一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材及其加工方法与流程

文档序号:12250746阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材,其特征在于:所述有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的成分为铜、锰、镍和钴,所述有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的各成分按照原子分数为锰0.5-2%,镍3-5%,钴1.5-3%,其余为铜,总量为100%,所述有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材经搅拌摩擦焊加工的方法制得,所述有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材中平均晶粒尺寸小于5μm,所述有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的寿命不低于3000kwh。

2.根据权利要求1所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材,其特征在于:所述有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的原料为铜粉、锰粉、镍粉和钴粉,所述原料经冷等静压压成块状,真空烧结熔炼,得到合金铸锭。

3.一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将铜粉、锰粉、镍粉和钴粉以转速为400rpm,在真空球磨罐中混合3h至均匀,经冷等静压压成块状,真空烧结熔炼,得到铜锰基合金铸锭;

(2)将步骤(1)制备的铜锰基合金铸锭热锻开坯,进行60-90%冷轧变形,再在大气或者真空条件下经过400-600℃再结晶热处理,保温2-3h,退火处理,得到原始坯料;

(3)对原始坯料使用搅拌摩擦焊加工进行晶粒细化,得到平均晶粒尺寸小于5μm,寿命不低于3000kwh的有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材。

4.根据权利要求3所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述步骤(1)中,铜粉的纯度不低于99.99%,锰粉的纯度不低于99.99%,镍粉的纯度不低于99.99%,钴粉的纯度不低于99.99%。

5.根据权利要求3所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述步骤(1)中,铜粉、锰粉、镍粉和钴粉,按照原子分数计,锰粉0.5-2份,镍粉3-5份,钴粉1.5-3份,其余为铜粉,总量为100份。

6.根据权利要求3所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述步骤(1)中,真空烧结熔炼中真空度为0.3-4Pa,温度为1500-1700℃,时间为3-4h。

7.根据权利要求3所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述步骤(2)中,热锻开坯的温度为800-1000℃,冷轧的温度为10-30℃。

8.根据权利要求3所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述步骤(3)中,搅拌摩擦焊加工是利用轴肩和搅拌针组成的搅拌头高速旋转,使搅拌针挤入原始坯料,至轴肩与工作表面接触,轴肩与原始坯料的工作表面摩擦使材料软化,搅拌针带动加工区材料产生剧烈塑性流变,从而使加工区组织细化、致密化和均匀化。

9.根据权利要求8所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述搅拌头转速为400-700rpm。

10.根据权利要求8所述的一种有超细晶组织的长寿命铜锰基合金靶材的加工方法,其特征在于:所述搅拌摩擦焊加工过程中对坯料进行水冷处理,所述搅拌摩擦焊加工后对原始坯料进行低温去应力退火处理,退火温度为200-500℃。

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