[发明专利]锻造方法及靶材的形成方法

说明书

本发明提供一种锻造方法及靶材的形成方法，其中，锻造方法包括：提供铸锭，所述铸锭为柱体；对所述铸锭进行第一锻造和第二锻造，形成锻锭，所述第一锻造的方向沿所述铸锭轴向，所述第二锻造的方向垂直于铸锭轴向。其中，通过第一锻造和第二锻造细化铸锭的晶粒，能够在沿铸锭的轴向和垂直于所述铸锭的轴向上对铸锭进行锻造，从而能够使铸锭在各个方向上均受力，从而能够充分对晶粒进行细化，减少所形成靶材表面的乱花。

技术领域

本发明涉及金属锻造领域，尤其涉及一种锻造方法及靶材的形成方法。

背景技术

金属锻造是一种利用锻压机对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形的成型加工处理方法。通过锻造工艺可以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件。通过锻造能够消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构。同时由于锻造保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸锭。锻造在负载高、工作条件严峻的重要机械零件的制造中具有重要应用。

钛靶材是制造集成电路常用的靶材料。集成电路要求钛溅射靶材的晶粒细小均匀，平均晶粒尺寸小于等于50μm。钛靶材的制备工艺包括：熔铸、压力加工、退火等一系列工艺。由于熔铸得到的铸锭内部组织疏松、晶粒粗大，表面具有乱花，需要经过锻造细化晶粒、消除表面乱花。

然而，现有技术形成的钛靶材仍然存在晶粒粗大、表面乱花较多的缺点。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种锻造方法及靶材的形成方法，能够细化靶材晶粒，减小靶材表面的乱花。

为解决上述问题，本发明提供一种锻造方法，包括：提供铸锭，所述铸锭为柱体；对所述铸锭进行第一锻造和第二锻造，形成锻锭，所述第一锻造的方向沿所述铸锭轴向，所述第二锻造的方向垂直于铸锭轴向。

可选的，所述第一锻造的步骤包括：沿所述铸锭轴向对所述铸锭施加压力，使所述铸锭的长度减小，所述铸锭的直径增加，形成初始锻锭。

可选的，所述第二锻造的步骤包括：沿第一方向对所述初始锻锭施加压力，形成径向锻锭，所述第一方向垂于所述初始锻锭的轴向；沿第二方向对所述径向锻锭施加压力，形成锻锭，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二方向垂于所述初始锻锭的轴向。

可选的，所述锻锭的横截面为正方形。

可选的，所述第一锻造使所述铸锭的轴向的减小量大于45％，所述第二锻造使所述初始锻锭的轴向增加量大于70％。

可选的，所述铸锭的长度为700mm～900mm，所述初始锻锭的长度为350mm～450mm。

可选的，初始锻锭的长度为350mm～450mm；所述锻锭的长度为1450mm～1750mm。

可选的，所述第一锻造的时间小于50min；所述第二锻造的时间小于50min。

可选的，进行所述第一锻造之后，进行所述第二锻造，或者进行所述第一锻造之前，进行所述第二锻造。

可选的，通过油压机进行所述第一锻造和第二锻造。

相应的，本发明还提供一种靶材的形成方法，包括：提供铸锭，所述铸锭为柱体；对所述铸锭进行第一锻造和第二锻造，形成锻锭，所述第一锻造的方向沿所述铸锭轴向，所述第二锻造的方向垂直于铸锭轴向；对所述锻锭进行成型加工处理，形成靶材。

可选的，所述成型加工处理的步骤包括：对所述锻锭进行滚圆处理，形成锻件。

可选的，滚圆处理之后，还包括：对所述锻件进行第一退火处理。

可选的，所述铸锭为圆柱体，所述锻件为圆柱体；所述铸锭横截面的直径为350mm～450mm，所述锻件横截面的直径为170mm～210mm。