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      一種高致密鉻鎢合金靶材的制備方法_2

      文檔序號:9607206閱讀:來源:國知局
      [0059]實施例2
      [0060]鉻鎢合金靶材包括以下原子百分比的成分:鉻90%,鎢10%。
      [0061]本實例鉻鎢靶材的制備方法,包括以下步驟:
      [0062]粉末還原步驟:鎢粉(平均粒徑6 μ m、純度:99.999% ;0含量為< 200ppm)在850°C溫度下通入氫氣,保溫3小時,進行脫氧處理制得0含量為70ppm的脫氧后鎢粉,即還原后的鶴粉;
      [0063]粉末制備步驟:按上述原子百分比所對應(yīng)的重量比稱取平均粒徑在35μπι的鉻粉、與還原后的鎢粉(脫氧后鎢粉)放入高能球磨機中混合12h,混合過程中通入高純惰性氣體進行保護,球料比為30:1,球材質(zhì)為硬質(zhì)合金,獲得預(yù)合金粉末;所得預(yù)合金粉末的平均粒徑為25?30 μ m ;
      [0064]裝包套步驟:將混合好的預(yù)合金粉末裝入尺寸合適的金屬包套中,可采用低碳鋼板包套或鈦板包套;
      [0065]脫氣步驟:將裝滿的包套放置在脫氣爐中,加熱溫度400°C,保溫時間30h ;
      [0066]熱等靜壓步驟:將脫氣完畢的包套封焊后放入熱等靜壓設(shè)備中燒結(jié),保溫溫度為1350°C,時間3h,壓力150MPa ;再去除包套獲得壓制后的坯料;
      [0067]機加工步驟:對壓制后的坯料按照圖紙進行機加工,清洗后得到所需要的成品靶材。
      [0068]本實例得到的靶材相對密度達到99.2%,平均晶粒尺寸彡35 μ m。
      [0069]實施例3
      [0070]本實施例中,鉻鎢合金靶材包括以下原子百分比的成分:鉻95.2%,鎢4.8%。
      [0071]本實例鉻鎢靶材的制備方法,包括以下步驟:
      [0072]粉末還原步驟:鶴粉(平均粒徑10 μ m、純度:99.9% ;0含量為lOOOppm)在950°C溫度下通入氫氣,保溫1小時,進行脫氧處理制得0含量為< 300ppm的脫氧后鎢粉,即還原后的鶴粉;
      [0073]粉末制備步驟:按上述原子百分比所對應(yīng)的重量比稱取平均粒徑在45 μ m的鉻粉及脫氧后鎢粉放入高能球磨機中混合24h,混合過程中抽真空并充入高純惰性氣體進行保護,球料比為40:1,球材質(zhì)為硬質(zhì)合金,獲得預(yù)合金粉末;所得預(yù)合金粉末的平均粒徑為40 ?45 μ m ;
      [0074]裝包套步驟:將混合好的預(yù)合金粉末裝入尺寸合適的金屬包套中,可采用低碳鋼板包套或鈦板包套;
      [0075]脫氣步驟:將裝滿的包套放置在脫氣爐中,加熱溫度300°C,保溫時間20h,,脫氣處理時進行一定的真空度控制,將真空度控制在10 'Pa?10 2Pa ;
      [0076]熱等靜壓步驟:將脫氣完畢的包套封焊后放入熱等靜壓設(shè)備中燒結(jié),保溫溫度為1250°C,時間4h,壓力135MPa ;再去除包套獲得壓制后的坯料;
      [0077]機加工步驟:對壓制后的坯料按照圖紙進行機加工,清洗后得到所需要的成品靶材。
      [0078]本實例得到的靶材相對密度達到99.5%,平均晶粒尺寸< 50 μ m。
      [0079]如圖1所示,本實施例得到的靶材致密度高、晶粒細小、顯微組織均勻。
      [0080]實施例4
      [0081]本實施例中,鉻鎢合金靶材包括以下原子百分比的成分:鉻96.8%,鎢2.2%。本實例鉻鎢靶材的制備方法,包括以下步驟:
      [0082]粉末還原步驟:鎢粉(平均粒徑3 μ m、純度:99.99% ;0含量為600?900ppm)在950°C溫度下通入氫氣,保溫1小時,進行脫氧處理制得0含量為彡250ppm的脫氧后鎢粉,即還原后的鎢粉;
      [0083]粉末制備步驟:按上述原子百分比所對應(yīng)的重量比稱取平均粒徑在25μπι的鉻粉及脫氧后鎢粉放入高能球磨機中混合20h,混合過程中抽真空并充入高純惰性氣體進行保護,球料比為35:1,球材質(zhì)為硬質(zhì)合金,獲得預(yù)合金粉末;所得預(yù)合金粉末的平均粒徑為20 ?25 μ m ;
      [0084]裝包套步驟:將混合好的預(yù)合金粉末裝入尺寸合適的金屬包套中,可采用低碳鋼板包套或鈦板包套;
      [0085]脫氣步驟:將裝滿的包套放置在脫氣爐中,加熱溫度370°C,保溫時間16h,脫氣處理時進行一定的真空度控制,將真空度控制在10 2Pa?10 3Pa ;
      [0086]熱等靜壓步驟:將脫氣完畢的包套封焊后放入熱等靜壓設(shè)備中燒結(jié),保溫溫度為1280°C,時間3.5h,壓力145MPa ;再去除包套獲得壓制后的坯料;
      [0087]機加工步驟:對壓制后的坯料按照圖紙進行機加工,清洗后得到所需要的成品靶材。
      [0088]本實例得到的靶材相對密度達到99.6%,平均晶粒尺寸彡35 μ m。
      [0089]實施例5
      [0090]本實施例中,鉻鎢合金靶材包括以下原子百分比的成分:鉻83%,鎢17%。
      [0091]本實例鉻鎢靶材的制備方法,包括以下步驟:
      [0092]粉末還原步驟:鎢粉(平均粒徑5 μ m、純度:99.999% ;0含量為< 300ppm)在920°C溫度下通入氫氣,保溫2小時,進行脫氧處理制得0含量為彡lOOppm的脫氧后鎢粉,即還原后的鎢粉;
      [0093]粉末制備步驟:按上述原子百分比所對應(yīng)的重量比稱取平均粒徑在ΙΟμπι的鉻粉、與還原后鎢粉(脫氧后鎢粉)放入高能球磨機中混合15h,混合過程中通入高純惰性氣體進行保護,球料比為40:1,球材質(zhì)為硬質(zhì)合金,獲得預(yù)預(yù)合金粉末;所得預(yù)合金粉末的平均粒徑為5?10 μ m ;
      [0094]裝包套步驟:將混合好的預(yù)合金粉末裝入尺寸合適的金屬包套中,可采用低碳鋼板包套或鈦板包套;
      [0095]脫氣步驟:將裝滿的包套放置在脫氣爐中,加熱溫度430°C,保溫時間10h ;
      [0096]熱等靜壓步驟:將脫氣完畢的包套封焊后放入熱等靜壓設(shè)備中燒結(jié),保溫溫度為1400°C,時間2h,壓力150MPa ;再去除包套獲得壓制后的坯料;
      [0097]機加工步驟:對壓制后的坯料按照圖紙進行機加工,清洗后得到所需要的成品靶材。
      [0098]本實例得到的靶材相對密度達到99.2%,平均晶粒尺寸彡20 μ m。
      [0099]實施例6
      [0100]本實施例中,鉻鎢合金靶材包括以下原子百分比的成分::鉻98.5%,鎢1.5%;本實例鉻鎢合金靶材的制備方法,包括以下步驟:
      [0101]粉末還原步驟:鎢粉(平均粒徑5 μ m、純度:99.9% ;0含量為1000?1200ppm)在850°C溫度下通入氫氣,保溫5小時,進行脫氧處理,制得0含量為彡350ppm的脫氧后鎢粉;
      [0102]粉末制備步驟:按上述原子百分比所對應(yīng)的重量比稱取脫氧后鎢粉與平均粒徑25μπι的99.95%純度的鉻粉,采用高能球磨工藝制取混合均勻的預(yù)合金粉末;球料比為25:1,研磨球為硬質(zhì)合金球,研磨時間為6小時,獲得預(yù)合金粉末;所得預(yù)合金粉末的平均粒徑為彡20 μ m ;
      [0103]裝包套步驟:將混合好的預(yù)預(yù)合金粉末裝入尺寸合適的不銹鋼包套中;
      [0104]脫氣步驟:將不銹鋼包套放置在脫氣爐中,加熱溫度480°C,保溫時間6h ;
      [0105]熱等靜壓步驟:將脫氣完畢的包套封焊后放入熱等靜壓設(shè)備中燒結(jié),保溫溫度為1360°C,時間5h,壓力125MPa ;再去除包套獲得壓制后的坯料;
      [0106]機加工步驟:對壓制后的坯料按照圖紙進行機加工,清洗后得到所需要的成品靶材。
      [0107]本實例得到的靶材相對密度達到99%,平均晶粒尺寸為30 μ m。
      [0108]以上實施例中各參數(shù)的測定方法如下:相對密度采用阿基米德排水法進行測定;平均晶粒尺寸通過光學(xué)金相顯微鏡對靶材進行分析。
      [0109]應(yīng)當(dāng)理解,這些實施例的用途僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護范圍。此外,也應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動、修改和/或變型,所有的這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的保護范圍之內(nèi)。
      【主權(quán)項】
      1.一種鉻鎢合金靶材,其特征在于,包括以下原子百分比的成分:鉻80?99%,鎢1?20%o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉻鎢合金靶材,其特征在于,包括以下原子百分比的成分:鉻90%,鎢 10%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉻鎢合金靶材,其特征在于,所述合金靶材的相對密度不低于99 %,平均晶粒尺寸不大于50 μ m。4.權(quán)利要求1?3任一所述鉻鎢合金靶材的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟一、將鎢粉進行還原處理,得到還原后的鎢粉; 步驟二、將所述還原后的鎢粉和鉻粉制備得到預(yù)合金粉末; 步驟三、將所述預(yù)合金粉末原料進行裝包套處理,得到裝滿的包套; 步驟四、將所述裝滿的包套進行脫氣處理,得到脫氣后的包套; 步驟五、對所述脫氣后的包套進行熱等靜壓處理,得到壓制后的錠坯,再去除包套得到壓制后的還料; 步驟六、將所述壓制后的坯料進行機加工處理,得到所述鉻鎢合金靶材。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法,其特征在于,在所述步驟二中,所述預(yù)合金粉末是所述還原后的鎢粉與鉻粉進行磨粉處理得到的;優(yōu)選地,所述磨粉處理采用高能球磨制粉處理。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備方法,其特征在于,所述高能球磨制粉處理,是指于惰性氣體保護條件下在高能球磨機中混合4?24h。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法,其特征在于,所述預(yù)合金粉末的平均粒徑不大于50μ m。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法,其特征在于,在所述步驟一中,所述還原處理是在850?950°C下通入氫氣。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法,其特征在于,在所述步驟四中,所述脫氣處理的溫度為300?500°C,時間為5?30h ;優(yōu)選地,所述脫氣處理時的真空度為10 'Pa?10_4Pa。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法,其特征在于,在所述步驟五中,所述熱等靜壓處理的保溫溫度為1250?1450°C,保溫時間為2?5h,壓力為120?150MPa。
      【專利摘要】本發(fā)明屬于粉末冶金材料制備技術(shù)領(lǐng)域,提供一種高致密鉻鎢合金靶材的制備方法。該鉻鎢合金靶材包括以下原子百分比的成分:鉻80~99%,鎢1~20%。該鉻鎢合金靶材的制備方法為:將鎢粉還原后,和鉻粉通過預(yù)合金粉末制備、裝包套、脫氣、熱等靜壓、機加工等處理,獲得所述鉻鎢合金靶材。本發(fā)明的鉻鎢合金靶材密度高(相對密度不小于99%)、組織均勻,晶粒細小(不大于50μm);通過該靶材可用于電極觸頭材料等鍍膜領(lǐng)域,制備具有高硬度、高耐電壓強度、低截流值、可替代純鎢的薄膜材料。
      【IPC分類】B22F1/00, B22F3/15, C22C27/06
      【公開號】CN105364074
      【申請?zhí)枴緾N201410404763
      【發(fā)明人】張路長, 張鳳戈, 郝權(quán), 姜海, 唐培新, 何向暉, 趙雷, 繆磊
      【申請人】安泰科技股份有限公司
      【公開日】2016年3月2日
      【申請日】2014年8月15日
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