一种铱合金棒材或板材的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种铱合金棒材或板材的加工方法，该方法首先选用热轧金属钼板做为包套材料将待加工的铱合金进行包覆焊接；然后将包覆有热轧金属钼板的铱合金置于氢气电阻炉中加热；接着对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行加工得到棒材或板材；再对得到的棒材或板材进行退火处理；最后将经退火处理后的棒材或板材置于王水中浸泡，除去包覆的热轧金属钼板，获得铱合金棒材或板材。本发明专利技术方法简单，不需要特殊设备，易于实现，利用金属钼的优点，采用包套技术将铱合金包覆于热轧金属钼板中，从而在加工过程中保护铱合金不受环境条件影响，使铱合金的加工得以顺利进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金棒材板材加工
，具体涉及。
技术介绍
铱及铱合金的研究在国外一直备受关注。美国、日本以及俄罗斯等国家均先后开展了铱合金的加工研究，对铱合金熔炼、热挤压等加工制备研究较为深入。上世纪60年代以来美国就研发成功了 Ir-W-Th-Al合金体系，作为核燃料包壳材料应用在多个深空探测器上。后来又开发出Ir-W-Zr/Hf合金体系，并获得成功应用，铱合金熔炼、热挤压工艺在美国已很成熟。铱合金具有抗氧化、耐腐蚀、高温强度好等优良特性，在先进发动机、空间环境用热电电池、超音速风洞喷嘴和高温测温保护套等方面获得广泛应用。铱为高熔点贵金属，尽管属于面心立方结构的钼族元素，但却表现出与体心立方结构金属相似的脆性断裂特征， 加工性能很差，其板、棒、丝等深度加工产品的制备十分工困难。国外主要采用熔炼方式获得坯锭，然后在真空环境条件下进行深度加工。由于受加工设备等因素限制，国内目前大都采用大气下高频熔炼浇铸法制取纯铱坩埚或纯铱初级制品，而铱合金及其高质量的深加工产品则无法完成。国内对铱合金的加工研究起步较晚。纯铱因其良好的抗氧化性能对设备要求不高，依据现有的手段可以实现纯铱坩埚及部分板、棒材的加工，但成品率及材料的性能质量不高。而对于铱合金，为保证准确实现合金成分和材料的设计性能，加工过程中对于设备能力及环境要求就较为苛刻。常规用于难熔金属的加工设备虽然具备加工铱合金的能力，但因环境条件差，容易造成材料表面污染而使加工无法进行，使铱合金的设计性能无法实现， 且成品率很低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种将铱合金包覆于热轧金属钼板中，从而在加工过程中保护铱合金不受环境条件影响，在现有设备上完成铱合金的加工，获得成品率高，性能优良的铱合金棒材或板材方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，其特征在于，该方法首先选用热轧金属钼板做为包套材料将待加工的铱合金进行包覆焊接；然后将包覆有热轧金属钼板的铱合金置于氢气电阻炉中，在温度为800°C 1750°C的条件下加热Ih 证；接着对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行锻造加工得到棒材，或者对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行轧制加工得到板材，或者对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行先锻造然后再轧制加工得到板材；再对得到的棒材或板材进行退火处理；最后将经退火处理后的棒材或板材置于王水中浸泡，除去包覆的热轧金属钼板，获得铱合金棒材或板材。上述的，所述热轧金属钼板的厚度为0. 2mm 3. 5mmο上述的，所述包覆焊接的方法为氩弧焊接。上述的，所述锻造加工的过程为将加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金在IOOOKg空气锻锤上摔模锻造至所需直径，锻造的道次加工率为10 % 30 %，每完成一次锻造，将包覆有热轧金属钼板的铱合金在温度为800 V 1650°C的条件下加热IOmin 15min，终锻温度为600°C 1500°C。上述的，所述轧制加工的过程为将加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金在金属板材轧机上轧制至所需厚度，轧制的道次加工率为 15% 20%，每完成一次轧制，将包覆有热轧金属钼板的铱合金在温度为800°C 1650°C 的条件下加热IOmin 15min，终轧温度为600°C 1500°C。上述的，所述先锻造然后再轧制加工的过程为将加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金在IOOOKg空气锻锤上摔模锻造，锻造的道次加工率为10% 30%，每完成一次锻造，将包覆有热轧金属钼板的铱合金在温度为 800°C 1650°C的条件下加热IOmin 15min，终锻温度为600°C 1500°C，锻造至直径为 IOmm 30mm时，用空气锻锤直接锻打至厚度为5mm 15mm的铱合金扁条，然后将铱合金扁条在氢气炉中于800°C 1750°C加热Ih 5h，再将加热后的铱合金扁条在金属板材轧机上沿着宽度方向轧制至所需厚度，轧制的道次加工率为15% 20%，每完成一次轧制， 将铱合金扁条在温度为800°C 1650°C的条件下加热IOmin 15min，终轧温度为600°C 1500 C。上述的，所述退火处理的制度为退火温度为 800°C 1350°C，退火时间为 30min 60min。上述的，所述王水为质量浓度65%的硝酸与质量浓度36%的盐酸按1 3的体积比混合配制而成。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、本专利技术方法简单，不需要特殊设备，易于实现。2、本专利技术利用金属钼能够承受很高的加热温度，高温条件下具有良好的延展性， 能够在加工过程中保持均勻变形而不破损，在热加工过程中不与铱合金发生反应，并且能够与铱合金始终保持相同的变形速率等优点，采用包套技术将铱合金包覆于热轧金属钼板中，从而在加工过程中保护铱合金不受环境条件影响，避免铱合金因受外界污染而使加工性能变差的可能。3、采用本专利技术的方法可在现有设备上完成铱合金的加工，获得成品率高，性能优良的铱合金棒材或板材。4、采用本专利技术的方法加工的铱合金棒材或板材的相对密度可达100%。5、本专利技术的方法同样适用于纯铱棒材或板材的加工。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施例方式实施例1欲将Φ52πιπιΧ 120mm的熔炼铱合金锭加工成Φ 19. 3mm的铱合金棒。计算总加工率为62. 89%，选用0. 2mm厚度的热轧金属钼板做为包套材料将待加工的熔炼铱合金锭进行包覆焊接；将包覆有热轧金属钼板的熔炼铱合金锭在氢气电阻炉中于1750°C加热lh， 然后在IOOOKg空气锻锤上摔模锻造至直径为Φ 20. 3mm的棒材，锻造的道次加工率控制在 10 %，每完成一次锻造，将包覆有热轧金属钼板的熔炼铱合金锭在温度为1650°C的条件下加热lOmin，终锻温度为1500°C ；接着将锻造的棒材在1350°C条件下退火处理30min，以消除加工应力；最后将经退火处理的棒材用王水(质量浓度65%的硝酸与质量浓度36%的盐酸按1 3的体积比混合配制而成)浸泡3小时除去包覆的热轧金属钼板，获得尺寸为 Φ 19. 3mm X 869mm的铱合金棒材。本实施例利用金属钼能够承受很高的加热温度，高温条件下具有良好的延展性， 能够在加工过程中保持均勻变形而不破损，在热加工过程中不与铱合金发生反应，并且能够与铱合金始终保持相同的变形速率等优点，采用包套技术将铱合金包覆于热轧金属钼板中，从而在加工过程中保护铱合金不受环境条件影响。加工的铱合金棒材表面优良，相对密度达100%。实施例2欲将Φ48. ImmX 70mm，密度达到95. 6 %的粉末冶金铱合金锭加工成Φ 15mm的铱合金棒。计算总加工率为68. 8%，选用0. 35mm厚度的热轧金属钼板做为包套材料将待加工的粉末冶金铱合金锭进行包覆焊接；将包覆有热轧金属钼板的粉末冶金铱合金锭在氢气电阻炉中于1700°C加热证，然后在IOOOKg空气锻锤上摔模锻造至直径为Φ 15. Imm的棒材，锻造的道次加工率控制在20%，每完成一次锻造，将包覆有热轧金属钼板的粉末冶金铱合金锭在温度为1600°C的条件下加热15min，终锻温度为1350°C ；接着将锻造的棒材在 1400°C条件下退火处理60min，以消除加工应力；最本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种铱合金棒材或板材的加工方法，其特征在于，该方法首先选用热轧金属钼板做为包套材料将待加工的铱合金进行包覆焊接；然后将包覆有热轧金属钼板的铱合金置于氢气电阻炉中，在温度为８００℃～１７５０℃的条件下加热１ｈ～５ｈ；接着对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行锻造加工得到棒材，或者对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行轧制加工得到板材，或者对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行先锻造然后再轧制加工得到板材；再对得到的棒材或板材进行退火处理；最后将经退火处理后的棒材或板材置于王水中浸泡，除去包覆的热轧金属钼板，获得铱合金棒材或板材。

【技术特征摘要】
1.一种铱合金棒材或板材的加工方法，其特征在于，该方法首先选用热轧金属钼板做为包套材料将待加工的铱合金进行包覆焊接；然后将包覆有热轧金属钼板的铱合金置于氢气电阻炉中，在温度为800°C 1750°C的条件下加热Ih 证；接着对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行锻造加工得到棒材，或者对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行轧制加工得到板材，或者对加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金进行先锻造然后再轧制加工得到板材；再对得到的棒材或板材进行退火处理；最后将经退火处理后的棒材或板材置于王水中浸泡，除去包覆的热轧金属钼板，获得铱合金棒材或板材。2.根据权利要求1所述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，其特征在于，所述热轧金属钼板的厚度为0. 2mm 3. 5mm。3.根据权利要求1所述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，其特征在于，所述包覆焊接的方法为氩弧焊接。4.根据权利要求1所述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，其特征在于，所述锻造加工的过程为将加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金在IOOOKg空气锻锤上摔模锻造至所需直径，锻造的道次加工率为10 % 30 %，每完成一次锻造，将包覆有热轧金属钼板的铱合金在温度为800°C 1650°C的条件下加热IOmin 15min，终锻温度为600°C 1500 C。5.根据权利要求1所述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，其特征在于，所述轧制加工的过程为将加热后的包覆有热轧金属钼板的铱合金在金属板材轧机上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晗亮，李增峰，汤慧萍，向长淑，黄愿平，陈斌科，石英，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：87