[发明专利]一种纯钼金属薄板生坯的烧结方法

说明书

技术领域

本发明属钼金属加工技术领域，特别是涉及一种纯钼金属薄板生坯的烧结方法。

背景技术

钼及其合金由于具有高熔点、高弹性模量，良好的抗震性和抗腐蚀性、导电、导热性能，极好的耐热疲劳性能以及低的膨胀系数等优异性能，大量应用到医疗、冶金、电光源、半导体器件、高温结构件及核工业等领域，在钼材的应用中以板材的应用最为广泛。钼板材的加工的主要包括以下三个过程：压坯成型、烧结和轧制。其中烧结是粉末压坯在适当温度、气氛下受热，借助于原子迁移实现颗粒间联结的过程，是制品获得具有一定组织和性能的关键过程。纯钼金属的烧结属于单元系烧结，一般经历低温预烧结和高温烧结两个阶段。低温预烧结阶段的烧结温度一般为金属熔点温度的25%左右，其主要作用是使金属挥发所吸附的水分及低熔点易挥发杂质。高温烧结阶段温度一般约为金属熔点温度的50%～85%，主要作用是使烧结体最大可能地致密。

现有的纯钼制备大多是先通过液压机和成型模具，将金属粉末压制成方形或长方形厚板生坯，然后采用台阶烧结方式，即在每个中间温度点都需要一定时间的保温过程。该方法烧结台阶冗长，常用的烧结台阶为900℃，1200℃，1300℃，1400℃，1500℃，1600℃，1800℃和1960℃，烧结时间长，生产效率低，通常需要烧结18~25h，烧结得到的材料组织粗大，不利于后期加工。而且，由于所采用的坯料比较厚，大多为20mm以上，烧结时很难获得高的致密度。另外，该烧结工艺还存在高耗能、生产效率低、生产周期长、加工设备投资大等缺陷。可见，由于坯料过于厚重，造成了后续烧结工艺的复杂冗长，获得的材料致密度及组织欠佳，进而严重影响材料的综合性能。因此，如果减小钼板生坯厚度，将可以大大简化其烧结工艺，进而改进材料综合性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纯钼金属薄板生坯的烧结方法，提高生产效率，减少污染，降低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纯钼金属薄板生坯的烧结方法：

（1）、将厚度为0.4到1.5mm的纯钼金属薄板生坯放在氢气保护气氛炉中，在1100到1300摄氏度的温度保温1到3小时；

（2）、完成步骤（1）后，在1500到1700摄氏度保温0.5到3小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为0.4毫米，步骤（1）中在1100摄氏度保温1小时，步骤（2）中在1500摄氏度保温1小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为0.5毫米，步骤（1）中在1150摄氏度保温1小时，步骤（2）中在1550摄氏度保温1小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为0.6毫米，步骤（1）中在1150摄氏度保温1小时，步骤（2）中在1550摄氏度保温1.5小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为0.7毫米，步骤（1）中在1180摄氏度保温1小时，步骤（2）中在1600摄氏度保温1小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为0.8毫米，步骤（1）中在1200摄氏度保温1小时，步骤（2）中在1600摄氏度保温1.5小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为0.9毫米，步骤（1）中在1200摄氏度保温1.5小时，步骤（2）中在1650摄氏度保温1小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为1.3毫米，步骤（1）中在1250摄氏度保温3小时，步骤（2）中在1700摄氏度保温2小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为1.4毫米，步骤（1）中在1300摄氏度保温2小时，步骤（2）中在1700摄氏度保温2小时。

所述纯钼金属薄板生坯厚度为1.5毫米，步骤（1）中在1300摄氏度保温2.5小时，步骤（2）中在1700摄氏度保温2.5小时。

本发明中所采用的纯钼薄板生坯通常厚度为0.4~1.5mm，这种厚度的板坯更容易烧结。

本发明中所述预烧结温度为1100~1300℃，保温时间为1~3小时，此条件下坯料中的水分及易挥发杂质得以充分挥发，残余内应力得以充分消除；粉末颗粒之间粘结面形成并扩大，部分晶粒晶界形成，烧结体的强度得以提高。

本发明中所述高温烧结温度为1500~1700℃，保温时间为0.5~3小时，此条件下原子和晶界充分进行扩散和流动，闭孔缩小并球化，孔隙的尺寸和数量减少，晶粒直径变大，晶粒数变少，烧结体进一步致密化，并接近理论值。

有益效果

本发明制备工艺简单、生产周期短、能耗低、无污染，并且目标产品生产效率高，生产设备投资小、占用场地小，适用于工业化生产。

具体实施方式