[发明专利]大规格粉冶钼基稀土合金板坯料及其制备技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种有色金属合金材料，具体说是涉及一种大规格粉冶钼基稀土合金板坯料及其制备技术。 

背景技术

钼基合金板材，因其熔点高，在高温条件下仍有较高的强度和硬度，仍能保持优良的导电性和传热性，具有极好的稳定性，被广泛应用于航空航天、国防军工、冶金、电力、化工、电子、机械等技术领域，特别是在大功率发射管、高电压大电流晶闸管和整流器、高温热电耦及其保护管、高温电炉隔热屏、特种电光源等高新技术产品中，都是必需的基础功能材料；但由于金属钼再结晶温度较低，再结晶后极易脆断，加工工艺性差，成材困难，特别是大规格钼基合金板材加工制造难度更大，技术含量更高，很多国家都将其列为战略物资进行控制管理。 

钼板坯料，是生产制造钼基合金板材的基础原料，能直接影响或决定钼基合金板材的性能质量；只有开发研制出高质量高性能的钼板坯料，才能生产制造出高质量高性能的钼基合金板材。由于我国钼基合金板材开发研制起步较晚，受技术水平、生产能力、基础条件等方面的限制，开始只能使用熔铸方法制造钼板坯料，使用这种坯料轧制成的钼板规格很小，加工成形也极其困难。进入上世纪九十年代以后，我国开发研制出应用粉末冶金方法制造钼板坯料，使钼板制品的技术质量水平有了较大提高，但与西方工业发达国家相比仍有明显差距。进入二十一世纪以后，在市场需求急剧增长和国外产品大量涌入的推动下，我国钼板坯料的开发研制取得了很多重大突破，科技成果和专利技术也不断涌现，但在选材组料配比、粉末均质混配、坯体压制成形等关键核心技术上仍存在着明显不足或弱点。我国现有碾轧钼基合金板材使用的钼板坯料，普遍存在着组元分布均匀性较差、材质密度较小、机械物理性能较低、表面质量粗糙、内部质量隐患较多等质量性能缺陷，特别是还很难提供出生产制造大规格高性能钼基合金板材的钼板坯料；这种现状远远不能适应我国国民经济高速发展需要，很多高新技术领域所需要的大规格高性能钼基合金板材不得不从国外大量进口。   

本发明通过对我国钼板坯料技术现状的调查研究分析，针对钼板坯料技术领域存在的不足和弱点，有针对性在选材组料配比、制备技术路线、专用技术装备等构成新材料开发研制领域三项关键核心技术方面采取多种创新技术措施，形成一项能生产制造出大规格粉冶钼基稀土合金板坯料及其制备技术的创新技术，可以为碾轧大规格高性能钼基合金板材提供一种基础原料。

发明内容

本发明要解决的技术问题： 

本发明为解决我国使用现有钼板坯料轧制钼基合金板材，普遍存在组元分布均匀性较差、材质密度较小、机械物理性能较低、表面质量粗糙、内部质量隐患较多、规格尺寸较小等不足和弱点，有针对性在选材组料配比、制备技术路线、专用技术装备等构成新材料开发研制领域三项关键核心技术方面采取多项创新技术措施，形成一项大规格粉冶钼基稀土合金板坯料及其制备技术。

本发明解决技术问题采取的技术方案： 

本发明要解决的技术问题，拟采取研究设计出一项大规格粉冶钼基稀土合金板坯料及其制备技术，予以解决；该制备技术，包括设置多元组料配比、超声均质混配、低温柔性等静压成形、逐次烧结定型、商品整理包装制备技术单元，及与其配套的工艺技术作业程序和作业运行技术参数。

所述的多元组料配比制备技术单元，是因为金属钼具有熔点高(2620℃)，在高温条件下仍有较高的强度和硬度，仍有优异的导电导热性和良好的稳定性；但金属钼也存在再结晶温度较低(1100℃)，再结晶后分子组织结构由纤维状转变为等轴晶粒状，成网格结构，而且随着使用环境的温度升高，晶粒结构沿轴向急剧长大，使金属钼存在脆性较大，制材成形困难，抗拉、屈服、延伸机械物理性能较差等材质缺陷。稀土元素的分子结构一般都是沿轴向排列的长大连锁晶粒，再结晶后呈燕尾状长晶连锁搭接结构状态，在高温条件下仍具有较强的抗下垂性和较好的蠕变性；添加化合后对金属钼的晶粒增长具有较强的抑制作用，能提高金属钼的再结晶温度，从而可以有效改善金属钼的机械物理性能。同时，稀土元素又都具有较强的弥散强化作用，添加化合后能在金属钼的晶粒表面形成薄膜，发挥“包埋效应”，可以阻止气相水和氧化物在金属钼晶粒表面沉积，形成弥散质点，并能通过弥散质点与金属钼分子网格结构发生错位作用，从而可以有效增加金属钼的晶粒比表面积、抑制晶粒长大、延缓再结晶倾向，提高金属钼的再结晶温度，改善钼基稀土合金材料材质的机械物理性能和加工成形工艺性。