钽2.5钨合金板材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钽2.5钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到锻造厚板坯；(2)将锻造厚板坯进行1～N次冷轧(N≥1)，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，最终得到钽2.5钨合金成品板材。本发明专利技术采用冷锻工艺，避免了钽2.5钨合金铸锭加热过程中的氧化，简化了工艺，有效降低了原材料成本和加工成本，经过多次真空退火和多次轧制，得到的钽2.5钨合金板材晶粒细小，平均晶粒度≤35μm，维氏硬度，抗拉强度，屈服强度，延伸率等力学性能得到明显改善。

Preparation of tantalum 2.5 tungsten alloy sheet

The invention discloses a preparation method of tantalum 2.5 tungsten alloy sheet, including the following steps: (1) cold forging of tantalum 2.5 tungsten alloy ingot, then vacuum annealing treatment, and forging thick slab; (2) forging thick slab for 1 ~ N cold rolling (N > 1), rolling slab, vacuum annealing after each cold rolling, finally, after each cold rolling. A tantalum 2.5 tungsten alloy sheet was obtained. The invention adopts cold forging technology to avoid the oxidation in the heating process of tantalum 2.5 tungsten alloy ingot, simplifies the process, effectively reduces the raw material cost and processing cost. After many vacuum annealing and many times rolling, the grain of tantalum 2.5 tungsten alloy sheet is fine, the average grain size is less than 35 Mu m, the hardness of Vivtorinox, tensile strength and flexion. The mechanical properties such as strength and elongation were improved obviously.

【技术实现步骤摘要】
钽2.5钨合金板材的制备方法
本专利技术属于金属材料制备
，具体涉及一种钽2.5钨合金板材的制备方法。
技术介绍
在钽中加入一定量的钨元素形成的钽钨二元系合金，兼具了钽的耐腐蚀性及钨良好的高温强度。这种合金具有耐高温、强度高和良好的断裂韧性、耐蚀性等优点，在航空、航天、化工、核工业、高温技术等领域得到了重要应用。由于钽钨铸锭变形抗力大，为防止锻造过程中的开裂，现有生产钽钨合金的工艺是将钽钨锭坯进行温锻甚至在1200℃以上进行热锻或挤压开坯，然后进行热处理、轧制。使用此方法，需要配置加热炉，钽钨合金锭加热后表面会发生氧化，加工完后要去除氧化层，这增加了生产成本且工艺繁琐，生产的钽钨合金板材组织不均匀，合金的晶粒较大，力学性能较差。CN103243285A公开了一种钽钨材料及其制备方法，其第一次锻造过程中是将钽钨铸锭加热保温后进行轴向镦粗，然后进行径向拔长，该方法将钽钨合金锭加热后表面会发生氧化，然后再进行锻造、热处理、轧制等工序，所得钽钨材料的晶粒尺寸小于等于63.5μm，力学性能达不到实际需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单、晶粒细小和力学性能优异的钽2.5钨合金板材的制备方法。本专利技术提供的这种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钽2.5钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到锻造厚板坯；(2)将锻造厚板坯进行1～N次冷轧(N≥1)，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，最终得到钽2.5钨合金成品板材。为了保证冷锻过程厚板坯不开裂，便于加工，所述步骤(1)中冷锻采用先轴向镦粗，然后径向拔长，所述轴向镦粗比为1.4～1.6，所述轴向镦粗单道次变形量≤10％，所述径向拔长比为3.0～5.0，拔长后的轧制厚板坯为长方形截面。所述步骤(1)中钽2.5钨合金铸锭由真空电子束炉进行2次熔炼制得。所述钽2.5钨合金铸锭冷锻前进行车削扒皮，制成钽2.5钨合金光锭。所述钽2.5钨合金光锭进行超声波探伤检测，确保钽2.5钨合金板材内部组织较好，无内部缺陷。所述步骤(1)中真空退火处理的温度为1250～1400℃，保温时间为80～120min。所述步骤(2)中，将锻造厚板坯进行1～(N-1)次冷轧，真空退火处理的温度为1200～1400℃，保温时间为80～120min；将锻造厚板坯进行第N次冷轧，所述真空退火处理的温度为1100～1400℃，保温时间为80～120min。进一步，作为优选方案，所述步骤(2)中，将锻造厚板坯进行1～3次冷轧，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，得到钽2.5钨合金成品板材。所述步骤(2)中冷轧前，对板坯表面进行表面处理，表面处理方式包括铣削、磨削、打磨，以清除板坯表面孔洞、裂纹、起皮、夹杂、褶皱等缺陷。所述步骤(2)中第一次冷轧采用换向轧制工艺，即先沿锻造厚板坯宽度方向轧制到锻造厚板坯厚度的50％～60％，然后沿厚板坯长度方向轧制得到一次轧制板坯，轧制总加工率≥80％。所述步骤(1)、(2)中的真空退火处理前，对板坯进行碱洗；所述碱洗溶液为市售洗衣粉与热水的混合溶液，碱洗完后用清水冲洗。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：本专利技术采用冷锻工艺，避免了钽2.5钨合金铸锭加热过程中的氧化，简化了工艺，有效降低了原材料成本和加工成本，经过多次真空退火和多次轧制，得到的钽2.5钨合金板材晶粒细小，平均晶粒度≤35μm，维氏硬度，抗拉强度，屈服强度，延伸率等力学性能得到明显改善。附图说明图1为本专利技术中冷锻的具体方向示意图。图2为本专利技术中第一次冷轧的具体方向示意图。图3为本专利技术实施例1制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。图4为本专利技术实施例2制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。图5为本专利技术中第二次冷轧的具体方向示意图。图6为本专利技术实施例3制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。图7为本专利技术实施例4制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。图8为本专利技术实施例5制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。图9为本专利技术实施例6制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。图10为本专利技术实施例7制备的钽2.5钨合金板材的金相照片。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术一种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)经2次电子束熔炼的钽2.5钨合金铸锭直径130mm，长度150mm，钽2.5钨合金铸锭各元素的成分见表1：表1钽2.5钨合金铸锭的成分(2)将步骤(1)得到的钽2.5钨合金铸锭进行扒皮，去除表面铸造层，车光后的钽2.5钨合金光锭表面光滑、无孔洞，然后对钽2.5钨合金光锭进行相控阵超声波探伤检测，确保钽2.5钨合金光锭无内部缺陷；(3)将步骤(2)得到的钽2.5钨合金光锭进行冷锻，使用的锻造设备为螺旋压力机，冷锻工艺首先采用镦粗，镦粗比为1.4，轴向镦粗单道次变形量≤10％，然后进行径向拔长，拔长成宽95mm，厚49mm的长方形截面的轧制厚板坯，图1为冷锻的具体方向示意图；(4)将步骤(3)得到的轧制厚板坯进行碱洗，所述的碱洗溶液为市售洗衣粉与热水的混合溶液，碱洗完后用清水冲洗；(5)将步骤(4)得到的轧制厚板坯进行第一次真空退火，真空退火温度为1350℃，保温时间为100min；(6)将步骤(5)得到的轧制厚板坯进行表面处理，表面处理方式为铣削，去除表面的起皮、孔洞、褶皱；(7)将步骤(6)得到的轧制厚板坯进行第一次冷轧，所述第一次冷轧采用换向轧制工艺，即首先沿轧制厚板坯宽度方向轧到轧制厚板坯厚度为19mm，然后沿轧制厚板坯长度方向轧到厚度为8±0.1mm，得到轧制板坯，图2为第一次冷轧的具体方向示意图；(8)将步骤(7)得到的轧制板坯进行碱洗，所述的碱洗溶液为市售洗衣粉与热水的混合溶液，碱洗完后用清水冲洗；(9)将步骤(8)得到的轧制板坯进行第二次真空退火，真空退火温度为1350℃，保温时间为100min，真空退火后得到钽2.5钨合金成品板材。将本实施例得到的钽2.5钨合金成品板材进行金相和力学性能检验，金相图如图3所示，结果表明：钽2.5钨合金板材的晶粒度为33um，维氏硬度114HV1，抗拉强度355Mpa，屈服强度238Mpa，延伸率51％。实施例2本专利技术一种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)经2次电子束熔炼的钽2.5钨合金铸锭直径130mm，长度150mm，钽2.5钨合金铸锭各元素的成分见表1；(2)将步骤(1)得到的钽2.5钨合金铸锭进行扒皮，去除表面铸造层，车光后的钽2.5钨合金光锭表面光滑、无孔洞，然后对钽2.5钨合金光锭进行相控阵超声波探伤检测，确保钽2.5钨合金光锭无内部缺陷；(3)将步骤(2)得到的钽2.5钨合金光锭进行冷锻，使用的锻造设备为螺旋压力机，冷锻工艺首先采用镦粗，镦粗比为1.5，轴向镦粗单道次变形量≤10％，然后进行径向拔长，拔长成宽95mm，厚49mm的长方形截面的轧制厚板坯；(4)将步骤(3)得到的轧制厚板坯进行碱洗，所述的碱洗溶液为市售洗衣粉与热水的混合溶液，碱洗完后用清水冲洗；(5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钽2.5钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到锻造厚板坯；(2)将锻造厚板坯进行1～N次冷轧(N≥1)，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，最终得到钽2.5钨合金成品板材。

【技术特征摘要】
1.一种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钽2.5钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到锻造厚板坯；(2)将锻造厚板坯进行1～N次冷轧(N≥1)，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，最终得到钽2.5钨合金成品板材。2.根据权利要求1所述的钽2.5钨合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中冷锻工艺采用先轴向镦粗，然后径向拔长；所述轴向镦粗比为1.4～1.6，所述轴向镦粗单道次变形量≤10％，所述径向拔长比为3.0～5.0，拔长后的轧制厚板坯为长方形截面。3.根据权利要求1或2所述的钽2.5钨合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中真空退火处理的温度为1250～1400℃，保温时间为80～120min。4.根据权利要求1或2所述的钽2.5钨合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将锻造厚板坯进行1～(N-1)次冷轧，真空退火处理的温度为1200～1400℃，保温时间为80～120min；将锻造厚板坯进行第N次冷轧，所述真空退火处理的温度为1100～1400℃，保温时间为80～120min。5.根据权利要求1所述的钽2.5钨合金板材的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉江，贺文亮，
申请(专利权)人：株洲硬质合金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43