一種鎢銅合金板材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于包括如下步驟:（1）將鎢銅復(fù)合粉進(jìn)行氣流粉碎；（2）將成形劑加入密煉機(jī)中，然后緩慢加入上述經(jīng)過氣流粉碎的鎢銅復(fù)合粉，捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒；（3）將上述塑性喂料顆粒破碎后，加入擠出機(jī)中擠出，再經(jīng)壓延后制得帶狀坯材；（4）將上述帶狀坯材進(jìn)行熱脫脂，制得脫脂坯；（5）將上述脫脂坯進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯；（6）將上述燒結(jié)坯進(jìn)行冷軋制成形，退火后即得所述鎢銅合金板材。本發(fā)明的方法制備的板材的帶狀坯材的密度足夠，使得后續(xù)的壓力加工出現(xiàn)缺陷的可能性降低、不易產(chǎn)生微裂紋、龜裂等缺陷，成品率高。
【專利說明】 一種銘銅合金板材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種鎢銅合金板材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎢銅合金屬于兩相結(jié)構(gòu)假合金，兼具鎢和銅的優(yōu)點(diǎn)，高比重、高強(qiáng)度、耐高溫、耐電弧燒蝕，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)異，并具有發(fā)汗冷卻特性，作為電觸頭材料、電極材料、電子封裝材料以及火箭、導(dǎo)彈噴管、鼻椎等材料而被廣泛的應(yīng)用于航空航天、機(jī)械、電力、微電子、冶金等領(lǐng)域。
[0003]由于鎢銅合金的膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱導(dǎo)電性能可以通過調(diào)整材料的成分而加以設(shè)計(jì)，因此鎢銅材料可以與陶瓷材料、半導(dǎo)體材料、金屬材料等形成良好的熱膨脹匹配，從而在大功率電子封裝方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。鎢銅合金薄板材的傳統(tǒng)制備流程通常是坯體壓制、燒結(jié)、軋制。傳統(tǒng)坯體壓制厚度較大，在后續(xù)燒結(jié)過程中，粉末表面的氧化層及雜質(zhì)難以去除干凈，燒結(jié)坯較低的密度會(huì)驟然提高后續(xù)壓力加工的缺陷可能性，從使鎢銅合金在軋制過程中易于產(chǎn)生微裂紋、龜裂等缺陷，導(dǎo)致成品率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種鎢銅合金板材的制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種鎢銅合金板材的制備方法，包括如下步驟:
[0007](I)將鎢銅復(fù)合粉進(jìn)行氣流粉碎，以打破原始粉體的顆粒硬團(tuán)聚，提高粉體流動(dòng)性及燒結(jié)致密度；
[0008](2)將成形劑加入密煉機(jī)中，然后緩慢加入上述經(jīng)過氣流粉碎的鎢銅復(fù)合粉，捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒；成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0009](3)將上述塑性喂料顆粒破碎后，加入擠出機(jī)中擠出，再經(jīng)壓延后制得帶狀坯材；
[0010](4)將上述帶狀坯材進(jìn)行熱脫脂，制得脫脂坯；
[0011](5)將上述脫脂坯進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯；
[0012](6)將上述燒結(jié)坯進(jìn)行冷軋制成形，退火后即得所述鎢銅合金板材。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述步驟(2)為:將成形劑加入密煉機(jī)中，然后緩慢加入所述經(jīng)過氣流粉碎的鎢銅復(fù)合粉，在130-160°C捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述成形劑的加入量使得所述鎢銅復(fù)合粉在鎢銅復(fù)合粉和成形劑的總體積中的裝載量達(dá)到50-60%。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述步驟(3)為:將所述塑性喂料顆粒破碎，力口入單螺桿擠出機(jī)中于130-160°C擠出，經(jīng)三輥壓延機(jī)壓延后制得0.5-1.0mm厚的帶狀坯材。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述步驟(4)為:將所述帶狀坯材在氫氣保護(hù)下于900°C以內(nèi)熱脫脂，制得脫脂坯。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述步驟(5)為:將所述脫脂坯在1200-1400°C
進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述步驟(6)為:將所述燒結(jié)坯進(jìn)行冷軋制成形，每道次壓下量不大于25%，再于700-1000°C退火，即得所述鎢銅合金板材。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1、本發(fā)明的方法經(jīng)鎢銅復(fù)合粉氣流粉碎、加入成形劑進(jìn)入密煉機(jī)密煉、擠出機(jī)擠出、脫脂、燒結(jié)和冷軋制來制備鎢銅合金板材，使得該板材的帶狀坯材的密度足夠，同時(shí)減小了該帶狀坯材內(nèi)的孔隙度，使得后續(xù)的壓力加工出現(xiàn)缺陷的可能性降低、不易產(chǎn)生微裂紋、龜裂等缺陷，成品率聞;
[0021]2、本發(fā)明的方法簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的制備鎢銅合金板材的步驟、降低了能耗。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。
[0023]實(shí)施例1
[0024](I)氣流粉碎:將鎢銅復(fù)合粉進(jìn)行氣流粉碎，其中鎢元素占90%，銅元素占10% ；
[0025](2)喂料制備:將30重量份成形劑加入密煉機(jī)，然后緩慢加入氣流粉碎后的1000重量份的鎢銅復(fù)合粉，140°C捏煉均勻后制得塑性喂料；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0026](3)擠出壓延成形:將塑性喂料破碎，并加入擠出機(jī)中150°C擠出，經(jīng)三輥壓延機(jī)壓延后制得1.0mm厚度的片狀擠壓還；
[0027](4)熱脫脂:將擠壓坯在H2保護(hù)下于900°C以下熱脫脂，制得脫脂坯；
[0028](5)高溫?zé)Y(jié):將脫脂坯在1400°C進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯；
[0029](6)燒結(jié)坯軋制成形:將燒結(jié)坯在板材軋機(jī)上軋制，每道次壓下量為10%，退火溫度為750°C，最終得到0.5mm鎢銅合金薄板材。
[0030]實(shí)施例2
[0031](I)氣流粉碎:將鎢銅復(fù)合粉進(jìn)行氣流粉碎，其中鎢元素占85%，銅元素占15% ；
[0032](2)喂料制備:將40重量份成形劑加入密煉機(jī)，然后緩慢加入氣流粉碎后的1000重量份的鎢銅復(fù)合粉，160°C捏煉均勻后制得塑性喂料；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0033](3)擠出壓延成形:將塑性喂料破碎，并加入擠出機(jī)中160°C擠出，經(jīng)三輥壓延機(jī)壓延后制得1.0mm厚度的片狀擠壓還；
[0034](4)熱脫脂:將擠壓坯在H2保護(hù)下于900°C以下熱脫脂，制得脫脂坯；
[0035](5)高溫?zé)Y(jié):將脫脂坯進(jìn)行1300°C高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯；
[0036](6)燒結(jié)坯軋制成形:將燒結(jié)坯在板材軋機(jī)上軋制，每道次壓下量為20%，退火溫度為850°C，最終得到0.5mm鎢銅合金薄板材。
[0037]實(shí)施例3
[0038](I)氣流粉碎:將鎢銅復(fù)合粉進(jìn)行氣流粉碎，其中鎢元素占80%，銅元素占20% ；
[0039](2)喂料制備:將35重量份成形劑加入密煉機(jī)，然后緩慢加入氣流粉碎后的1000重量份的鎢銅復(fù)合粉，130°C捏煉均勻后制得塑性喂料；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油；
[0040](3)擠出壓延成形:將塑性喂料破碎，并加入擠出機(jī)中155°C擠出，經(jīng)三輥壓延機(jī)壓延后制得0.5mm厚度的片狀擠壓還；
[0041](4)熱脫脂:將擠壓坯在4保護(hù)下于80(TC以下熱脫脂，制得脫脂坯；
[0042](5)高溫?zé)Y(jié):將脫脂坯在1200°C進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯；
[0043]燒結(jié)坯軋制成形:將燒結(jié)坯在板材軋機(jī)上軋制，每道次壓下量為20%，退火溫度為9000C，最終得到0.15mm鎢銅合金薄板材。
[0044]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，SP依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)將鎢銅復(fù)合粉進(jìn)行氣流粉碎，以打破原始粉體的顆粒硬團(tuán)聚，提高粉體流動(dòng)性及燒結(jié)致密度； (2)將成形劑加入密煉機(jī)中，然后緩慢加入上述經(jīng)過氣流粉碎的鎢銅復(fù)合粉，捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒；其中成形劑的組分包括重量比為80-90:3-5:2-5:3-15的苯乙烯基熱塑性彈性體、聚乙烯、硬脂酸和石蠟油； (3)將上述塑性喂料顆粒破碎后，加入擠出機(jī)中擠出，再經(jīng)壓延后制得帶狀坯材； (4)將上述帶狀坯材進(jìn)行熱脫脂，制得脫脂坯； (5)將上述脫脂坯進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯； (6 )將上述燒結(jié)坯進(jìn)行冷軋制成形，退火后即得所述鎢銅合金板材。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)為:將成形劑加入密煉機(jī)中，然后緩慢加入所述經(jīng)過氣流粉碎的鎢銅復(fù)合粉，在130-160°C捏煉均勻后破碎，制得塑性喂料顆粒。
3.如權(quán)利要求2所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述成形劑的加入量使得所述鎢銅復(fù)合粉在鎢銅復(fù)合粉和成形劑的總體積中的裝載量達(dá)到50-60%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)為:將所述塑性喂料顆粒破碎，加入單螺桿擠出機(jī)中于130-160°C擠出，經(jīng)三輥壓延機(jī)壓延后制得0.5-1.0mm厚的帶狀還材。
5.如權(quán)利要求4所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)為:將所述帶狀坯材在氫氣保護(hù)下于900°C以內(nèi)熱脫脂，制得脫脂坯。
6.如權(quán)利要求5所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)為:將所述脫脂坯在1200-140(TC進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制得燒結(jié)坯。
7.如權(quán)利要求6所述的一種鎢銅合金板材的制備方法，其特征在于:所述步驟(6)為:將所述燒結(jié)坯進(jìn)行冷軋制成形，每道次壓下量不大于25%，再于700-100(TC退火，即得所述鎢銅合金板材。
【文檔編號(hào)】B22F9/04GK103567452SQ201310356331
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】趙國(guó)璋, 于洋, 彭福生, 宋久鵬, 徐偉, 祁美貴, 白鋒, 劉盈霞 申請(qǐng)人:廈門虹鷺鎢鉬工業(yè)有限公司