[发明专利]HP40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材

说明书

本发明公开了一种HP40级真空热压铍材的制备方法，包括如步骤：步骤一、制备铍含量大于99.5％、铁含量小于800ppm和平均粒径为6～14μm的铍粉；步骤二、预热模具并烘干后依次装入所述铍粉并进行真空热压处理，得到成形的铍坯料；步骤三、将成形的铍坯料脱模后进行真空热处理，得到HP40级真空热压铍材。本发明还公开了一种HP40级真空热压铍材。本发明的HP40级真空热压铍材的抗拉强度大于400MPa，延伸率大于3％。

技术领域

本发明属于热压铍材制备技术领域，涉及一种HP40级真空热压铍材的制备 方法及HP40级真空热压铍材。

背景技术

铍属于稀有高熔点金属，易氧化，在空气中超过400℃时开始氧化，800℃ 时剧烈氧化，一般采用粉末冶金方式生产，熔铸时，铍或铍合金材料内部会产 生大量孔隙，强度和延性差，铍材力学性能低，抗拉强度不足400Mpa，延伸率 低不足2。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种HP40级真空热压铍材的制备方法，该方 法制备的铍材的抗拉强度高和延伸率大。

本发明的目的之二，在于提供一种HP40级真空热压铍材。

为了达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案实现：

一种HP40级真空热压铍材的制备方法，所述制备方法包括如步骤：

步骤一、制备铍含量大于99.5％、铁含量小于800ppm和平均粒径为6～14μm 的铍粉；

铍粉粒度过小，其活性高容易氧化导致延伸率下降；过大，在压制过程中 不利于填充空隙，强度降低。

步骤二、预热模具并烘干后依次装入所述铍粉并进行真空热压处理，得到 成形的铍坯料；

所述真空热压处理的工艺条件为：

真空度大于5×10^-1帕，保温温度为1100～1190℃，优选为1150～1180℃，保 压压力为10～20MPa/cm²，优选为15～18MPa/cm²，保温保压时间为1～8小时， 优选为3～5小时；

步骤三、将成形的铍坯料脱模后进行真空热处理，得到HP40级真空热压铍 材。

由于铍为稀有高熔点金属，熔铸时铍内部会产生大量的孔隙，强度低和延 性差，且在空气中超过400℃时，铍开始氧化，800℃时，铍剧烈氧化，严重影 响材料性能，因此，本发明的热压和热处理工艺，均是在真空状态下进行，一 方面，降低熔铸时铍内部产生孔隙几率，提高铍材的强度和延伸率；另一方面， 可以防止铍氧化，保证材料力学性能。

进一步的，步骤一中，所述铍粉采用冷流冲击制备的。

进一步的，步骤一中，所述铍粉的平均粒径为9～11μm。

进一步的，步骤二中，所述预热的温度为180～220℃；所述烘干的时间大于 等于12小时，以除去吸附在模具孔隙内的水分。

进一步的，所述烘干的时间为15～20小时。

进一步的，步骤二中，所述模具的材料为等静压石墨和C/C材料中的一种 或两种，C/C材料的低温强度和高温强度均高，且与石墨热膨胀系数接近，因而 可有效防止高温等静压模具压裂。

进一步的，所述保压压力为13～18MPa/cm²，保温保压时间为3～6小时。

进一步的，步骤三中，脱模是采用油压机将成形的坯料顶出。所述真空热 处理的工艺条件为：真空度大于5×10^-1帕，保温温度为650～750℃，优选为 680～720℃，保温时间为10～30小时，优选为16～24小时，以防止氧化影响铍材 的性能。