬脂酸2%，余量為微晶蠟；(3)將步驟(2)中所述粉末顆粒通過模壓壓制成厚度為3mm的坯料，然后將坯料置 于燒結(jié)爐內(nèi)，在氫氣氣氛保護下，以10°c /min的速率升溫至1495°C后保溫2h，制得板坯；(4)將步驟(3)中所述板坯在溫度為800°C的條件下軋制，軋制時第一道次的加工 率為15%，隨后每道次加工率為10%，直至將板坯軋制到最終厚度為0. 8mm的薄板材；(5)將步驟⑷中所述薄板材置于真空退火爐內(nèi)，在溫度為1150°C的條件下保溫 45min退火，得到厚度為0. 8mm的鎢基高比重合金薄板。本實施例制備的鎢基高比重合金薄板表面光潔，尺寸符合要求。
權(quán)利要求
一種鎢基高比重合金薄板的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將鎳粉、鐵粉和費氏平均粒度為2.8μm～3.2μm的鎢粉按比例稱重后置于混料機中混合得到混合料；所述混合料中鎢粉的質(zhì)量百分數(shù)為85％～97％，鎳粉和鐵粉為余量，其中鎳粉與鐵粉的質(zhì)量比為7∶3；(2)向步驟(1)中所述混合料中加入蠟基粘結(jié)劑，混合均勻后制粒，得到粒度為40μm～80μm的粉末顆粒；所述蠟基粘結(jié)劑的加入量為混合料質(zhì)量的1％～2％；所述蠟基粘結(jié)劑由以下重量百分比的原料組成石蠟50％～70％，硬脂酸1％～2％，余量為微晶蠟；(3)將步驟(2)中所述粉末顆粒通過模壓壓制成厚度為2mm～4mm的坯料，然后將坯料置于燒結(jié)爐內(nèi)，在氫氣氣氛保護下，升溫至1490℃～1500℃后保溫1h～3h，制得板坯；(4)將步驟(3)中所述板坯在溫度為700℃～900℃的條件下軋制成厚度為0.1mm～1.5mm的薄板材；(5)將步驟(4)中所述薄板材置于真空退火爐內(nèi)，在溫度為1100℃～1200℃的條件下保溫30min～60min，隨爐冷卻得到鎢基高比重合金薄板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎢基高比重合金薄板的制備方法，其特征在于，步驟(1) 中所述混合的制度為鋼球與需混合粉末的質(zhì)量比為5 1 2，滾筒轉(zhuǎn)速為40r/min 60r/min,混料3h時停歇20min，然后再混料3h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎢基高比重合金薄板的制備方法，其特征在于，步驟(3) 中所述升溫的速率為10°c /min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎢基高比重合金薄板的制備方法，其特征在于，步驟 (4)中所述軋制的制度為第一道次的加工率為10% 20%，隨后每道次加工率為10% 15%，直至將板坯軋制到最終厚度為0. Imm 1. 5mm的薄板材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎢基高比重合金薄板的制備方法，該方法采用鎢粉、鎳粉和鐵粉為原料，合理控制鎳、鐵比例，并經(jīng)過混料、制粒，壓制出2mm～4mm厚的坯料，燒結(jié)制得板坯，然后軋制，其軋制過程中不需真空退火就可直接軋制到成品厚度尺寸的薄板材，對薄板材進行真空退火得到鎢基高比重合金薄板。本發(fā)明的生產(chǎn)流程少，成品率高，適合批量生產(chǎn)鎢基高比重合金薄板，生產(chǎn)的鎢基高比重合金薄板可廣泛應用于醫(yī)療、電子、核軍工、化學冶金和機械加工等行業(yè)。
文檔編號B22F5/00GK101983806SQ20101057501
公開日2011年3月9日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者丁旭, 侯軍濤, 李文超, 淡新國, 白鋒, 鄧自南 申請人:西安瑞福萊鎢鉬有限公司