[发明专利]一种高性能变形态钨板的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属钨构件技术领域，特别是涉及一种高性能变形态钨板的制备方法。适用于核能、医疗器械、离子注入等较高性能要求的领域。

背景技术

金属钨板主要应用于制作温度标准光源、钨蒸发舟、电子管棚极、隔热屏、高温炉构件、X射线管钨靶材等，并在这些领域获得了满意的效果。随着科学技术的不断发展，钨板的应用领域不断扩展，特别是在核能、医疗器械等方面的应用得到了迅速发展。但是在一般状态下，钨是一种低温脆性大的材料，普通方法制备的钨板强度（高温1000℃拉伸强度为270MPa）和硬度（HV30为380）不足，机械切削加工性能差，容易崩边掉角和产生裂纹，成品率低，且难以满足核能、医疗器械等较苛刻条件下使用的钨板的性能要求。

目前轧制钨板方面的专利：CN200410103517一种高精度钨片制备方法，CN200610165734一种高精度厚钨板的制备方法，CN200610165735一种高平直度钨板的校平方法，CN200710179667一种小粗糙度高亮度薄钨片的轧制方法，这些专利主要集中在轧制钨板的后期加工方面，对提高轧制钨板性能未有涉及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能变形态钨板的制备方法，采用粉末冶金烧结锻造和轧制的高性能钨板，通过对钨板进行锻造结合轧制的大变形量塑性变形，消除内部组织缺陷，达到细化晶粒，减少晶间缺陷，有效提高钨板的强度和硬度，降低脆性，改善了钨板的机械切削加工性能。

本发明制备的具体工艺步骤如下：

（1）将原始厚度为40-160mm的粉末冶金烧结钨板在氢气炉内于1500℃-1600℃温度下，加热40-90分钟，然后进行开坯锻造，第一火次加工率为30%-60%；然后在1400℃-1550℃温度下，回火10-40分钟，再进行锻造，加工率为20%-38%；再在1300℃-1450℃温度下，回火10-30分钟，再进行锻造，加工率为15%-25%，控制钨板终锻厚度为20-40mm。

（2）将锻造后钨板进行加热轧制，第一火轧制加热温度为1200℃-1350℃，加工率为20%-30%；然后在1100℃-1250℃温度下，回火10-30分钟，再进行轧制，加工率为15%-25%；按照每一火降低50℃-200℃进行后续轧制，加工率为10%-25%，直至达到要求的尺寸。

（3）将轧制后钨板在氢气炉内根据终轧温度和轧制钨板尺寸于1000℃-1300℃进行消除应力退火，退火时间为10-120分钟。

本发明的方法，通过锻造结合轧制工艺，顺次控制降温锻造或轧制变形，将钨板进行大变形量的塑性加工，充分细化金属晶粒组织，晶粒之间结合紧密，无空洞、裂纹等缺陷。经过消除应力退火，钨板具有良好的机械性能，硬度HV30≥410，1000℃下σ_b≥350MPa，切削加工性能明显提高，能够满足核能、医疗器械和离子注入等领域苛刻的使用要求。

具体实施方式

实施例1：