[发明专利]一种铱合金棒材或板材的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于合金棒材板材加工技术领域，具体涉及一种铱合金棒材或板材的加工方法。

背景技术

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铂族元素，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。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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。

上述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，所述热轧金属钼板的厚度为0.2mm～3.5mm。

上述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，所述包覆焊接的方法为氩弧焊接。

上述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，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1000Kg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℃～1650℃的条件下加热10min～15min，终锻温度为600℃～1500℃。

上述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，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℃～1650℃的条件下加热10min～15min，终轧温度为600℃～1500℃。

上述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，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1000Kg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℃～1650℃的条件下加热10min～15min，终锻温度为600℃～1500℃，锻造至直径为10mm～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℃～1750℃加热1h～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℃～1650℃的条件下加热10min～15min，终轧温度为600℃～1500℃。

上述的一种铱合金棒材或板材的加工方法，所述退火处理的制度为：退火温度为800℃～1350℃，退火时间为30min～60min。