专利名称：：一种Mo－Si－Al－K冷轧薄钼板带材的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种Mo-Si-A1-K冷轧薄钼板带材及其制备方法。
背景技术：
：由于难熔金属钼具有较高的高温强度、良好的导电导热性、较低的膨胀系数和易加工性,因而在汽车卤钨灯、高压钠灯、照明卤钩灯等特种灯泡及电光源器件中广泛使用钼丝材来制造它们所需的灯泡挂钩、绕灯丝用芯线、导杆、引出线及塑性支架等零部件，在金属加工行业中被广泛用作线切割钼丝，窑炉行业中用作氢气炉用加热元件。冷轧薄钼板、带材，主要用于电真空、电光源工业中，由薄钼板、带经深冲、拉制、旋压等二次成型工艺，加工制成各种形状、规格的制品，如钼坩锅、烧舟、大功率发射管阳极(U型)、栅极钼筒等。如果在上述行业中使用，都要求薄钼板、带具有较好的低温塑性和良好的高温使用性能，纯钼板的再结晶温度只有10001200°C，因而往往出现脆性和断裂，其高温强度也低且易变形，远远不能满足这些行业的使用要求。而ASK高温薄钼板、带的再结晶温度在1650°C以上，这是因为此时其再结晶晶粒长大且在再结晶后形成相互搭接且互锁的晶粒结构所致，并且由于在完全再结晶后显微组织仍保持明显的方向性，因此再结晶的高温钼板依然能保持良好的塑性。
发明内容本发明的目的在于提供一种加工性能好、表面质量好、尺寸精度高、高温强度高、再结晶温度高、工艺简单、不易弯曲脆断、成品率高、材料一致性好、使用寿命长的Mo-Si-Al-K冷轧薄钼板带材及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种Mo-Si-Al-K冷轧薄钼板带材的制备方法，其特征在于其制备过程是将Mo-Si-A1-K烧结高温钼坯，在13001500°C下进行轧制加热，对高温钼坯作第一道次变形量为20%30%的热轧开坯加工；当轧制总变形量达到70%75%时，轧制中断，使其在9001100°C温度下，进行中间退火，退火时间为60min;退火后进行碱洗，并温轧为δ=l.Omm的中厚钼板；对1.0mm的中厚钼板进行冷轧，最终成品规格为δ=0.10.5mm;对成品进行800850°C真空消应力退火后，得到本发明所需的高温冷轧薄钼板带材。本发明的一种Mo-Si-A1-K冷轧薄钼板带材制备方法，其特征在于所述的合金坯料的制备过程是以二钼酸铵为原料加氢气进行一次还原得到二氧化钼；按照重量百分比称取K2Si03和Al(N03)3进行溶解备用；将二氧化钼和K2Si03、Al(N03)3溶液在双锥真空干燥掺杂锅中进行掺杂、烘干；将二氧化钼在四管高温马弗炉中进行二次氢气还原；将Mo-Si-Al-K掺杂钼粉进行冷等静压压制成，得到高温钼坯，冷等静压的压制后，烧结成钼坯。本发明的一种Mo-Si-Al-K冷轧薄钼板带材制备方法，其特征在于所述的Mo-Si-Al-K高温烧结成钼坯中含有K20、Si02和A1A三种氧化物，三种氧化物占钼的重量百分比为K20:0.01%0.08%，Si02:0.02%0.05%，A1A:0%0.005%。本发明的方法，采用传统的粉末冶金生产工艺，不同之处在于在二氧化钼阶段进行双锥真空干燥液一固掺杂，而后进行二次还原制取硅铝钾掺杂钼粉，再经压制、烧结、热轧、温轧、冷轧、碱洗、退火等工序制备出规格为SO.10.5mraMo-Si-Al-K冷轧薄钼板、带材。本发明的原料廉价、易得，所制备的薄钼板、带材表面质量好、尺寸精度高、高温强度高、再结晶温度高、工艺简单、不易弯曲脆断、成品率高、材料一致性好、使用寿命长，可广泛用来制作钼坩锅、烧舟、大功率发射管阳极(U型)、栅极钼筒、发热体、隔热屏和其他结构件。本发明的方法，具有如下工艺特点(1)原料廉价易得钼源为二钼酸铵；(2)所使用的添加剂K2Si03、A1(N03)3价格低廉，对操作人员的身体没有伤害；(3)生产工艺易于控制，操作简便、安全、可靠，在设备上无需大的投入和改造，适于大规模生产；(4)采用液一固掾杂方法，和固一固惨杂方法相比较，所添加的合金元素在材料中的分布均匀，产品一致性好；(5)在13001500'C下进行轧制加热，对钼坯作第一道次变形量为2030%的热轧开坯；(6)当轧制总变形量达到7075%时，轧制中断，使其在9001100。C之间进行中间退火;(7)退火后进行碱洗，并温轧为S二1.0mm的中厚钼板；(8)对1.0mm的中厚钼板进行冷轧，最终成品规格为S=0.10.5mm;(9)对成品进行800850'C真空退火。本发明的方法，制备的Mo-Si-Al-K高温钼合金板材，其合金中含有1(20、Si02和AlA三种氧化物，三种氧化物占钼的重量百分比为1<20:0.01%0.08%，Si02:0.02%0.05%,A1203:0%0.005%。和纯钼相比较，本发明方法所得产品的高温强度高，再结晶温度高，比纯钼提高了500600'C，本发明所得的冷轧薄钼板、带材产品具有表面质量好、尺寸精度高、高温强度高、塑性好、使用寿命长等优良性能，可广泛用来制作钼坩锅、烧舟、大功率发射管阳极(U型)、栅极钼筒、发热体、隔热屏和其他结构件。具体实施例方式以二钼酸铵为原料加氢气进行一次还原得到二氧化钼；按照重量百分比称取K2Si03和A1(N03)3进行溶解备用；将二氧化钼和K2Si03、A1(N03)3溶液在双锥真空干燥掺杂锅中进行掺杂，其中空气压縮泵的压力为0.2MPa,掺杂锅的烘干温度为7(TC,掺杂锅内部的真空度需要控制在0.06MPa以上；将二氧化钼在四管高温马弗炉中进行二次氢气还原，氢气流量为5.0M3/H，装舟量为1.0kg/舟，推舟速度为4舟/60min;将Mo-Si-AI-K掺杂钼粉进行冷等静压压制成，得到单重9.0kgMo-Si-Al-K高温钼坯，冷等静压的压制压力为175MPa，保压时间为10min，一次卸压时间为45s，二次卸压时间为5s;并进行1250℃马弗炉预烧结和1900°C中频高温烧结得到单重9.0kg厚度2430mmMo-Si-Al-K烧结高温钼坯；将Mo-Si-Al-K烧结高温钼坯在13001500℃下进行轧制前加热，对高温钼坯作第一道次变形量为2030%的热轧开坯加工；当轧制总变形量达到7075%时，轧制中断，使其在9001100'C之间进行中间退火，退火时间为60min;退火后进行碱洗，并温轧为S=1.0mm的中厚钼板；对l.Omm的中厚钼板进行冷轧，最终成品规格为S=0.10.5mm;对成品进行800850'C真空消应力退火后得到本发明所需的高温冷轧薄钼板、带材。实施例1以二钼酸铵为原料加氢气进行一次还原得到二氧化钼，取二氧化钼30kg备用；按照重量百分比为0.2%1(20、0.13%Si02、A1A0.001X称取100gK2SiO3、6.5gAl(N03)39H20进行溶解备用；将二氧化钼和K2Si03、Al(N03)3溶液在双锥真空干燥掺杂锅中进行掺杂，其中空气压縮泵的压力为0.2MPa，掺杂锅的烘干温度为70'C，掺杂锅内部的真空度需要控制在0.06MPa以上，掺杂后得到二氧化钼29.0kg;将二氧化钼在四管高温马弗炉中进行二次氢气还原，氢气流量为5.0M7H，装舟量为1.0kg/舟，推舟速度为4舟/60min，得到Mo-Si_Al-K掺杂钼粉21.0kg;将Mo-Si-Al-K掺杂钼粉进行冷等静压压制成，得到单重9.0kgMo-Si_Al-K高温钼坯，冷等静压的压制压力为175MPa，保压时间为lOmin,—次卸压时间为45s，二次卸压时间为5s;并进行1250℃马弗炉预烧结和1900℃中频高温烧结得到单重9.0kg厚度2430mmMo-Si-Al-K烧结高温钼坯；将Mo-Si-Al-K烧结高温钼坯在1450'C下进行轧制前加热，保温时间为60min;对高温钼坯作第一道次变形量为2030%的热轧开坯加工；当轧制总变形量达到7075%时，轧制中断，使其在IOO0℃进行中间退火，退火时间为60min;退火后进行碱洗，并温轧为S=1.0咖的中厚度钼板；对1.0mm的中厚钼板进行冷轧，最终成品规格为S=0.3、0.4mm;对成品进行820℃真空消应力退火后得到本发明所需的高温冷轧薄钼板、带材。过程中的检测数据见下表所示。表1Mo-Si-Al-K掺杂钼粉理化指标<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2Mo-Si-Al-K高温钼坯的理化性能<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3S=0.3、0.4mmMo-Si-Al-K冷轧薄钼板820。C真空退火后的力学性能<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4S=0.3、0.4mmMo-Si-Al-K冷轧薄钼板820'C真空退火后的杯突性售<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1.一种Mo-Si-Al-K冷轧薄钼板带材的制备方法，其特征在于其制备过程是将Mo-Si-Al-K烧结高温钼坯，在1300～1400℃下进行轧制前预退火，对高温钼坯作第一道次变形量为20％～30％的热轧开坯加工；当轧制总变形量达到70％～75％时，轧制中断，使其在900～1100℃温度下，进行中间退火，退火时间为60min；退火后进行碱洗，并温轧为δ＝1.0mm的中厚钼板；对1.0mm的中厚钼板进行冷轧，最终成品规格为δ＝0.2～0.5mm；对成品进行800～850℃真空消应力退火后，得到本发明所需的高温冷轧薄钼板带材。2.根据权利要求1所述的一种Mo-Si-A1-K冷轧薄钼板带材制备方法，其特征在于所述的合金坯料的制备过程是以二钼酸铵为原料加氢气进行一次还原得到二氧化钼；按照重量百分比称取K2SiOjnAl(N03)3进行溶解备用；将二氧化钼和K2Si03、Al(N03):,溶液在双锥真空干燥掺杂锅中进行掺杂、烘干；将二氧化钼在四管高温马弗炉中进行二次氢气还原；将Mo-Si-Al-K掺杂钼粉进行冷等静压压制成，得到高温钼坯，冷等静压的压制后，烧结成钼坯。3.根据权利要求l所述的一种Mo-Si-Al-K冷轧薄钼板带材制备方法，其特征在于所述的Mo-Si-A1-K高温烧结成钼坯中含有K20、Si02和八1203三种氧化物，三种氧化物占钼的重量百分比为&0:0.01%0.08%，Si02:0.02%0.05%，A1203:0%0.005%。全文摘要本发明涉及一种Mo-Si-Al-K冷轧薄钼板带材及其制备方法。其特征在于其制备过程是将Mo-Si-Al-K烧结高温钼坯，在1300～1400℃下进行轧制前预退火，对高温钼坯作第一道次变形量为20％～30％的热轧开坯加工；当轧制总变形量达到70％～75％时，在900～1100℃温度下，进行中间退火、碱洗，温轧为中厚钼板；对中厚钼板进行冷轧至最终成品规格，对成品进行800～850℃真空消应力退火后，得到本发明所需的高温冷轧薄钼板带材。本发明方法所得产品的高温强度高，再结晶温度高，冷轧薄钼板、带材产品具有表面质量好、尺寸精度高、高温强度高、塑性好、使用寿命长等优良性能，可广泛用来制作钼坩锅、烧舟、大功率发射管阳极(U型)、栅极钼筒、发热体、隔热屏和其他结构件。文档编号C22C27/00GK101200787SQ20071017966公开日2008年6月18日申请日期2007年12月17日优先权日2007年12月17日发明者卜春阳,李大成申请人:金堆城钼业股份有限公司