[发明专利]一种高纯钴板带材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属金属材料加工领域，具体涉及一种高纯钴板带材的制备方法。

背景技术

纯钴带材具有熔点高、耐蚀、机械能好等特点，钴及其合金广泛应用于电机、机械、化工、航空和航天等领域。纯钴用于制造X射线管阴极和一些特殊制品，是真空电子器件中重要结构材料，也用于制作焊丝等。由于电钴在生产过程中，晶粒都为垂直板面堆积而成，晶粒粗大，脆性大，而且传统生产电钴钴板采用始极片生产，中间分层，而且层中间有电解液污染痕迹，无法进行直接加工，传统的生产工艺为：电钴→熔炼→锻造→酸洗→冷轧→还原气氛热处理→成品，由于受生产成本和熔炼条件的影响，通常含有一定数量的杂质，这部分杂质是由冶炼过程耐火材料、原料等杂质进入熔化的金属液体中，形成金属或非金属夹杂物，降低材料纯度，影响了带材的物理性能和使用要求。在熔炼和锻造过程中，因金属熔体的粘附和加热烧损将导致5-8%的金属损耗。

发明内容

本发明的目的在于针对现有纯钴板带材生产工艺存在的上述不足之处，提供一种高纯钴板带材的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种高纯钴板带材的制备方法包括以下步骤：1-形状加工、2-组织处理、3-热轧加工、4-焊接、5-酸洗、6-冷轧加工及还原气氛退火；

所述形状加工是将电钴钴板周边厚薄不均处切除，保证整张板厚度均匀，避免经后续加工由于变形量差异太大，板材局部性能不同，根据轧制总压下量及最终产品的宽度要求裁剪长宽，制出符合要求长宽的矩形钴板；

所述组织处理是将矩形钴板放入热处理炉中进行热处理，热处理分三个阶段：第一阶段温度在500-750℃，保温4-5小时，炉内冷却至常温；第二阶段温度在750-1050℃，保温1.5-3.5小时，炉内冷却至常温；第三阶段温度在1050-1150℃，保温0.5-1.5小时，炉内冷却至常温；

所述热轧加工是采用常规热处理炉加热矩形钴板，加热温度至700-1100℃，加热0.5-1小时，加热后即送入轧机轧制，轧制速度为500～1000mm/min，前三道次总压下量控制在45-65%，然后回炉加热至700-1100℃，加热0.5-1小时，出炉后继续轧制，根据最后产品厚度要求进行轧制，最薄至1-3mm，便于后续冷轧的轧制；

所述焊接是用纯钴丝做焊丝把轧制后的钴板首尾相连焊接在一起，焊缝处修磨平整，与原板板面平齐，形成板带后卷曲成盘卷；纯钴丝可以保证焊料与与母材的一致性。

盘卷送入酸洗线进行酸洗，所述酸洗的酸洗液为含浓度98%的浓硫酸10g/L-20g/L，浓度为30%的双氧水5-15g/L的混合溶液，溶液温度为室温，处理时间为20-50min；

所述冷轧加工根据产品需求把酸洗后的板带冷轧至所需厚度，还原气氛退火是在板带冷轧加工硬化后，采用氢气还原退火处理，氢气还原退火温度为700-1050℃。

所述组织处理所用热处理炉是常规热处理或Ar气气氛保护热处理炉。

所述焊接采用的焊接方法为等离子焊接，焊丝直径根据焊接过程板材厚度选择。等离子焊接方法热影响区小，保护效果好。

本发明的有益效果是：采用该制备方法可制造出具有高纯度、杂质少、导电性好的高纯度钴板带材，而且生产率高，原料损耗少。由于材料为纯原料，切除的边料等下脚料可实现回收利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种高纯钴板带材的制备方法，步骤：形状加工，将电钴钴板边部厚薄不均处切除，加工成700×700mm板型。

组织处理，将处理好后的电钴钴板放入热处理炉中进行热处理，热处理炉为氩气气氛保护热处理炉，热处理分三个阶段，第一阶段温度在500℃，保温5小时，炉内冷却至常温；第二阶段温度在750℃，保温3.5小时，炉内冷却至常温；第三阶段温度在1050℃，保温1.5小时，炉内冷却至常温。

热轧加工，采用常规热处理炉，加热温度至700℃，加热1小时，加热轧制速度为500mm/min，前三道次总压下量控制在45%，然后回炉加热至700℃，加热1小时，根据板厚要求进行轧制，最薄至3mm，便于后续加工。

采用等离子焊接成长钴带，收成盘卷，焊丝采用φ1mm纯钴丝。

酸洗，要求：溶液中含浓度98%的浓硫酸10g/L，浓度为30%的双氧水15 g/L，溶液温度为室温，处理时间为20min。