难熔金属罐制造技术

本发明专利技术涉及用于制造罐的计算机执行的方法，包括：（ａ）将包括难熔金属成分的锭切削成第一工件；（ｂ）对第一工件进行镦锻，由此形成第二工件；（ｃ）在真空或惰性气体中使第二工件经过第一退火步骤到足够高至使第二工件至少部分再结晶的第一温度，由此形成退火的第二工件；（ｄ）通过减小第二工件的直径向后锻造退火的第二工件，由此形成第三工件；（ｅ）对第三工件进行镦锻，由此形成第四工件；（ｆ）通过减小第四工件的直径向后锻造第四工件，由此形成第五工件；（ｇ）使第五工件经过第二退火步骤到足够高至使第五工件至少部分再结晶的温度；（ｈ）对第五工件进行镦锻，由此形成第六工件；（ｉ）对第六工件进行第三退火步骤，由此形成退火的第六工件；（ｊ）通过使退火的第六工件经过多个轧制道次将退火的第六工件轧制成板；其中退火的第六工件在至少一个道次后发生厚度减小，并在至少一个道次之间车削退火的第六工件，由此形成板；和（ｋ）将板深拉成罐，由此形成罐；其中第四退火步骤在（１）步骤（ｊ）后步骤（ｋ）前或（２）步骤（ｋ）后进行。利用计算机执行的有限元模型评价方法预先确定适合于加工成罐的至少一个工件或板的尺寸，因而步骤（ｂ）－（ｊ）中的至少一个工件或步骤（ｋ）中的板具有基本类似于利用计算机执行的有限元模型评价方法所确定尺寸的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由难熔金属或难熔金属合金制成的板、罐和包含或基于这种罐的产品。背景历史上，通过反复试验开发用于利用深拉制造金属罐的工具。通常，这需要若干次反复和试验。对于贵重材料如难熔金属，例如钽，这种试验中消耗的材料成本可以高得惊人。而且，普通方法产生具有差的晶粒结构的罐。常规制备的金属罐由标准级锭得到的板制成。这些板以它们粗糙和不均匀的晶粒以及不均匀的结晶学织构而出名，尤其是钽和铌。不幸地是，这些板不适用于作为溅射靶中的部件。出于上述原因，希望开发更好的制造罐的方法，其中这种罐具有适合于用作溅射靶的性质，并且在开发和生产两方面都更节约成本。附图描述参照下面的描述和附加的权利要求，将能更好地理解本专利技术的这些和其它特征、方面和优点，其中附图说明图1显示了图示可在成形的罐中导致有害缺陷如折痕的板工件中瑕疵类型和大小的图，和图2-9显示了预测的事件顺序；和图10为显示如果未按照本专利技术设计模具时成形的罐侧壁所发生的计算机产生的图像侧壁未被“卡住”，它的内径因此不能被精确控制。专利技术概述本专利技术涉及一种制造罐的方法，包括(a)将包括难熔金属成分的锭切削成第一工件；(b)对第一工件进行镦锻，由此形成第二工件；(c)在真空或惰性气体中使第二工件经过第一退火步骤到足够高至使第二工件至少部分再结晶的第一温度，由此形成退火的第二工件；(d)通过减小第二工件的直径向后锻造(forging back)退火的第二工件，由此形成第三工件；(e)对第三工件进行镦锻，由此形成第四工件；(f)通过减小第四工件的直径向后锻造第四工件，由此形成第五工件；(g)使第五工件经过第二退火步骤到足够高至使第五工件至少部分再结晶的温度；(h)对第五工件进行镦锻，由此形成第六工件；(i)对第六工件进行第三退火步骤，由此形成退火的第六工件；(j)通过使退火的第六工件经过多个轧制道次将退火的第六工件轧制成板；其中退火的第六工件在至少一个道次后发生厚度减小，并在至少一个道次之间车削退火的第六工件，由此形成板；和(k)将板深拉成罐，由此形成罐；其中第四退火步骤在(1)步骤(j)后步骤(k)前或(2)步骤(k)后进行，从而利用计算机执行的有限元模型评价方法预先确定适合于加工成罐的至少一个工件或板的尺寸，因而步骤(b)-(j)中的至少一个工件或步骤(k)中的板具有基本类似于利用计算机执行的有限元模型评价方法所确定尺寸的尺寸。在一种实施方案中，本专利技术涉及罐。在另一种实施方案中，本专利技术涉及板。在另一种实施方案中，本专利技术涉及一种溅射靶，包括(a)具有难熔金属成分的罐；和(b)附着到罐上的环，其中罐按照上述方法制造。在另一种实施方案中，本专利技术涉及一种开发用于以有效和成本节约的方式制造罐的金属成形工艺的方法。描述除了在操作例中或其它指明的地方，在说明书和权利要求书中使用的所有涉及成分数量、反应条件等的数字或表达式在所有情况下都应被理解为用术语“约”修饰。本专利申请中公开了各种数值范围。由于这些范围是连续的，因此它们包括在最小和最大值之间的每一个值。除非另外专门指明，本申请中指定的各种数值范围都是近似值。本专利技术涉及一种制造罐的方法，包括(a)将包括难熔金属成分的锭切削成第一工件；(b)对第一工件进行镦锻，由此形成第二工件；(c)在真空或惰性气体中使第二工件经过第一退火步骤到足够高至使第二工件至少部分再结晶的第一温度，由此形成退火的第二工件；(d)通过减小第二工件的直径向后锻造退火的第二工件，由此形成第三工件；(e)对第三工件进行镦锻，由此形成第四工件；(f)通过减小第四工件的直径向后锻造第四工件，由此形成第五工件；(g)使第五工件经过第二退火步骤到足够高至使第五工件至少部分再结晶的温度；(h)对第五工件进行镦锻，由此形成第六工件；(i)对第六工件进行第三退火步骤，由此形成退火的第六工件；(j)通过使退火的第六工件经过多个轧制道次将退火的第六工件轧制成板；其中退火的第六工件在至少一个道次后发生厚度减小，并在至少一个道次间车削退火的第六工件，由此形成板；和(k)将板深拉成罐，由此形成罐；其中第四退火步骤在(1)步骤(j)后步骤(k)前或(2)步骤(k)后进行，从而利用计算机执行的有限元模型评价方法预先确定适合于加工成罐的至少一个工件或板的尺寸，因而步骤(b)-(j)中的至少一个工件或步骤(k)中的板具有基本类似于利用计算机执行的有限元模型评价方法所确定尺寸的尺寸。该方法包括通过任何合适的方法将包括难熔金属成分的锭切削成第一工件。例如，可用带锯切削锭。锭的形状和尺寸可变化，取决于应用。在一种实施方案中，锭为圆柱状，其具有150mm-400mm的直径。锭由难熔金属或难熔金属合金制成。难熔金属成分通常选自(a)铌、(b)钽、(c)铌合金、(f)钽合金、钼、钼合金、钨、钨合金和它们的组合。锭可具有适合于所需应用的任何纯度。在一种实施方案中，可按照Clark等“Effect of Processing Variables on Texture andTexture Gradients in Tantalum”(Metallurgical TransactionsA，1991年9月)和Kumar等“Corrosion Resistant Properties ofTantalum”，Paper 253 Corrosion 95，NAC International AnnualConference and Corrosion Show(1995)中描述的方法制造锭，本文全文引入它们作为参考。在另一种实施方案中，可按照美国专利申请公布2002/0112789或U.S.S.N 09/906208中描述的方法制造锭，本文全文引入它们作为参考。因而锭的纯度可变化。在一种实施方案中，锭为不包括填隙杂质的具有至少99.95％、优选至少99.999％纯度的钽锭。也可得到99.9999％的纯度。纯度不包括填隙杂质。第一工件的形状和尺寸可变化，取决于应用。在一种实施方案中，第一工件具有等于锭直径的直径，长度对直径比为约1.5∶1至3∶1。对第一工件进行镦锻，形成第二工件。第二工件的形状和尺寸可变化，取决于应用。在一种实施方案中，第二工件的长度为其初始长度的约50％至其初始长度的约70％。然后在真空或惰性气体中使第二工件经过第一退火步骤到至少约1000℃(或至少1200℃或1300℃)的第一温度，从而形成至少部分再结晶的第二工件。通过减小第二工件的直径回煅退火的第二工件，由此形成第三工件。使用平模或异形模在锻压机上完成。在一种实施方案中，第三工件的直径为第一工件直径的约60％至第一工件直径的约120％。第三工件的形状和尺寸可变化，取决于应用。对第三工件进行镦锻，形成第四工件。第四工件的形状和尺寸可变化，取决于应用。在一种实施方案中，第四工件的长度为第二工件长度的约80％至第二工件长度的约120％。通过减小第四工件的直径回煅第四工件，由此形成第五工件。使用平模或异形模在锻压机上完成。在一种实施方案中，第五工件的直径为第一工件直径的约60％至第一工件直径的约120％。使第五工件经过第二退火步骤到足够高至充分使第五工件再结晶的温度。在一种实施方案中，在约1000℃-约1300℃、优选约1200℃的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造罐的方法，包括：（ａ）将包括难熔金属成分的锭切削成第一工件；（ｂ）对第一工件进行镦锻，由此形成第二工件；（ｃ）在真空或惰性气体中使第二工件经过第一退火步骤到足够高至使第二工件至少部分再结晶的第一温度，由此形成 退火的第二工件；（ｄ）通过减小第二工件的直径向后锻造退火的第二工件，由此形成第三工件；（ｅ）对第三工件进行镦锻，由此形成第四工件；（ｆ）通过减小第四工件的直径向后锻造第四工件，由此形成第五工件；（ｇ）使第五工 件经过第二退火步骤到足够高至使第五工件至少部分再结晶的温度；（ｈ）对第五工件进行镦锻，由此形成第六工件；（ｉ）对第六工件进行第三退火步骤，由此形成退火的第六工件；（ｊ）通过使退火的第六工件经过多个轧制道次将退火的第六 工件轧制成板；其中退火的第六工件在至少一个道次后发生厚度减小，并在至少一个道次之间车削退火的第六工件，由此形成板；和（ｋ）将板深拉成罐，由此形成罐；其中第四退火步骤在（１）步骤（ｊ）后步骤（ｋ）前或（２）步骤（ｋ）后进行，　 　其中利用计算机执行的有限元模型评价方法预先确定适合于加工成罐的至少一个工件或板的尺寸，因而步骤（ｂ）－（ｊ）中的至少一个工件或步骤（ｋ）中的板具有基本类似于利用计算机执行的有限元模型评价方法所确定尺寸的尺寸。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PR杰普森，
申请(专利权)人：HC施塔克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]