[发明专利]一种超大规格高性能钼合金板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超大规格高性能钼合金板材，所述钼合金成分按重量百分比为包括：Ti 0.40～0.55％，Zr 0.06～0.12％，C 0.05～0.12％，Hf 0.8～1.2％，余量为Mo，以及其他不可避免的杂质；还提供一种超大规格高性能钼合金板材的制备方法，依次包括：钼合金粉末制备，压制成形，高温烧结，轧制变形加工，退火热处理工序。所述大规格高性能钼合金板材在室温下的抗拉强度Ra≥1000MPa、断后伸长率A≥10％，1000℃抗拉强度Ra≥500MPa、断后伸长率A≥20％；规格如下：厚度≥5mm，宽幅≥1500mm，长度≥2000mm，单重≥500kg。

技术领域

本发明属于稀有难熔金属领域，具体涉及一种超大规格高性能钼合金板材及其制备方法。

背景技术

钼及钼合金因具有熔点高、高温强度高、高温蠕变速率低、抗热冲击性能好，并具有良好的导热导电性、低的线膨胀系数和溅射率等优点，被广泛应用于航空航天、兵器电子、核电医疗、LED等领域。随着科技的发展，越来越多的场合需要用到超大规格高性能的钼合金板材，受制于设备、技术积累等多方面的影响，常用的解决手段一般采用拼接的方式，但拼接的板材存在高温易变性、强度不足、精度差等缺点。

对于单重在500kg以上的钼合金板材，制备工艺存在如下难点：1)由于钼合金粉末流动性较差，常规的装粉工艺易造成压坯大小头、板面翘曲等问题，而且大单重的板坯采用传统的脱模工艺，脱模难度较高，如操作不当，极易造成压坯断裂；2)多元多相的大规格锭坯在烧结过程中因各相膨胀各异而导致大锭坯开裂和组织性能不均等问题；3)大规格锭坯在轧制变形过程中存在残余应力分布不均、变形不均导致板坯开裂、组织性能不均等缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供了一种超大规格高性能钼合金板材及其制备方法，该制备方法的生产工序简单、成品率高、利于工业化生产，制得的钼合金板材性能优良且规格大，室温抗拉强度Ra≥1000MPa、断后伸长率A≥10％，1000℃抗拉强度Ra≥500MPa、断后伸长率A≥20％，厚度≥5mm，宽幅≥1500mm，长度≥2000mm，单重≥500kg。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超大规格高性能钼合金板材，所述钼合金成分按重量百分比为包括：Ti 0.40～0.55％，Zr 0.06～0.12％，C 0.05～0.12％，Hf 0.8～1.2％，余量为Mo，以及其他不可避免的杂质。

上述超大规格高性能钼合金板材，作为一种优选实施方式，所述超大规格高性能钼合金板材在室温下的抗拉强度Ra≥1000MPa、断后伸长率A≥10％，1000℃抗拉强度Ra≥500MPa、断后伸长率A≥20％；规格如下：厚度≥5mm，宽幅≥1500mm，长度≥2000mm，单重≥500kg。

一种超大规格高性能钼合金板材的制备方法，依次包括如下步骤：

步骤一，钼合金粉末制备：按照既定的重量比例称取Mo源、Ti源、Zr源、C源和Hf源，配制原料并进行筛分处理，然后将筛分处理后的混合粉末进行混料处理，得到均匀的钼合金粉末；

步骤二，压制成形：将步骤一得到的所述钼合金粉末装入模具的型腔内进行多次振动处理，装料完成后进行冷等静压处理，脱模后得到成形坯；

步骤三，高温烧结：将步骤二得到的成形坯在保护气氛下进行高温烧结处理，得到烧结坯；

步骤四，轧制变形加工：将步骤三得到的烧结坯进行轧制变形加工，得到轧坯；

步骤五，退火热处理：对步骤四得到的所述轧坯进行退火热处理，得到所述钼合金板材。

本发明提供的制备方法的设计原理是：