一种钨合金板材及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钨合金板材及其制备工艺，本发明专利技术采用冷锻工艺，避免了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，得到的钨合金板材晶粒细小，平均晶粒度≤30μm，且维氏硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能得到明显改善。

【技术实现步骤摘要】
一种钨合金板材及其制备工艺
本专利技术属于金属材料
，具体涉及一种钨合金板材及其制备工艺。
技术介绍
掺杂硅、铝和钾的钨合金(WAl1、WAl2或WAl3)是一种耐高温钨合金，以下简称钨合金。生产过程中通过向钨粉末中掺杂微量的硅(Si)，(铝)Al，钾(K)的氧化物，然后在坯料高温烧结过程中Si和Al的氧化物掺杂剂挥发后，K元素则以气泡的形式残存在晶粒内部，这使得经过压力加工后材料经过高温处理之后具有二次再结晶性能，容易形成一种大长径比大晶粒组织，从而使得掺杂硅、铝和钾的钨合金具有优异的高温抗变形性能。相比纯钨材料而言，大晶粒的钨合金材料的再结晶温度高(超过2000℃)，在长期高温环境中使用时，晶粒不容易继续长大，且工件不容易发生变形，开裂等故障，使得材料的使用寿命大大延长。若采用现有的钨板轧制生产技术，生产出的钨合金板材因为在轧制过程中晶粒不断遭到轧制细化，再经过二次再结晶热处理之后形成的组织的长径比较小(小于10)，且容易形成粗大的等轴晶组织和异常长大的大晶粒组织，导致钨合金板材抗弯曲变形能力明显下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，本专利技术提供一种钨合金板材及其制备工艺。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钨合金板材及其制备工艺，所述工艺包括如下步骤：（1）将钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到厚度为30mm~40mm的锻造钨合金板坯；（2）将钨合金板坯加热至1650℃~1750℃并保温30~60min，然后对保温后的钨合金板坯进行三次冷轧，得到钨合金轧制板坯；（3）对步骤（2）中经三次冷轧后的钨合金轧制板坯进行真空退火处理；（4）将步骤（3）中经真空退火处理后的钨合金板坯加热至1450℃~1550℃并保温15~30min，然后对保温后的钨合金板坯进行第四次冷轧；（5）对经第四次冷轧的钨合金板坯进行真空退火处理后，进行高温再结晶热处理，得到钨合金板材。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用冷锻工艺，避免了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，得到的钨合金板材晶粒细小，平均晶粒度≤30μm，且维氏硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能得到明显改善。优选的，为了保证冷锻过程厚板坯不开裂，便于加工，所述步骤（1）中冷锻工艺采用先轴向镦粗，然后径向拔长；所述轴向镦粗比为1:6~1:8，所述轴向镦粗单次变形量≤10%，所述径向拔长比为3.0~5.0，拔长后的轧制板坯为长方形截面。优选的，所述步骤（1）中退火处理的温度为1450℃~1550℃，保温时间为80~120min。优选的，所述步骤（2）中第一次冷轧采用轴向轧制工艺，即先沿锻造板坯宽度方向轧制到锻造板坯厚度的50~60%，然后沿板坯长度方向轧制得到一次轧制板坯，轧制总加工率≥80%。优选的，所述步骤（3）中退火处理的温度为1400℃~1500℃，保温时间为60~80min。优选的，所述步骤（5）中退火处理的温度为1400℃~1500℃，保温时间为60~80min。优选的，所述步骤（5）中高温再结晶热处理的温度为2000℃~2200℃，保温时间为1~2h。优选的，所述步骤（1）中钨合金铸锭冷锻前进行车削扒皮制成钨合金光锭。优选的，所述钨合金光锭进行超声波探伤检测，确保钨合金板材内部组织较好，无内部缺陷。本专利技术的另一个目的在于提供一种钨合金板材，所述板材采用如上所述的钨合金板材的制备工艺加工而得。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种钨合金板材及其制备工艺，其有益的技术效果为：1、本专利技术的方法简单，设备来源广泛，对环境无污染，性能可靠，可批量生产；2、本专利技术采用冷锻工艺，避免了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，得到的钨合金板材晶粒细小，平均晶粒度≤30μm；3、通过本专利技术公开的制备工艺加工得到的钨合金板材，其维氏硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能得到明显改善。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，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，而不是全部的实施例。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。本专利技术实施例公开了一种生产成本低、工艺简单、晶粒细小和力学性能优异的钨合金板材及其制备工艺。为更好地理解本专利技术，下面通过以下实施例对本专利技术作进一步具体的阐述，但不可理解为对本专利技术的限定，对于本领域的技术人员根据上述
技术实现思路
所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本专利技术的保护范围内。本专利技术公开了一种钨合金板材的制备工艺，所述工艺包括如下步骤：（1）将钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到厚度为30mm~40mm的锻造钨合金板坯；（2）将钨合金板坯加热至1650℃~1750℃并保温30~60min，然后对保温后的钨合金板坯进行三次冷轧，得到钨合金轧制板坯；（3）对步骤（2）中经三次冷轧后的钨合金轧制板坯进行真空退火处理；（4）将步骤（3）中经真空退火处理后的钨合金板坯加热至1450℃~1550℃并保温15~30min，然后对保温后的钨合金板坯进行第四次冷轧；（5）对经第四次冷轧的钨合金板坯进行真空退火处理后，进行高温再结晶热处理，得到钨合金板材。为了进一步实现本专利技术的技术效果，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1:6~1:8，所述轴向镦粗单次变形量≤10%，所述径向拔长比为3.0~5.0，拔长后的轧制板坯为长方形截面。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述步骤（1）中退火处理的温度为1450℃~1550℃，保温时间为80~120min。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述步骤（2）中第一次冷轧采用轴向轧制工艺，即先沿锻造板坯宽度方向轧制到锻造板坯厚度的50~60%，然后沿板坯长度方向轧制得到一次轧制板坯，轧制总加工率≥80%。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述步骤（3）中退火处理的温度为1400℃~1500℃，保温时间为60~80min。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述步骤（5）中退火处理的温度为1400℃~1500℃，保温时间为60~80min。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述步骤（5）中高温再结晶热处理的温度为2000℃~2200℃，保温时间为1~2h。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述步骤（1）中钨合金铸锭冷锻前进行车削扒皮制成钨合金光锭。为了进一步实现本专利技术的技术效果，所述钨合金光锭进行超声波探伤检测，确保钨合金板材内部组织较好，无内部缺陷。下面，将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行进一步的说明。实施例1：一种钨合金板材的制备工艺，所述工艺包括如下步骤：（1）将钨合金铸锭进行冷锻，然后在1480℃的条件下真空退火处理并保温90min，得到厚度为35mm的锻造钨合金板坯；（2）将钨合金板坯加热至1680℃并保温45min，然后对保温后的钨合金板坯进行三次冷轧，得到钨合金轧制板坯；（3）对步骤（2）中经三次冷轧后的钨合金轧制板坯在1430℃的条件下真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钨合金板材的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：将钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到厚度为30mm~40mm的锻造钨合金板坯；将钨合金板坯加热至1650℃~1750℃并保温30~60min，然后对保温后的钨合金板坯进行三次冷轧，得到钨合金轧制板坯；对步骤（2）中经三次冷轧后的钨合金轧制板坯进行真空退火处理；将步骤（3）中经真空退火处理后的钨合金板坯加热至1450℃~1550℃并保温15~30min，然后对保温后的钨合金板坯进行第四次冷轧；对经第四次冷轧的钨合金板坯进行真空退火处理后，进行高温再结晶热处理，得到钨合金板材。

【技术特征摘要】
1.一种钨合金板材的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：将钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到厚度为30mm~40mm的锻造钨合金板坯；将钨合金板坯加热至1650℃~1750℃并保温30~60min，然后对保温后的钨合金板坯进行三次冷轧，得到钨合金轧制板坯；对步骤（2）中经三次冷轧后的钨合金轧制板坯进行真空退火处理；将步骤（3）中经真空退火处理后的钨合金板坯加热至1450℃~1550℃并保温15~30min，然后对保温后的钨合金板坯进行第四次冷轧；对经第四次冷轧的钨合金板坯进行真空退火处理后，进行高温再结晶热处理，得到钨合金板材。2.根据权利要求1所述的一种钨合金板材的制备工艺，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1:6~1:8，所述轴向镦粗单次变形量≤10%，所述径向拔长比为3.0~5.0，拔长后的轧制板坯为长方形截面。3.根据权利要求2所述的一种钨合金板材的制备工艺，其特征在于，所述步骤（1）中退火处理的温度为1450℃~1550℃，保温时间为80~120min。4.根据权利要求1所述的一种钨合金板材的制备工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文进，杜海峰，
申请(专利权)人：江苏苏鑫管夹制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32