[发明专利]Ni-W-Cr合金靶材的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金制备领域，特别涉及一种Ni-W-Cr合金靶材的制造方法，其特别适用于磁控溅射。

背景技术

硬盘是计算机的数据主要存储器件，近年来由于各类消费类电子产品，如电脑、手机、照相机、便携式大容量语音和影像播放器、游戏机、掌上电脑、车载数码产品等，以及医院、学校、银行、工业自动化和交通安全等对读写数据的需求不断增加，虽然有半导体存储和光存储等与之竞争，但由于其具有高的性价比，还没有能完全替代其的产品问世，在科技高速发展的今天，磁记录硬盘的重要性不言而喻，这就要求磁性材料中单个记录位的面积越来越小。

另外，随着人类认识自然和开发自然的进步，磁记录硬盘除满足一般条件下的使用外，还要满足在恶劣环境中的正常工作，尤其是在一些温暖潮湿的环境中，所以磁记录硬盘的碟片要具备一定的抗蚀性能。目前，常用的镍基合金有NiV、NiW、NiCr、Ni-W-Cr等，NiV或NiW合金的缺点在于该类合金耐腐蚀性差，特别是膜层超过一定厚度后。相比较而言，Ni-W-Cr合金是一种重要的耐蚀合金膜料。除膜层材料要满足一定的耐蚀性外，膜层成分是否均匀，有无偏析，膜层有无夹杂，膜层表面是否平整非常关键，而这些都与所用的溅射靶材有关，而目前制造的Ni-W-Cr合金很容易出现大面积的微观成分偏析，因此开发出成分控制精确，成分分布均匀、无偏析，无夹杂，晶粒细小均匀，成品纯度高的Ni-W-Cr合金靶材十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种Ni-W-Cr合金靶材的制造方法，该方法得到的Ni-W-Cr合金靶材的成品成分控制精确，成分分布均匀、无偏析，无夹杂，晶粒细小均匀，成品纯度高，特别适用于磁控溅射。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种Ni-W-Cr合金靶材的制造方法，依次包括配料步骤，熔炼、铸锭步骤，锻造步骤，一次热处理步骤，轧制步骤、二次热处理步骤和机加工生产成品步骤，其中：

在所述熔炼、铸锭步骤中，所述熔炼是采用真空感应熔炼，其中精炼时间为10～15分钟；当合金液体温度达到液相线以上50～100℃时浇铸；

在所述锻造步骤中，将铸锭在1050～1250℃条件下保温2～4小时后进行锻造以得到锻坯；

在所述一次热处理步骤中，将锻坯在1200℃～1320℃条件下保温12～36小时进行热处理；

在所述轧制步骤中，将一次热处理后的板坯在1050～1250℃条件下保温1～1.5小时后进行热轧，然后冷却至室温并在室温条件下进行冷轧，所述冷轧的总变形量为50%以上。

在所述二次热处理步骤中，将冷轧后得到的板坯在900℃～1100℃条件下保温30～120分钟，出炉空冷。

在上述方法中，采用真空感应熔炼，避免夹杂物的引入；在锻造后，进行高温固熔处理，消除成分偏析；热轧后进行冷轧，保证冷轧有大于50%的变形量以破碎晶粒；冷轧后进行再结晶处理以控制晶粒尺寸。通过上述方法得到的Ni-W-Cr合金靶材的纯度＞99.95%，平均晶粒度控制在15μm以内，无成分偏析。

为了更加详细的对上述方法进行说明，上述方法可以示例性地描述为：在所述熔炼、铸锭步骤中，所述精炼时间可以为10min、12min、13min或14min，在熔炼后的合金液体温度达到液相线以上55℃、65℃、70℃、80℃或95℃时进行浇铸；

在所述锻造步骤中，所述铸锭可以在1055℃、1150℃、1190℃、1230℃或1245℃条件下保温2h、2.5h、3h或4h；

在所述一次热处理步骤中，所述锻坯在1200℃、1220℃、1260℃、1285℃、1290℃或1315℃条件下保温12h、18h、23h、28h、32h、35h或36h小时；

在所述轧制步骤中，将一次热处理后的板坯在1050℃、1070℃、1090℃、1102℃、1150℃、1180℃、1210℃或1250℃条件下保温1h、1.2h或1.5h后进行热轧，然后冷却至室温并在室温条件下进行冷轧，所述冷轧的总变形量可以为50-55%、60-70%、53%、58%或67%，优选为50-60%；

在所述二次热处理步骤中，所述冷轧后得到的板坯在900℃、950℃、1000℃、1050℃、1070℃或1100℃条件下保温35min、50min、70min、90min或110min。