[发明专利]高密度钼管的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于难熔金属材料加工制备领域，具体涉及高密度钼管的制备方法。

背景技术

钼是一种银白色金属，熔点2617℃，沸点4612℃，在常温下具有很好的稳定性和耐腐蚀性，可用于炼钢工业，能提高钢的强度、硬度和抗蚀性；钼及其合金具有优良的高温强度、良好的导电性和热膨胀性能，因此可作宇航、火箭及核工业的耐热结构部件，在宇航工业、电子工业和玻璃制造业等领域有广泛的用途。对于其中的钼管材料，目前加工过程多以将实芯钼坯机械加工成孔的方法制备，但是此种制备方法存在以下的问题：(1)加工过程中留下的下角料废屑目前还不能回收重复使用，造成资源浪费和增加产品的生产成本；(2)成型钼管的密度受到烧结坯料密度的限制，难以继续提高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，而提供高密度钼管的制备方法。本发明方法既能增加钼管密度，使其同时满足晶粒细化且均匀、氧含量低(小于200ppm)以及减少内在缺陷等应用要求，又可以降低产品制造成本、简便易行。

本发明通过将钼粉等静压成型、中频炉高温烧结制备出钼管坯后，再采用高温锻打成型、高温挤压成型、高温锻打与高温挤压结合成型等三种方式增加钼管坯密度，之后经过退火消除应力和机械加工、清洗、干燥制成高密度钼管。

本发明所提供的通过高温锻打制备高密度钼管的方法，包括如下步骤：

1)将纯度＞3N、粒度为1～10μm的钼粉于160～220Mpa等静压成型后，于中频炉中在1600～2000℃保温1～8小时氢气保护气氛烧结，制备成环形钼管坯，密度为9.5～9.9g/cm³；

2)将步骤1)中制备的钼管坯，于700～1500℃锻打，变形量达到40～80％时成型，制成高密度钼管坯，密度为9.8～10.2g/cm³，并于700～1200℃保温1～5小时消除应力后，进行机械加工、清洗、干燥得到高密度钼管。

本发明所提供的通过高温挤压成型制备高密度钼管的方法，包括如下步骤：

1)将纯度＞3N、粒度为1～10μm的钼粉于160～220Mpa等静压成型后，于中频炉中在1600～2000℃保温1～8小时氢气保护气氛烧结，制备成环形钼管坯，密度为9.5～9.9g/cm³；

2)将步骤1)中制备的钼管坯，通过挤压机在700～1500℃高温挤压成型，密度达到9.8～10.2g/cm³，并于700～1200℃保温1～5小时消除应力后，进行机械加工、清洗、干燥得到高密度钼管。

本发明所提供的通过高温锻打与高温挤压成型相结合制备高密度钼管的方法，包括如下步骤：

1)将纯度＞3N、粒度为1～10μm的钼粉于160～220Mpa等静压成型后，于中频炉中在1600～2000℃保温1～8小时，氢气保护气氛烧结，制备成环形钼管坯，密度为9.5～9.9g/cm³；

2)将步骤1)中制备的钼管坯，于700～1500℃锻打，变形量达到40～80％时成型，制成高密度钼管坯，密度为9.8～10.2g/cm³；

3)将步骤2)中制备的高密度钼管坯，通过挤压机在700～1500℃高温挤压成型，密度达到9.9～10.2g/cm³，再于700～1200℃保温1～5小时消除应力后，进行机械加工、清洗、干燥得到高密度钼管。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

1)本发明所制备的钼管纯度高(钼含量百分比大于99.95％)，氧含量低(氧含量小于200ppm)，钼管密度高(大于9.5g/cm³，最高可达10.2g/cm³)，晶粒细化及均匀，缺陷少，加工尺寸范围宽(外径：Φ20～300mm，内径：Φ10～290mm，管长：50～3000mm)；

2)本发明所提供的方法，减少了在钼坯上切削孔加工余量，同时增加了钼管坯的密度，在改善了钼管性能的同时降低了原材料的浪费，提高材料的利用率，降低生产成本。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

1)将钼粉(纯度大于99.95％，粒度2.8μm)装模，经200Mpa等静压成型，脱模后使用中频炉在1750℃下保温4小时氢气保护气氛烧结，获得管状烧结坯；