[发明专利]一种轧制板材用钨坯的制备方法

说明书

技术领域

一种轧制板材用钨坯的制备方法，涉及一种采用粉末冶金工艺制备难熔金属坯料方法。

背景技术

轧制钨板具有良好的抗射线性能，在医用CT和半导体离子注入领域有着广泛的应用。在纯度、尺寸精度、表面质量以及组织性能等方面对该类钨板有严格的要求。因而对用于该类轧制钨板的钨坯料也提出了很高的要求，特别是在密度和组织方面要求极高。采用粉末冶金工艺制备钨坯料通常的工艺流程为：钨粉→压制生坯料→烧结。钨粉粒度对烧结后钨坯料的密度和组织影响极大。常规的生产方法采用单一平均粒度的钨粉进行直接装粉压制坯料烧结，烧结后钨坯料组织均匀性较好，但密度在理论密度的90％～95％范围内波动，后续轧制时常出现开裂，严重影响了抗射线用轧制钨板材的质量。另一方面由于设备筛单，烧结成本较低，氢气保护中频感应(固定频率)烧结的方法，已广泛用于轧制板材用钨坯料的烧结，但是由于实际烧结温度偏低，烧结后钨坯料晶粒过细，存在一定程度的欠烧，给后续轧制带来了困难。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高烧结密度、获得最佳晶粒数而且组织均匀的轧制板材用钨坯的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种轧制板材用钨坯的制备方法，包括混粉、过筛、压制、烧结过程；其特征在于：

a.其混粉过程是选用化学成分符合GB/T3458-2006FW-1要求的粒度分别为1.8μm、2.0μm、2.2μm的钨粉进行掺合，每份混合钨粉中上述三种粒度钨粉的重量百分数依次为20％、60％、20％，使用V型或锥形混料机混合均匀，混料时间6h～12h；

b.其压制过程采用等静压的方法，在压强为230MPa～250MPa条件下，保压1min～2min压制成生坯料；

c.其烧结过程采用氢气保护中频可变频感应烧结进行坯料烧结，使用2500Hz的频率进行加热至2000℃后，再采用1000Hz～1500Hz频率加热，在228()℃～2300℃保温6h～8h。

本发明的方法，采用按重量百分数分别为20％、60％、20％的比例掺合1.8μm、2.0μm和2.2μm三种粒度的钨粉，可以实现极为良好的颗粒充填，能获得极高的烧结密度，同时保证了晶粒组织的均匀性。

本发明的方法，采用可变频的氢气保护中频感应烧结的方法进行坯料烧结，高温段将频率从2500Hz降至1000Hz～1500Hz，涡流透入深度可提高4～5倍，实际烧结温度较固定频率的氢气保护中频感应烧结高，烧结后坯料晶粒尺寸适中，烧结后钨坯料的密度为18.4g/cm³～18.9g/cm³，是理论密度的95％～97.5％晶粒数1000～1800个/mm²，晶粒大小基本均匀。

附图说明

图1为采用本发明制备的轧制板材用优质钨坯的金相照片。

图2为采用本发明制备的轧制板材用优质钨坯的金相照片。

具体实施方式

一种轧制板材用优质钨坯的制备方法，其过程包括：

a.选用化学成分符合GB/T3458-2006FW-1要求的粒度分别为1.8μm、2.0μm、2.2μm的钨粉进行掺合，每份混合钨粉中上述三种粒度钨粉的重量百分数依次为20％、60％、20％，使用V型或锥形混料机混合均匀，混料时间6h～12h。混合粉全部过120目筛。

b.采用等静压的方法，在压强为230MPa～250MPa条件下，保压1min～2min压制成生坯料。

c.采用氢气保护中频(可变频)感应烧结的方法进行坯料烧结，即2000℃以下使用2500Hz的频率进行烧结，2000℃以上将频率降至1000Hz～1500Hz，2280℃～2300℃保温6h～8h。

实施例1