[发明专利]钽2.5钨合金板材的制备方法

说明书

本发明公开了一种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将钽2.5钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到锻造厚板坯；(2)将锻造厚板坯进行1～N次冷轧(N≥1)，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，最终得到钽2.5钨合金成品板材。本发明采用冷锻工艺，避免了钽2.5钨合金铸锭加热过程中的氧化，简化了工艺，有效降低了原材料成本和加工成本，经过多次真空退火和多次轧制，得到的钽2.5钨合金板材晶粒细小，平均晶粒度≤35μm，维氏硬度，抗拉强度，屈服强度，延伸率等力学性能得到明显改善。

技术领域

本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及一种钽2.5钨合金板材的制备方法。

背景技术

在钽中加入一定量的钨元素形成的钽钨二元系合金，兼具了钽的耐腐蚀性及钨良好的高温强度。这种合金具有耐高温、强度高和良好的断裂韧性、耐蚀性等优点，在航空、航天、化工、核工业、高温技术等领域得到了重要应用。

由于钽钨铸锭变形抗力大，为防止锻造过程中的开裂，现有生产钽钨合金的工艺是将钽钨锭坯进行温锻甚至在1200℃以上进行热锻或挤压开坯，然后进行热处理、轧制。使用此方法，需要配置加热炉，钽钨合金锭加热后表面会发生氧化，加工完后要去除氧化层，这增加了生产成本且工艺繁琐，生产的钽钨合金板材组织不均匀，合金的晶粒较大，力学性能较差。CN 103243285A公开了一种钽钨材料及其制备方法，其第一次锻造过程中是将钽钨铸锭加热保温后进行轴向镦粗，然后进行径向拔长，该方法将钽钨合金锭加热后表面会发生氧化，然后再进行锻造、热处理、轧制等工序，所得钽钨材料的晶粒尺寸小于等于63.5μm，力学性能达不到实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产成本低、工艺简单、晶粒细小和力学性能优异的钽2.5钨合金板材的制备方法。

本发明提供的这种钽2.5钨合金板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钽2.5钨合金铸锭进行冷锻，然后真空退火处理，得到锻造厚板坯；

(2)将锻造厚板坯进行1～N次冷轧(N≥1)，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，最终得到钽2.5钨合金成品板材。

为了保证冷锻过程厚板坯不开裂，便于加工，所述步骤(1)中冷锻采用先轴向镦粗，然后径向拔长，所述轴向镦粗比为1.4～1.6，所述轴向镦粗单道次变形量≤10％，所述径向拔长比为3.0～5.0，拔长后的轧制厚板坯为长方形截面。所述步骤(1)中钽2.5钨合金铸锭由真空电子束炉进行2次熔炼制得。所述钽2.5钨合金铸锭冷锻前进行车削扒皮，制成钽2.5钨合金光锭。所述钽2.5钨合金光锭进行超声波探伤检测，确保钽2.5钨合金板材内部组织较好，无内部缺陷。

所述步骤(1)中真空退火处理的温度为1250～1400℃，保温时间为80～120min。

所述步骤(2)中，将锻造厚板坯进行1～(N-1)次冷轧，真空退火处理的温度为1200～1400℃，保温时间为80～120min；

将锻造厚板坯进行第N次冷轧，所述真空退火处理的温度为1100～1400℃，保温时间为80～120min。

进一步，作为优选方案，所述步骤(2)中，将锻造厚板坯进行1～3次冷轧，得到轧制板坯，每次冷轧后进行真空退火处理，得到钽2.5钨合金成品板材。

所述步骤(2)中冷轧前，对板坯表面进行表面处理，表面处理方式包括铣削、磨削、打磨，以清除板坯表面孔洞、裂纹、起皮、夹杂、褶皱等缺陷。

所述步骤(2)中第一次冷轧采用换向轧制工艺，即先沿锻造厚板坯宽度方向轧制到锻造厚板坯厚度的50％～60％，然后沿厚板坯长度方向轧制得到一次轧制板坯，轧制总加工率≥80％。

所述步骤(1)、(2)中的真空退火处理前，对板坯进行碱洗；所述碱洗溶液为市售洗衣粉与热水的混合溶液，碱洗完后用清水冲洗。