一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺制造技术

本发明专利技术公开一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，包括如下步骤：①取所需量的钨粉；②根据预生产钨板坯的规格选择胶套或者钢套，将所需量的钨粉紧实而均匀地装于所述的胶套或者钢套内，再进行密封；③等静压压制（180MPa）；④卸压、脱模；⑤采用电阻烧结法进行烧结。采用电阻烧结法的烧结温度低于传统的垂熔烧结的烧结温度，且升温慢、温度场均匀，从而可以提高制品的组织和性能；成材率高，能耗小，经济效益高，消除了传统工艺的产品在后续加工中所出现的掉角、掉边现象，表现出良好的机加工性能，即晶界处孔隙数量相对减少；方法简便易实施，适于在钨板坯制备中推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺。
技术介绍
采用烧结法制备钨板坯，传统技术中多是采用垂熔烧结或中频感应烧结，但是这两种烧结法均存在一定的缺点(1)垂熔烧结①、上、下两端温度偏低，温度梯度大，烧结密度一致性差、绝热性、封闭性差，使得耗电、耗氢量大，烧结成本高、垂熔条需切去两端夹头部分(4%左右)，成材率降低、由于垂熔炉罩所限，一般只能烧结单重较小的制品。(2)中频感应烧结制备的钨板坯的孔隙数量较多，分布于钨晶粒内部和晶界处，此外还存在少量大尺寸孔隙，造成后续深加工过程中出现掉角、掉边等现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备性能好、规格大的钨板坯的工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，包括如下步骤①、取所需量的钨粉； ②、根据预生产钨板坯的规格选择胶套或者钢套，将所需量的钨粉紧实而均匀地装于所述的胶套或者钢套内，再进行密封逾、等静压压制(ISOMPa) ;(D、卸压、脱模逾、采用电阻烧结法进行烧结。其中，上述步骤⑤中采用的电阻烧结法的具体过程为i、3小时时间内由室温升至800V，并保温3小时；ii、I小时时间内由800°C升至1050°C，并保温O. 5小时；iii、I小时时间内由1050°C升至1350°C，并保温O. 5小时；iv、2小时时间内由1350°C升至1700。。， 并保温I小时；V、I. 5小时时间内由1700°C升至2050°C，并保温2小时；vi、2小时时间内由 2050°C升至2350°C，并保温8小时；vii、l. 5小时时间内由2350°C降至1700°C，并保温10 分钟；viii、自然冷却至100°C以下。优选地,其电阻烧结法的过程中的步骤i、ii、iii中氢气流量为17ml/min,步骤iv 及后面的步骤中氢气流量为10ml/min。本专利技术的有益效果是采用电阻烧结法的烧结温度低于传统的垂熔烧结的烧结温度，且升温慢、温度场均匀，从而可以提高制品的组织和性能；成材率高，能耗小，经济效益高，消除了传统工艺的产品在后续加工中所出现的掉角、掉边现象，表现出良好的机加工性能，即晶界处孔隙数量相对减少；方法简便易实施，适于在钨板坯制备中推广使用。附图说明附图I为一种对应中频感应烧结法与电阻烧结法的对比形貌附图2为另一种对应中频感应烧结法与电阻烧结法的对比形貌附图3为本专利技术中所采用的电阻烧结法的烧结工艺曲线示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作以下详细描述一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，包括如下步骤①、取所需量的钨粉; ②、根据预生产钨板坯的规格选择胶套或者钢套，将所需量的钨粉紧实而均匀地装于所述的胶套或者钢套内，再进行密封過、等静压压制(ISOMPa) ;(D、卸压、脱模逾、采用电阻烧结法进行烧结，如附图3所示，上述步骤⑤中采用的电阻烧结法的具体过程为i、3小时时间内由室温升至800°C，并保温3小时；ii、I小时时间内由800°C升至1050°C，并保温O. 5 小时；iii、l小时时间内由1050°C升至1350°C，并保温O. 5小时;iv、2小时时间内由1350°C 升至1700°C，并保温I小时；v、l. 5小时时间内由1700°C升至2050°C，并保温2小时；vi、 2小时时间内由2050°C升至2350°C，并保温8小时；vii、l. 5小时时间内由2350°C降至 1700 °C,并保温IO分钟；V i i i、自然冷却至100°C以下，其电阻烧结法的过程中的步骤i、i i、 iii中氢气流量为17ml/min,步骤iv及后面的步骤中氢气流量为10ml/min。如附图I及附图2所示，明显对比出中频感应烧结法与电阻烧结法的优缺点，在采用中频感应烧结的钨板坯用于制造离子注入机的关键零件时经常遇到掉边、掉角现象。前已分析这是由于钨板坯内存在着较多的、分布于晶界的孔洞造成的。而在对电阻炉烧结的钨板坯进行进一步深加工过程中，没有出现掉角、掉边现象，表现出良好的机加工性能。其主要原因便是电阻炉烧结钨坯内部孔隙度降低，尤其是晶界处孔隙数量相对减少。不同的烧结炉所引起的钨坯组织差异的影响主要体现在加热方式上。中频感应炉是通过中频感应机组将电能转换成交变磁能，使感应圈内的坩埚或烧结物料产生感应电流，形成蜗流使坩埚或物料发热。电阻炉是使电流通过电阻体或电热体，将电能转变为热能，借助辐射、对流和传导方式将热量传给制品。中频感应烧结利用电流的集肤效应可瞬间使待烧结坯表面温度急剧增加，然后通过导热和辐射使烧结坯和炉内温度均匀。这意味着烧结坯表面的烧结过程将率先启动，一旦表面的烧结致密化过程完成，将对烧结坯内部气体逸出和元素扩散产生影响。而电阻炉烧结主要依靠电热体散发热量的辐射和传导使炉内和烧结坯温度均匀，不会引起烧结坯表面温度的急剧变化，待烧结坯各部位基本同时完成致密化，最终所获得的烧结坯密度、组织形貌及成分均匀性方面都要优于中频感应烧结。总之，采用电阻烧结法的烧结温度低于传统的垂熔烧结的烧结温度，且升温慢、温度场均匀，从而可以提高制品的组织和性能；成材率高，能耗小，经济效益高，消除了传统工艺的产品在后续加工中所出现的掉角、掉边现象，表现出良好的机加工性能，即晶界处孔隙数量相对减少；方法简便易实施，适于在钨板坯制备中推广使用。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，其特征在于，包括如下步骤①、取所需量的钨粉；②、根据预生产钨板坯的规格选择胶套或者钢套，将所需量的钨粉紧实而均匀地装于所述的胶套或者钢套内，再进行密封；③、等静压压制(ISOMPa) 、卸压、脱模； ⑤、采用电阻烧结法进行烧结。2.根据权利要求I所述的一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，其特征在于上述步骤⑤中采用的电阻烧结法的具体过程为i、3小时时间内由室温升至800°C，并保温3小时；ii、l小时时间内由800°C升至1050°C，并保温O. 5小时；iii、l小时时间内由 1050°C升至1350°C，并保温O. 5小时；iv、2小时时间内由1350°C升至1700°C，并保温I小时；v、l. 5小时时间内由1700°C升至2050°C，并保温2小时；vi、2小时时间内由2050°C升至 2350°C，并保温8小时；vii、l. 5小时时间内由2350°C降至1700°C，并保温10分钟;viii、 自然冷却至100°C以下。3.根据权利要求2所述的一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，其特征在于其电阻烧结法的过程中的步骤i、ii、iii中氢气流量为17ml/min，步骤iv及后面的步骤中氢气流量为10ml/min。全文摘要本专利技术公开一种采用电阻烧结法制备大规格钨板坯的工艺，包括如下步骤①取所需量的钨粉；②根据预生产钨板坯的规格选择胶套或者钢套，将所需量的钨粉紧实而均匀地装于所述的胶套或者钢套内，再进行密封；③等静压压制(180MPa)；④卸压、脱模；⑤采用电阻烧结法进行烧结。采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，李忠良，
申请(专利权)人：苏州先端稀有金属有限公司，
类型：发明
国别省市：