鉭合金與鉭合金管的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鉭合金，所述鉭合金包括1.5wt%～45wt%的Nb、1.8wt%～17.5wt%的W、0.7wt%～1.2wt%的Zr、0.5wt%～3.0wt%的Hf、0.7wt%～3.5wt%的Rb、0.015wt%～0.025wt%的C、0.015wt%～0.025wt%的N與0.015wt%～0.025wt%的Y中的至少一種，和余量的Ta。本發(fā)明還提供了鉭合金管的制備方法，在制備過程中，依次進行了線切割-預加熱-涂覆抗氧化涂層-加熱-擠壓-真空熱處理-軋制-真空熱處理的加工工序，使鉭合金管表面質量較好、力學性能較高且具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和耐高溫性能。
【專利說明】組合金與組合金管的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料【技術領域】，尤其涉及鉭合金與鉭合金管的制備方法。
【背景技術】
[0002]鉭主要存在于鉭鐵礦中，鉭的質地十分堅硬，富有延展性，鉭金屬最大的優(yōu)點是具有極高的抗腐蝕性能，無論在冷或熱的條件下，對鹽酸、濃硝酸和王水都不反應。鉭幾乎在任何環(huán)境下都可以迅速的形成一層表面氧化膜，這層氧化膜極薄且致密，幾乎對所有的介質都具有不透性，而且一旦損壞還能立即自愈。鉭合金是以鉭為基加入其它元素的合金，鉭合金具有耐高溫、強度高、化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕等特點，是航空航天工業(yè)、原子能工業(yè)、高溫技術及化工防腐等領域不可或缺的材料。因此，鉭合金的制備成為了研究的熱點。
[0003]例如，申請?zhí)枮?00910304529.1的中國專利公開了鉭管的真空退火方法，鉭管的制備方法具體為:首先將鉭管內外壁清洗干凈，將鉭管置入耐熱套管內，送入真空退火爐內，然后進行抽真空退火，冷卻后即得到鉭管，該專利公開的方法制備的鉭管在真空中進行退火，減少了環(huán)境因素對鉭管的影響，使最后制備的鉭管的綜合性能較好。申請?zhí)枮?00610156332.4的中國專利公開了一種制備強化鉭及鉭合金材料的方法，具體為將鉭及鉭合金粉末在低氧分壓條件下進行表面增氧處理；再將處理后的鉭粉進行熱等靜壓固化，獲得致密的塊體材料；最后進行真空熱處理，得到鉭及鉭合金材料，采用該方法制備的鉭及鉭合金材料延伸率好、強度高。因此本發(fā)明也提供了一種鉭合金材料與鉭合金材料的制備方法。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種鉭合金管的制備方法，使本發(fā)明制備的鉭合金管表面質量較好且具有較高的力學性能。
`[0005]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N鉭合金，所述鉭合金包括1.5wt%~45wt%的Nb、
1.8wt% ~17.5wt% 的 W、0.7wt% ~1.2wt% 的 Zr、0.5wt% ~3.0wt% 的 Hf、0.7wt% ~3.5wt%的 Rb，0.015wt% ~0.025wt% 的 C、0.015wt% ~0.025wt% 的 N 與 0.015wt% ~0.025wt% 的Y中的至少一種,和余量的Ta。
[0006]優(yōu)選的，所述組合金包括:9.0wt%~11.0wt%的W, 2.0wt%~3.0wt%的Hf,180ppm~200ppm的C和余量的Ta。
[0007]優(yōu)選的，所述組合金包括:13.0wt%~15.0wt%的W, 0.6wt%~1.2wt%的Hf,150ppm ~200ppm 的 C, 0.7wt% ~1.5wt% 的 Rb, 150ppm ~200ppm 的 N 和余量的 Ta。
[0008]本申請還提供了鉭合金管的制備方法，包括以下步驟:
[0009]a)將鉭合金鑄錠進行線切割掏孔，得到空心鑄錠；
[0010]b)將步驟a)得到的空心鑄錠進行預加熱，在預加熱后的空心鑄錠表面涂覆抗氧化涂層;
[0011]c)將步驟b)得到的空心鑄錠進行再次加熱，將再次加熱后的空心鑄錠進行擠壓；[0012]d)將步驟c)得到的管坯進行真空熱處理，將真空熱處理后的管坯進行軋制；
[0013]e)將步驟d)得到的管坯進行真空熱處理，得到鉭合金管；所述鉭合金鑄錠中包括
1.5wt% ~45wt% 的 Nb、1.8wt% ~17.5wt% 的 W、0.7wt% ~1.2wt% 的 Zr、0.5wt% ~3.0wt%的 Hf、0.7wt% ~3.5wt% 的 Rb，0.015wt% ~0.025wt% 的 C、0.015wt% ~0.025wt% 的 N 與
0.015wt%~0.025wt%的Y中的至少一種，和余量的Ta。
[0014]優(yōu)選的，步驟a)中所述線切割掏孔之后還包括:
[0015]將線切割掏孔后的空心鑄錠進行表面處理。
[0016]優(yōu)選的，步驟b)中所述預加熱在箱式電阻爐或中頻感應爐中進行，預加熱的溫度為 120°C ~180°C。
[0017]優(yōu)選的，步驟c)中所述再次加熱在中頻感應爐中進行，所述加熱的溫度為750O~1350O。
[0018]優(yōu)選的，步驟d)中所述真空熱處理的溫度為鉭合金熔點的30%~50%，時間為60 ~180min,真空度≤ 1.6 X l(T3Pa。
[0019]優(yōu)選的，步驟d)中所述軋制之后還包括:將軋制后的管坯采用箱式電阻爐或井式電阻爐進行表面氧化處理，所述表面氧化處理的加熱溫度為180~700°C，時間為2min~70mino
[0020]優(yōu)選的，管坯進行表面氧化處理后還包括:
[0021]采用真空退火爐對表面氧化處理的管坯進行灼燒，所述灼燒的溫度為450°C~550°C，時間為 20min ~60min。
[0022]本發(fā)明提供了鉭合金管的制備方法，首先將鉭合金鑄錠進行線切割掏孔，線切割技術能夠提高加工后鉭合金空心鑄錠的內表面質量、內孔同軸度和降低壁厚偏差；將得到的空心鑄錠進行預加熱，保證抗氧化涂層在空心鑄錠表面均勻涂敷；然后在空心鑄錠表面涂覆抗氧化涂層，有效避免了鉭合金空心鑄錠在加工過程中與空氣接觸，提高空心鑄錠的表面質量和降低間隙氣體元素的吸入造成的脆性開裂傾向升高問題的發(fā)生；然后將涂覆抗氧化涂層的空心鑄錠再次進行加熱并進行擠壓，鉭合金空心鑄錠發(fā)生形變，使得到的鉭合金管坯晶粒細小均勻；然后將經(jīng)過擠壓變形的管坯進行真空熱處理，該熱處理方式能夠提高管坯的純度、組織性能，并減少表面污染；將真空熱處理后的管坯進行軋制，保證了軋制管坯的尺寸及內外表面質量，并且使管坯的變形均勻，最后進行了真空熱處理，有效的消除了管坯加工過程中的殘余應力和得到均勻細小的再結晶組織，最終使鉭合金管的力學性能較好。
[0023]本發(fā)明在制備鉭合金管的過程中，依次進行了線切割-預加熱-涂覆抗氧化涂層-加熱-擠壓-真空熱處理-軋制-真空熱處理的加工工序，使鉭合金鑄錠變形均勻，并且避免了加工過程中材料污染的問題，使制備的鉭合金管的表面質量較好且力學性能較聞。
【具體實施方式】
[0024]為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的限制。[0025]本發(fā)明實施例公開了一種鉭合金，所述鉭合金包括1.5wt%~45wt%的Nb、
1.8wt% ~17.5wt% 的 W、0.7wt% ~1.2wt% 的 Zr、0.5wt% ~3.0wt% 的 Hf、0.7wt% ~3.5wt%的 Rb，0.015wt% ~0.025wt% 的 C、0.015wt% ~0.025wt% 的 N 與 0.015wt% ~0.025wt% 的Y中的至少一種,和余量的Ta。
[0026]按照本發(fā)明，所述鉭合金是以鉭為基并添加其它元素的合金，所述鉭合金為鈮、鎢、鋯、鉿、銣、碳和氮中的一種或多種與鉭組成的合金。所述鉭是一種耐腐蝕性能優(yōu)異的材料，在鉭材料中添加少量的其它元素，在保持其耐蝕性的同時其力學性能以及其它性能也能得到提高，從而擴大鉭合金的應用領域。
[0027]本領域技術人員熟知的，鉭本身已經(jīng)具有非常優(yōu)異的防腐性能。而本申請通過添加其它合金元素更有利于鉭合金綜合性能的提高。按照本申請，在鉭合金中添加鎢能夠進一步提升鉭合金的防腐性能；鈮、鑰、鉿和鎢的原子大小與鉭近似，可在合金化時形成置換固溶體，從而具有使上述元素具有固溶強化的作用；銣、碳、氮等元素為二次析出強化相元素，主要是提高合金的高溫性能，特別是提高高溫蠕變性能，并且提高鉭合金的高溫加工性能；釔是一種用于粉末燒結鉭中的添加元素，提高材料的高溫使用壽命和調節(jié)組織的元素。因此，本申請通過在鉭合金中添加適當?shù)脑?，能夠有效提高鉭合金的防腐性能、耐高溫性能以及力學性能。
[0028]本申請中所述鉭合金由于添加了不同的元素，而得到了不同的鉭合金。按照本申請，所述鉭合金可以為Ta8W2Hf，所述Ta8W2Hf中包括:7.0~9.0wt%的W，2.0~2.8wt%的Hf和余量的Ta。
[0029]所述鉭合金可以為 TalOW2.5Hf0.015C,所述 TalOW2.5Hf0.015C 包括 9.0 ~
I1.0wt% 的 W，2.0 ~3.0wt% 的 Hf，150 ~180ppm 的 C 和余量的 Ta。
[0030]所述鉭合金可以為Ta7W3Rb，其包括:6.0~8.0wt%的W，2.5~3.5wt%的Rb和余量的Ta。
[0031]所述鉭合金可以為Ta8ffIRbIHf0.025C，其包括:7.0 ~9.0wt% 的 W，1.0 ~1.5wt%的 Hf, 200 ~300ppm 的 C，0.8 ~1.5wt% 的 Rb 和余量的 Ta。
[0032]所述鉭合金可以為Tal2WlRb0.7Hf0.25C,其包括:11.0~13.0wt%的W，0.5~
1.2wt% 的 Hf, 200 ~250ppm 的 C，0.9 ~1.5wt% 的 Rb 和余量的 Ta。
[0033]所述鉭合金為Tal5WlRb0.7Hf0.025C，其包括:14.0 ~16.0wt% 的 W，0.5 ~1.2wt%的 Hf, 200 ~250ppm 的 C，0.7 ~1.5wt% 的 Rb 和余量的 Ta。
[0034]所述鉭合金還可以為Tal4W2Rb0.7Hf0.02C，其包括:13.0~15.0wt%的W，0.5~
1.2wt% 的 Hf, 180 ~220ppm 的 C，1.5 ~3.0wt% 的 Rb 和余量的 Ta。
[0035]所述鉭合金還可以為Tal6W3Rb0.7Hf0.023C，其包括:15.0~17.0wt%的W，0.5~
1.2wt% 的 Hf，180 ~230ppm 的 C，2.5 ~3.2wt% 的 Rb 和余量的 Ta。
[0036]所述鉭合金還包括Tal4WlRb0.9Hf0.018C0.018N,其包括:13.0 ~15.0wt% 的 W，0.5 ~1.2wt% 的 Hf，180 ~200ppm 的 C，0.8 ~1.5wt% 的 Rb，160 ~200ppm 的 N 和余量的Ta。
[0037]所述鉭合金還可以為Ta3W2Hf0.02C,其包括:2.0wt%~3.5wt%的W，2.0wt%~
3.0wt% 的 Hf, 180ppm ~200ppm 的 C 和余量的 Ta。
[0038]本發(fā)明還提供了一種鉭合金管的制備方法，包括以下步驟:[0039]a)將鉭合金鑄錠進行線切割掏孔；
[0040]b)將步驟a)得到的空心鑄錠進行預加熱，在預加熱后的空心鑄錠表面涂覆抗氧化涂層;
[0041]c)將步驟b)得到的空心鑄錠進行再次加熱，將再次加熱后的空心鑄錠進行擠壓；
[0042]d)將步驟c)得到的管坯進行真空熱處理，將真空熱處理后的管坯進行軋制；
[0043]e)將步驟d)得到的管坯進行真空熱處理，得到鉭合金管；所述鉭合金鑄錠中包括1.5wt% ~45wt% 的 Nb、1.8wt% ~17.5wt% 的 W、0.7wt% ~1.2wt% 的 Zr、0.5wt% ~3.0wt%的 Hf、0.7wt% ~3.5wt% 的 Rb、0.015wt% ~0.025wt% 的 C、0.015wt% ~0.025wt% 的 N 與
0.015wt%~0.025wt%的Y中的至少一種，和余量的Ta。
[0044]本發(fā)明首先提供了鉭合金的鑄錠，所述鉭合金的鑄錠可以在真空電子束爐中熔煉，也可以在真空自耗電弧爐中熔煉，也可以在上述兩種方法結合的熔煉爐中進行熔煉，本申請優(yōu)選采用真空電子束熔煉。本發(fā)明將鉭合金鑄錠進行線切割掏孔，以使鑄錠形成可實現(xiàn)擠壓加工的空心錠坯；優(yōu)選采用火花打孔機和線切割機進行線切割加工出中心孔。本發(fā)明在對鑄錠加工成空心鑄錠的過程中，采用了線切割加工，該方式能夠提高材料的利用率，提高中心孔的同軸度，減少管材壁厚的偏差，提高中心孔內壁的光潔度，從而提高管材的內壁質量，且線切割后的內孔棒料可以用于直接加工生產棒線絲材，進一步提高了材料的綜合利用率。所述鉭合金鑄錠通過線切割制備出空心鑄錠，空心鑄錠是進行擠壓工序的必要條件。
[0045]在所述鉭合金鑄錠進行線切割后，得到空心鑄錠材料。作為優(yōu)選方案，將經(jīng)過線切割的空心鑄錠材料進行表面處理，線切割過程采用高電流放電直至局部金屬瞬間熔化或軟化，由于鉭合金屬于化學活性很強的金屬，所以在局部放電溫升過程中造成短時高溫氧化吸氣，導致接觸層形成氧化吸氣層脆化，采用表面處理的目的在于將氧化吸氣層即硬脆層通過混合強酸酸洗或者其他機械方法去除，并將表面的線切割殘留潤滑介質處理干凈，從而防止由于硬脆層存在造成的壓力加工過程中產生的開裂可能。所述酸洗的配方優(yōu)選為硝酸與氫氟酸，所述硝酸的濃度優(yōu)選為68wt%，所述氫氟酸的濃度優(yōu)選為50wt%，所述硝酸與氫氟酸的體積比優(yōu)選為20: (2~3)，所述酸洗的時間優(yōu)選為2min~5min。
[0046]在將空心鑄錠表面處理之后，本發(fā)明將所述空心鑄錠進行預加熱。所述預加熱有利于鉭合金空心鑄錠表面的抗氧化涂層與空心鑄錠基體表面結合。本發(fā)明優(yōu)選在箱式電阻爐或中頻感應爐預加熱至120°C~180°C。所述空心鑄錠預加熱后則將在其表面涂覆抗氧化涂層，所述抗氧化涂層優(yōu)選為水玻璃、水與高溫玻璃粉的懸濁液，厚度優(yōu)選為2mm~3mm。所述抗氧化涂層對于鉭這種化學活性非常強的金屬進行防護是鉭材料加工必不可少的工序，能夠防止鉭合金空心鑄錠在后續(xù)加工過程中與空氣接觸，使空心鑄錠的表面質量較好，并且更能夠防止鉭基體在溫度升高造成的吸氣作用；所述吸氣作用主要為氧氣的吸入、氮氣的吸入和氫氣的吸入，其中氧氣的吸入將造成基材的脆性增強，變形抗力增大，壓力加工過程易開裂的問題，氮氣的吸入將使得鉭基材的強度增加、塑性降低變形難度增大，氫氣的吸入將造成材料脆化、壓力加工過程開裂。本申請在將鉭合金鑄錠進行線切割后依次進行的預加熱與涂覆抗氧化涂層是必不可少的步驟，這是由于線切割后采用的預加熱是為了能夠更好的涂覆表面抗 氧化涂層，既要保證能夠均勻、易于將涂層涂覆在空心鑄錠表面，又要保證不會對材料表面造成過渡氧化，因此必須進行預熱和抗氧化涂層的配合，抗氧化涂層主要是為了對鉭原料加熱進行保護，是專用的一種保護方法。
[0047]為了使鉭合金空心鑄錠在加工過程中具有更優(yōu)異的防氧化性且具有潤滑的作用，本發(fā)明優(yōu)選在空心鑄錠表面采用厚度為0.3mm~0.5mm紫銅箔包裹或1.2~2.5mm的紫銅帶包裹，采用厚度為0.8_~1.2_紫銅管包裹內孔。在鉭合金空心鑄錠表面和內孔包銅箔，對材料內外表面具有保護作用，提高內外表面質量；擠壓過程中對于擠壓模具和穿孔針具有保護作用，防止材料粘性及變形抗力造成的模具損傷；在擠壓過程中還具有潤滑作用，減少擠壓摩擦力和擠壓力；利用紫銅的親氧性和與外界空氣的隔離作用，避免鉭合金氧化吸氣，最終保證鉭合金管坯的表面質量。
[0048]按照本發(fā)明，在將鉭合金空心鑄錠的表面涂覆抗氧化涂層后則進行加熱。所述加熱是為了擠壓做準備，使鑄錠在擠壓的過程中易發(fā)生變形，并且保證擠壓后材料的內部組織與加工性能。本發(fā)明所述加熱的過程具體為:
[0049]采用中頻感應爐將空心鑄錠加熱至750°C~1350°C，紅外線測溫或者采用箱式電阻爐將空心鑄錠加熱到400°C~600°C，再轉入到中頻加熱爐中加熱到750°C~1350°C或者直接采用箱式電阻爐將空心鑄錠加熱到400°C~600°C。
[0050]為了使鉭合金空心鑄錠尺寸精準，本發(fā)明在加熱之后，作為優(yōu)選方案，采用熱作模具鋼5CrNiMo作為沖孔模具、淬火硬度HRC50~55的單錐或雙錐沖頭進行熱沖孔，終鍛溫度≥600°C。在熱擴孔之后，作為優(yōu)選方案，將空心鑄錠的外表面進行車外圓處理，內表面進行鏜孔處理的機械處理，以去除內外表面的污染層及缺陷，保證尺寸適用于擠壓筒要求。為了消除空心鑄錠在加工過程中的殘余應力，并且提高材料的純度、組織性能和減少表面污染，在所述機械處理之后則將空心鑄錠進行真空熱處理，所述真空熱處理的溫度優(yōu)選為鉭合金熔點的30%~50%，保溫時間為60~180min，真空度≤1.6X 10-3Pa0對于特殊成分組成的鉭合金，在處理過程中可能仍會出現(xiàn)經(jīng)過上述處理后材料組織仍較差的問題，因此為了使材料的性能達到最佳狀態(tài)，則重復進行預加熱-涂覆抗氧化涂層-包銅箔-加熱的工序，上述工序與首次加工工序的參數(shù)相同。
[0051]在將鉭合金空心鑄錠進行加熱之后，將其進行擠壓的操作，使材料在三向壓應力的作用下沿徑向、軸向和周向發(fā)生均勻形變。按照本發(fā)明在擠壓過程中采用的擠壓設備可以為1650T、3150T、3500T、5500T等油壓正向擠壓設備，擠壓比優(yōu)選≥4。將空心鑄錠加熱后再進行擠壓，有利于材料發(fā)生形變，使得到的鉭合金管坯晶粒細小均勻。
[0052]為了保證材料表面質量，并且避免空心鑄錠在擠壓過程中產生的脆皮造成在后續(xù)加工過程中材料的開裂，作為優(yōu)選方案，本發(fā)明將擠壓后的鉭合金管坯進行了酸洗。所述酸洗的溶液為硝酸與氫氟酸，所述硝酸的濃度優(yōu)選為68wt%，所述氫氟酸的濃度優(yōu)選為50wt%，所述硝酸與氫氟酸的體積比優(yōu)選為20:(2~3)，所述酸洗的時間優(yōu)選為2min~5min。
[0053]按照本發(fā)明，所述鉭合金管坯進行酸洗之后，將酸洗后的材料進行真空熱處理。所述真空熱處理是在高真空負壓和高溫下，利用鉭合金管坯表面的氧化物及內部其他雜質的蒸汽壓不同，使氧化物分解和進一步揮發(fā)，從而提高材料的純度、組織性能和減少表面污染。所述真空熱處理的溫度優(yōu)選為鉭合金熔點的30%~50%，保溫時間優(yōu)選為60min~180min,真空度優(yōu)選≤ 1.6 X 10-3pa,更優(yōu)選為 1.5 X 10-3Pa ~1.0 X l0-3Pa。
[0054]本發(fā)明在對鉭合金管坯進行真空熱處理后，對其進行了軋制。所述軋制為多輥、三輥及環(huán)孔型兩輥軋制，本發(fā)明優(yōu)選采用環(huán)孔型冷軋，該軋制技術相對于三輥及多輥軋制技術可以大大提高道次軋制加工率，縮短管材的生產周期，改善組織性能及降低壁厚偏差。道次加工率優(yōu)選為10%~80%，回轉角度優(yōu)選為17°~57°，送進量優(yōu)選為O~IOmm無極可調，回轉送進可采用單回轉送進、雙回轉雙送進或雙回轉單送進。
[0055]為了消除軋制過程中的殘余應力及加工硬化，并且使材料具有較好的表面質量，作為優(yōu)選方案，本發(fā)明在軋制之后進行了真空熱處理的工序。所述真空熱處理的溫度優(yōu)選為鉭合金熔點的30%~50%，保溫時間優(yōu)選為60min~180min，真空度≤1.6X 10_3Pa。
[0056]將經(jīng)過軋制的鉭合金管坯優(yōu)選采用煤油浸泡或超聲波清洗，使清洗后材料的表面呈現(xiàn)金屬本色光澤，內外表面無油污、雜質等外來污染物。隨后將其進行真空熱處理。
[0057]按照本發(fā)明，將經(jīng)過真空熱處理的鉭合金管坯優(yōu)選進行表面氧化處理，所述表面氧化處理產生表面致密高價氧化膜，從而避免基材在摩擦力情況下造成表面損傷和提高拉伸過程中的摩擦力。所述表面氧化處理的加熱溫度優(yōu)選為180°C~700°C，所述表面氧化處理的時間優(yōu)選為2min~70min。所述表面氧化處理優(yōu)選采用箱式或井式電阻爐，在大氣環(huán)境下進行。將經(jīng)過表面氧化處理的鉭合金管坯優(yōu)選進行酸洗，以去除表面雜質。所述酸洗的溶液優(yōu)選為硝酸和氫氟酸，所述硝酸與氫氟酸的體積比優(yōu)選為20:(2~3)，所述硝酸的濃度為68wt%，所述氫氟酸的濃度為50wt%。將經(jīng)過酸洗的管坯優(yōu)選進行了灼燒。所述灼燒能夠將較細直徑內外表面，尤其是內表面殘留的外來污染物在中溫極高真空負壓條件下分解和揮發(fā)，從而提高管材的清潔程度。所述灼燒優(yōu)選在真空退火爐中進行，真空度優(yōu)選(1.6X l(T3Pa，溫度優(yōu)選為450°C~550°C，時間優(yōu)選為20min~60min。[0058]最后將經(jīng)過灼燒或經(jīng)過其他加工的鉭合金管坯進行真空熱處理，消除加工過程中的殘余內應力。所述真空熱處理的溫度優(yōu)選為鉭合金熔點的30%~50%，保溫時間優(yōu)選為60min ~180min,真空度< 1.6 X IO-3Pa0
[0059]由上述可知，在鉭合金管制備過程中，首先將鉭合金鑄錠進行線切割掏孔，線切割技術能夠提高加工后鉭合金空心鑄錠的內表面質量、內孔同軸度、降低壁厚偏差和提高材料的綜合利用率；將得到的空心鑄錠進行預加熱，保證抗氧化涂層在空心鑄錠表面均勻涂敷；然后在空心鑄錠表面涂覆抗氧化涂層，有效避免了鉭合金空心鑄錠在加工過程中與空氣接觸，提高管坯的表面質量；然后將涂覆抗氧化涂層的空心鑄錠再次進行加熱并進行擠壓，鉭合金空心鑄錠發(fā)生形變，使得到的鉭合金管坯晶粒細小均勻；然后將經(jīng)過擠壓變形的管坯進行真空熱處理，該熱處理方式能夠提高管坯的純度、組織性能，并減少表面污染；將真空熱處理后的管坯進行軋制，保證了軋制管坯的尺寸及內外表面質量，并且使管坯變形均勻，最后進行了真空熱處理，有效的消除了材料加工過程中的殘余應力和再結晶組織，最終使制備的鉭合金管力學性能較好。
[0060]為了使鉭合金管坯具有較好的表面質量與綜合性能，本發(fā)明優(yōu)選在軋制之后增加了對材料表面進行氧化處理和灼燒。本發(fā)明在制備鉭合金的過程中，依次進行了線切割_加熱_涂覆抗氧化涂層_加熱_擠壓_真空熱處理_軋制_真空熱處理的加工工序，使鉭合金鑄錠變形均勻，并且避免了加工過程中材料不受污染，使制備的材料的表面質量較好且力學性能較高。
[0061]為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明提供的鉭合金管的制備方法進行詳細說明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。[0062]實施例1
[0063]I)鉭合金鑄錠經(jīng)過三次電子束熔煉，鑄錠的直徑為153mm，鑄錠的成分如表1所示:
[0064]表1鉭合金鑄錠兀素含量信息表
[0065]
【權利要求】
1.一種鉭合金，其特征在于，所述鉭合金包括1.5wt%~45wt9i^tJNb、l.8wt%~17.5wt%的 W、0.7wt% ~1.2wt% 的 Zr、0.5wt% ~3.0wt% 的 Hf、0.7wt% ~3.5wt% 的 Rb, 0.015wt% ~0.025wt% 的 C、0.015wt% ~0.025wt% 的 N 與 0.015wt% ~0.025wt% 的 Y 中的至少一種，和余量的Ta。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉭合金，其特征在于，所述鉭合金包括:9.0wt%~11.0wt%的ff, 2.0wt% ~3.0wt% 的 Hf, 180ppm ~200ppm 的 C 和余量的 Ta。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉭合金，其特征在于，所述鉭合金包括:13.0wt%~15.0wt%的 W,0.6wt% ~1.2wt% 的 Hf, 150ppm ~200ppm 的 C,0.7wt% ~1.5wt% 的 Rb, 150ppm ~200ppm的N和余量的Ta。
4.鉭合金管的制備方法，包括以下步驟: a)將鉭合金鑄錠進行線切割掏孔，得到空心鑄錠； b)將步驟a)得到的空心鑄錠進行預加熱，在預加熱后的空心鑄錠表面涂覆抗氧化涂層； c)將步驟b)得到的空心鑄錠進行再次加熱，將再次加熱后的空心鑄錠進行擠壓； d)將步驟c)得到的管坯進行真空熱處理，將真空熱處理后的管坯進行軋制； e)將步驟d)得到的管坯進行真空熱處理，得到鉭合金管；所述鉭合金鑄錠中包括1.5wt% ~45wt% 的 Nb、1.8wt% ~17.5wt% 的 W、0.7wt% ~1.2wt% 的 Zr、0.5wt% ~3.0wt%的 Hf、0.7wt% ~3.5wt% 的 Rb，0.015wt% ~0.025wt% 的 C、0.015wt% ~0.025wt% 的 N 與0.015wt%~0.025wt%的Y中的至少一種，和余量的Ta。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟a)中所述線切割掏孔之后還包括: 將線切割掏孔后的空心鑄錠進行表面處理。
6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟b)中所述預加熱在箱式電阻爐或中頻感應爐中進行，預加熱的溫度為120°C~180°C。
7.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟c)中所述再次加熱在中頻感應爐中進行，所述加熱的溫度為750V~1350°C。
8.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟d)中所述真空熱處理的溫度為鉭合金熔點的30%~50%,時間為60~180min，真空度≤1.6X IO^3Pa0
9.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟d)中所述軋制之后還包括:將軋制后的管坯采用箱式電阻爐或井式電阻爐進行表面氧化處理，所述表面氧化處理的加熱溫度為180~700°C，時間為2min~70min。
10.根據(jù)權利要求9所述的制備方法，其特征在于，管坯進行表面氧化處理后還包括: 采用真空退火爐對表面氧化處理的管坯進行灼燒，所述灼燒的溫度為450°C~550°C，時間為20min~60min。
【文檔編號】C22C27/02GK103849803SQ201410114933
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】李桂鵬, 汪凱, 李積賢, 孫偉, 同磊, 謝新普, 任曉, 安剛 申請人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司