专利名称：钼合金薄板生坯的辊轧制备方法
技术领域：
本发明涉及一种钼合金生坯，尤其涉及钼铜合金薄板生坯的辊轧 制备方法。
背景技术：
钼铜合金既具有钼的高强度、高硬度，低的热膨胀系数等特性， 同时又具有铜的高塑性、良好的导电性和导热性等特点，在大规模集 成电路和大功率微波器件中钼铜合金材料作为基片、嵌块、连接件和 散热元件得到了广泛的应用，其中尤以板材特别是薄板材的用量最 大。而传统钼铜合金板材的加工主要采用粉末冶金压制厚板生坯，相 对密度较低，使得烧结后的板坯进一步轧制加工困难，必须采用高温 轧制、酸碱洗、多次冷加工及退火等工序，资源浪费较大，环境污染 严重，而且其面积和厚度也受到了一定的限制。因此，如果能将钼铜 合金粉末制成薄板生坯，在随后的烧结过程中就能将杂质元素彻底脱 除，然后再进行轧制加工，即可制备出大面积钼铜合金薄板材，材料 质量和利用率均可大幅提高。因此，制备钼铜合金薄板生坯将是该合 金材料能否承受进一步轧制加工的关键。
现有的钼铜合金生板坯制备的主要工艺步骤如下 (l)配粉按拟制备合金材料的成分百分比要求，将钼及铜金属 粉末进行称重配比，并进行均匀混合；(2)压坯采用液压机和成形模具，将合金粉末压制成方形或长 方形厚板生坯。
从上述的步骤分析可知，现有的钼合金板坯制备工艺主要存在如 下问题
(1) 厚度较大现有制备技术生产的生板坯厚度至少在20毫米以 上，无法生产厚度在3毫米以下的薄板生坯。
(2) 密度低:现有技术生产的生板坯的相对密度一般不超过50% 。
(3) 生产的不连续性采用现有制备技术无法制得连续的带状或 大面积的薄板生坯。而且一种规格生板坯，需要相应规格的一套模具 相配套，生产灵活性较差。
(4) 轧制板材成品率低采用现有技术生产的生板坯经过烧结和 冷热加工后，损耗较大，得到的最终轧制板材成品率较低。如生产 lmm厚的薄板，综合成品率还不到40%。
(5) 后续加工困难，资源浪费和环境污染严重现有技术生产的
生板坯由于厚度较大、相对密度较低，使得烧结后的板坯进一步轧制 加工困难，必须采用高温轧制、酸碱洗、多次冷加工及退火等工序， 资源浪费较大，环境污染严重。
(6) 后续加工设备投资大后续加工设备占用种类和数量较多，
而且多数为大功率和大吨位的加工设备，设备投资较大。
(7) 占用场地大需要较大的加工场地，且各工序需要相互隔离。 造成现有技术存在以上诸多缺陷的主要原因如下
(1)生坯厚度较大采用液压和成形模具制备钼合金生板坯时，因薄板生坯难以脱模，现有技术生产的生板坯的厚度受到一定的限
制，难以制备厚度在3毫米以下的薄板生坯。
(2) 生坯密度较低受设备压力和生坯面积的制约，现有技术生 产的生板坯的相对密度一般不超过50%。
(3) 生坯面积较小采用该工艺无法制得大面积的薄板生坯。
(4) 生产灵活性差要改变压制生坯的尺寸，必须重新制作压制 模具，生产灵活性较差。
(5) 后续加工困难现有技术生产的生板坯由于厚度较大，预烧 阶段的脱脂不彻底，坯料内部的杂质元素和粉末表面氧化层难以通过 挥发和氢气还原彻底去除，导致烧结后材料的塑性较差，在后续的加 工过程中易过早地产生加工硬化并导致材料开裂。烧结后的板坯后续 再加工困难，必须采用高温下的大吨位压力加工设备才能完成，造成 能耗高、成品率低、环境污染严重。
(6) 烧结密度不均由于钼一铜采用液相烧结，且钼和铜二者互 不相溶，烧结过程中易造成烧结坯料上下成分偏析。
因此，如何采用适当的方法使坯料内部成分分布均匀，杂质元素 在高温液相烧结前即彻底脱除，制备厚度小、面积大的板坯是解决现 有制备技术中诸多问题的较为理想的方法。
本发明解决的技术问题是提供了一种钼合金薄板生坯的辊轧制 备方法，旨在解决现有制备技术中存在的诸多缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的
将制粒烘干后的钼铜合金粉末进行辊轧压制；其中钼含量为60-95%，铜含量为40-5%;
轧制压力控制在30 200KN的范围内，轧制速度控制在 0. 1~2. Ocm/s的范围内，将合金粉末轧制成0. 3~2. 5mm厚且厚度和密 度均匀的薄板生坯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是生坯厚度小，相对密度 大，可连续生产，生板坯及最终轧制板材的成品率高，后续再加工容 易，可用于实际生产中。
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步地详细描述
本发明采用辊轧压制的方法制备钼铜薄板生坯，其主要工艺步骤
如下
将制粒烘干后的钼铜合金粉末进行辊轧压制；其中钼含量为 60-95%，铜含量为40-5%;
轧制压力控制在30~200KN的范围内，轧制速度控制在 0. 1 2. Ocm/s的范围内，将合金粉末轧制成0. 3 2. 5mm厚且厚度和密 度均匀的薄板生坯。
将制粒的合金粉末采用辊轧制坯代替油压制坯，可使得生板坯厚 度大为减小、面积大大增加、相对密度大为提高。
传统的油压制坯技术，须首先将粉末均匀平铺在阴模型腔内，然 后将阳模放入并对其施加压力，直至将粉末压成块状坯料，再脱模取 出。由于模具与粉末之间是面接触，受液压机压力限制，钼铜合金生 坯面积不能太大，否则粉末单位面积受到的压力就小，生坯密度太低 而无法成形和脱模。另外， 一次压制钼铜合金粉末亦不宜太少，生坯不能太薄，否则无法成形和脱模。而采用辊轧制坯就不存在上述问题， 因为合金粉末和两平行轧辊之间近似为线接触，合金粉末单位面积受 到的压力较大，且轧辊连续转动，粉末连续供给，因此辊轧制坯的生 坯除其宽度受轧辊宽度的制约外，其长度可不受限制的连续生产，尤 其是采用该技术可以生产出厚度很薄、密度很高且分布均匀的钼铜合 金薄板生坯。而设备采用粉末冶金行业用于生产多孔板带的常规粉末 轧机即可。
实施例h
将制粒烘干后的80%钼和20%铜含量的合金粉末进行辊轧制坯；
轧制压力控制在50KN，轧制速度控制在1.8cm/s，将合金粉末辊 轧压制成1. Oram厚的薄板生坯。 实施例2:
将制粒烘干后的85%钼和15%铜含量的合金粉末进行辊轧制坯； 轧制压力控制在IOOKN，轧制速度控制在1.4cm/s，将合金粉末 辊轧压制成1. 2mm厚的薄板生坯。 实施例3:
将制粒烘干后的90%钼和10%铜含量的合金粉末进行辊轧制坯； 轧制压力控制在150KN,轧制速度控制在1.0cm/s，将合金粉末 辊轧压制成1. 4mm厚的薄板生坯。 与现有技术相比，本发明的优点-
(l)生产周期短生产同样数量的生板坯所用的时间是现有技术 所用时间的1/5。(2) 生板坯的厚度小、相对密度大。
(3) 成品率高可根据成品要求，灵活调整坯料尺寸，最大限度地减少边角料损耗，且坯料不良品和边角料可直接回收再利用，原材料利用率较高。
(4) 可用于工业化连续生产。
(5) 设备投资小设备占用种类和数量较少，而且设备功率和吨位较小，设备投资费用较低。
(6) 占用场地小可在较小的加工场地上完成生产过程。
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权利要求
1. 一种钼合金薄板生坯的辊轧制备方法，是通过以下步骤实现的将制粒烘干后的钼铜合金粉末进行辊轧压制；其中钼含量为60-95％，铜含量为40-5％；轧制压力控制在30～200KN的范围内，轧制速度控制在0.1～2.0cm/s的范围内，将合金粉末轧制成0.3～2.5mm厚且厚度和密度均匀的薄板生坯。
2. 根据权利要求1所述的钼合金薄板生坯的辊轧制备方法，其 中将制粒烘干后的80%钼和20%铜含量的合金粉末进行辊轧制坯；轧制压力控制在50KN，轧制速度控制在1.8cm/s，将合金粉末辊 轧压制成1. Omm厚的薄板生坯。
3. 根据权利要求1所述的钼合金薄板生坯的辊轧制备方法，其 中将制粒烘干后的85%钼和15%铜含量的合金粉末进行辊轧制坯；轧制压力控制在100KN,轧制速度控制在1.4cm/s，将合金粉末 辊轧压制成1. 2mm厚的薄板生坯。
4. 根据权利要求1所述的钼合金薄板生坯的辊轧制备方法，其 中-将制粒烘干后的90%钼和10%铜含量的合金粉末进行辊轧制坯；轧制压力控制在150KN，轧制速度控制在1.0cm/s，将合金粉末 辊轧压制成1. 4mm厚的薄板生坯。
全文摘要
本发明涉及一种钼合金薄板生坯的辊轧制备方法，是通过以下步骤实现的将制粒烘干后的钼铜合金粉末进行辊轧压制；其中钼含量为60-95％，铜含量为40-5％；轧制压力控制在30～200KN的范围内，轧制速度控制在0.1～2.0cm/s的范围内，将合金粉末轧制成0.3～2.5mm厚且厚度和密度均匀的薄板生坯；本发明的有益效果是生坯厚度小，相对密度大，可连续生产，生板坯及最终轧制板材的成品率高，后续再加工容易，可用于实际生产中。
文档编号B22F3/18GK101462167SQ20071017247
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日
发明者刘晓明, 朱玉斌, 宁 杨, 汪维金, 詹土生, 贺朝君 申请人:上海大学;上海六晶金属科技有限公司