[发明专利]高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材的制备方法

说明书

本发明公开了一种高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材的制备方法。该方法以纯度不低于99.95％的稀土金属为原料，所述稀土金属为Gd、Tb、Dy、Y中一种；将原料熔炼并浇铸得到铸锭，经机加工车去表皮，挤压开坯，多道次轧制，精整，得到高纯稀土金属箔材。本发明解决了现有技术存在的加工难度大，热轧易氧化而引入杂质，冷轧生产周期长，道次变形量低，废品率高，易裂边、分层等问题，填补了高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材制备技术的空白；可得到纯度高，表面洁净，晶粒大小均匀，厚度偏差小，综合性能好的箔材，适用于生产中子活化探测片；且具有工艺简单，周期短，次品率低，节省资金，适用于工业化大规模生产的优点。

技术领域

本发明涉及金属材料及其加工技术领域，特别是涉及一种高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材的制备方法。

背景技术

高纯稀土金属(例如高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属)主要用于制备中子活化探测片(通常制成箔状)，制备探测片所用的箔材需具备优异的综合性能，如纯度高，内部组织均匀，厚度偏差小。

Gd/Tb/Dy/Y(钆/铽/镝/钇)稀土金属的热变形性能优良，但在高温下活性大，极易发生氧化，因而难以对其进行长时间、多道次的热轧。此外，Gd/Tb/Dy/Y稀土金属冷加工性能不佳，道次变形量低，轧制时间长，且产品易裂边、分层，成品率较低。综上，通过加工Gd/Tb/Dy/Y稀土金属制备出合格的箔材具有较大难度。

目前尚未发现有关高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材制备的相关报道，而现有其他金属及合金箔材的制备工艺，例如：中国申请CN108296304A公开了一种小直径La/Ce/Pr/Eu稀土金属丝材的制造方法，并具体公开了通过获取稀土金属棒料、旋锻成中间坯料、经拔丝得到直径细小的稀土金属丝材，均不适用于高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属的制备。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材的制备方法，以提高成品率，制备得到综合性能好的高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材。

上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种高纯Gd/Tb/Dy/Y稀土金属箔材的制备方法，包括以下步骤：以纯度不低于99.95％的稀土金属为原料，进行熔炼并浇铸，得到铸锭，其中，所述稀土金属为Gd、Tb、Dy、Y中一种；将所述铸锭进行机加工车去表皮，切割得到稀土金属圆柱坯料；将所述坯料挤压开坯，得到稀土金属带坯；将所述带坯进行100以上个道次的轧制，得到金属箔材，其中，每4～8个道次调整一次压下量，且压下率为6％～25％；将轧制后得到的所述金属箔材在氩气气氛下退火后，进行表面处理，并裁剪，得到所需尺寸的高纯稀土金属箔材。其中，压下率是指压下量与轧制前厚度的百分数。

优选地，在轧制过程中，每调整1～4次压下量后在氩气气氛下进行退火，其中，退火温度为450℃～600℃，退火时间为0.5h～2h。

优选地，所述轧制可以直接进行冷轧，也可以先进行热轧再进行冷轧。其中，所述热轧过程包括：将所述带坯进行4～15个道次热轧，每4～5个道次调整一次压下量，且压下率为10％～16％，热轧温度为550℃～800℃，得到金属板。所述冷轧过程包括：将所述金属板(或稀土金属带坯)在550℃～700℃退火0.5h～2h后，进行100～500道次以上冷轧，每5～8个道次调整一次压下量，且压下率为6％～25％，每调节1～4次压下量后在氩气气氛下进行退火，从而得到金属箔材。更优选地，所述冷轧进行100～200道次，每5～6个道次调整一次压下量，且压下率为10％～20％，每调节2～3次压下量后在氩气气氛下进行退火。进一步优选地，单独调整最后2～3次的压下量，压下率调整范围为15％～20％。

优选地，所述金属板的厚度可以为1.8mm～4.3mm。所述金属箔材的厚度为0.02mm～0.1mm、宽度为50mm～200mm。