[发明专利]一种钽合金、钽合金无缝管制备方法及钽合金无缝管

权利要求书

1.一种钽合金，其特征在于，按照质量百分比，由以下原料组成：钼3.5-5%，铼3-4%，钽91-93.5%，制备得到的钽合金的氧含量≤80ppm，碳含量≤40ppm，氮含量≤20ppm；

所述钽合金的制备方法包括以下步骤：

真空烧结，得到金属烧结条；

对金属烧结条进行两次电子束熔炼，得到金属合金锭，具体包括以下步骤：

将金属烧结条置于熔炼炉中进行第一次电子束熔炼，熔炼得到直径为110mm的合金铸锭，其中熔炼炉真空度为5x10^-3Pa，电压为20-30KV，电流为5-10A，进料速度为15-25kg/h，冷却时间为3.5h；

以第一次电子束熔炼得到的合金铸锭为原料，将合金铸锭置于熔炼炉中进行第二次电子束熔炼，其中熔炼炉真空度为2.5x10^-3Pa，电压为25-35KV，电流为6-12A，进料速度为25-30kg/h，冷却时间为4h，熔炼得到直径为200mm的金属合金锭；

对金属合金锭进行热机械加工，得到钽合金坯。

2.根据权利要求1所述的一种钽合金，其特征在于，真空烧结，得到金属烧结条，具体包括以下步骤：

称取如权利要求1所述的钽合金的制备原料作为冶金原料，将冶金原料置于将冶金原料置于混料机中混合；

将混合后的冶金原料置于等静压机中，压成金属条；

将金属条置于垂熔炉中进行真空垂熔烧结，得到金属烧结条。

3.根据权利要求2所述的一种钽合金，其特征在于，将金属条置于垂熔炉中进行真空垂熔烧结，得到金属烧结条具体为：

将金属条置于垂熔炉中进行真空垂熔烧结，垂熔炉真空度为3.5x10^-3Pa，真空垂熔烧结持续3h，直至金属条温度达到1700℃，然后以100℃的增量将金属条升高温度至2200℃，在2200℃条件下对金属条保温1-5h，随后金属条在真空中冷却5h到室温，得到真空烧结合金条。

4.一种钽合金无缝管，其特征在于，所述钽合金无缝管的外径尺寸为3-38mm，壁厚尺寸为0.2-5mm，长度尺寸为0-12000mm，壁厚公差≤±4%，晶粒度为20-40um，室温抗拉强度≥550MPa，延伸率≥25%，制备方法包括以下步骤：

取如权利要求1-3中任意一项所述的钽合金的制备方法制备得到钽合金坯为原料，在980-1200℃条件下保温30min后通过螺旋压力机对原料锻造开坯，对原料快速进行多次横向开坯，并保证原料的累积变形率≥40%，得到第一钽合金；

通过真空退火炉对第一钽合金进行真空再结晶退火，对真空再结晶退火后的第一钽合金进行冷却，得到第二钽合金；

对第二钽合金循环两次之前的锻造开坯-真空再结晶退火工艺步骤，得到第三钽合金，并确保第三钽合金的晶粒度≤300um；

确定钻头和旋压芯棒的选型，通过钻头对第三钽合金打孔，对钻出的孔内壁进行磨光处理，通过马弗炉将打孔后的第三钽合金加热到400-800℃，并保温20-30min，在旋压芯棒上涂油润滑，套上经过加热后的第三钽合金，在液压机上用模具对第三钽合金多道次旋压，确保旋压每道次的变形量≤10%，旋压的总变形量≥50%，直到第三钽合金适合轧制管材即可退出芯棒，得到第一管坯；

通过真空退火炉对第一管坯进行真空去应力退火，对真空去应力退后的第一管坯进行冷却，得到第二管坯；

对第二管坯进行缺陷去除处理，将第二管坯内外划伤、折叠、裂纹打磨去除干净，得到第三管坯；

确定轧辊和冷轧芯棒的选型，通过三辊轧机对第三管坯进行多道次冷轧，确保冷轧每道次变形量为20-30%，冷轧的总变形量≥80%，轧制第三管坯到成品尺寸，得到钽合金管；

清洗钽合金管，对清洗后的钽合金管进行切割，截取至所需长度，得到半成品管材；

通过真空退火炉对半成品管材进行退火处理，对退火处理后的半成品管材进行冷却，得到钽合金无缝管。

5.根据权利要求4所述的一种钽合金无缝管，其特征在于，通过真空退火炉对第一钽合金进行真空再结晶退火为第一次退火处理，第一次退火处理时真空退火炉的真空度为2.5x10^-3Pa，炉温为1200-1550℃，退火保温时间为30-150min。