难熔金属退火带的制作方法

专利名称：难熔金属退火带的制作方法
背景技术：
线材制造工业的参与者长期以来意识到需要更好的退火带、用于制造退火带的更好的方法和用于对金属线材进行退火的更好的方法。在拔丝技术领域中，一般实践是通过拔丝步骤之间的电阻加热对铜丝进行在线退火，或作为最终热处理。为该目的，线材在两个轮(片)上通过，所述轮(片)具有施加到其上的电压。那样，电流通过线材，将线材加热至其退火温度。当金属线材在轮上通过时，作为轮(片)组件一部分的所谓‘退火带’为金属线材提供了接触面积。退火轮(片)组件可以是水冷轮轴和在一侧上的板和栓接到具有覆盖所述轮轴的退火带的组件上的第二板。所述组件看起来与滑轮和风扇传动带相似，线材为所述传动带。
镍或镍合金通常被用以制造退火带。遗憾的是，金属线材制造商报告称目前使用的退火带的寿命很短且有必要频繁地更换退火带。磨损机理包括轮(片)和线材之间的摩擦以及由于带和线材之间的电压降造成的电弧放电。当更换磨损的退火带时，设备需要停机，这构成了两个问题即损失了制造时间且中断了连续工艺。一些努力已针对生产包括铜和铌的退火带。然而，这些努力未能生产出具有适当性质的退火带。
由于前述原因，需要开发改进的退火带。
由于前述原因，需要开发用于制造这种带的改进的方法。
由于前述原因，需要开发用于对金属线材进行退火的改进的方法。

发明内容
本发明涉及一种用于制造退火带的工艺，包括步骤(a)生产难熔金属粉末；(b)选择性地使粉末与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合；(c)使粉末或粉末混合物进行固结并形成固结粉末部件；(d)使固结粉末部件受到热-机械处理并形成板或管；(e)将板或管切割成条带或环；且(f)由条带形成退火带，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
本发明还涉及一种包括难熔金属退火带的构件，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。本发明还涉及一种用于对金属线材进行退火的工艺，包括步骤(a)设置两个退火轮组件(退火片)，其中每个组件包括第一退火轮(片体)、第二退火轮(片板)和退火带，以使得附接到彼此上的第一退火轮和第二退火轮分别具有位于第一退火轮和第二退火轮之间的难熔金属退火带，用以为线材提供接触面积；(b)使线材在两个退火轮组件的退火带上通过；(c)将电压施加在第一退火带(来自片体且通过退火带的电流)和第二退火带之间，并由此在将线材至少加热至线材的退火温度的条件下使电流传到线材，且由此对线材进行退火，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
本发明还涉及用于制造退火带的两步骤工艺，包括步骤(a)将板切割成条带；和(b)由条带形成退火带；其中所述金属板已通过使固结粉末部件受到热机械处理而形成；所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末固结成固结粉末部件而形成；且所述粉末已在其已进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。本发明还涉及用于制造退火带的一步骤工艺，包括由条带形成退火带，其中所述条带已从板上切割下来，所述板已通过使固结粉末部件受到热机械处理而形成；所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末固结成固结粉末部件而形成，其中所述粉末已在其进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
本发明还涉及一种包括难熔金属退火带的构件，其中所述难熔金属从包括(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金、及(j)其组合的组中进行选择，以使得退火带具有在约0.01″到约0.5″范围内的厚度、在约0.25″到约10″范围内的宽度、在约1.5″到约6英尺范围内的直径，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。


结合附图，且参考以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更易于理解，其中图1是退火带的侧视图；图2是图1所示的退火带的横截面图；图3是包含退火带的退火轮组件的侧视图；图4是图3所示的退火轮组件的横截面图；图5是本发明的连续无间隙退火带的侧视图；图6示出了具有在非破坏性位置的间隙的退火带；和图7示出了具有在破坏性位置的间隙的退火带。
具体实施例方式
本发明涉及一种用于制造退火带的工艺。所述工艺包括步骤(a)生产难熔金属粉末；(b)选择性地使粉末与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合；(c)使粉末或粉末混合物进行固结并形成固结粉末部件；(d)使固结粉末部件受到热-机械处理并形成板或管；(e)将板或管切割成条带或环；和(f)由条带形成退火带，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。本发明中使用的难熔金属粉末可以是任何难熔金属粉末，所述难熔金属粉末当进行本发明的处理步骤时，生产出本发明的退火带。适当的难熔金属粉末的实例包括那些由(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金及(j)其组合物制成的难熔金属粉末。正如在此使用的，术语“难熔金属”可适用于难熔金属、难熔金属合金或难熔金属和难熔金属合金的组合物。
粉末具有充分低的氧含量以使得粉末能够进行固结并受到热机械处理。在一个实施例中，难熔金属粉末包括具有小于约300ppm，优选低于200ppm且更优选低于100ppm的氧含量的钽、铌或钽或铌的合金的粉末。这种粉末可通过一种工艺制成，所述工艺包括步骤(i)提供-100目(或-60目)的第一金属的氢化物粉末，所述第一金属从包括钽、铌和这些金属彼此形成的合金或这些金属中的一种或全部与其它金属形成的合金的组中进行选择，(ii)在存在具有比第一金属的亲和力更高的对于氧的亲和力的金属的情况下加热第一金属的氢化物以在单个加热周期中除去氢和氧，(iii)随后从金属中除去所述具有更高的对于氧的亲和力的金属，和(iv)由此形成具有小于300ppm的氧含量的第一金属粉末。在美国专利No.6,261,337中对这种粉末进行了进一步的描述，所述专利的整体在此作为参考被引用。
选择性地，难熔金属粉末在其进行固结前与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合。适当的氧化物包括在选定的金属体系中的稳定氧化物。稳定氧化物的实例包括但不限于氧化镁、氧化硅、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化钙和这些氧化物的组合。这些氧化物可使用的量为至少约5ppm且可在约5ppm到约1000ppm的范围内或在约10ppm到约500ppm的范围内。适当的氮化物包括在选定的金属体系中的稳定氮化物。适当的氮化物的实例包括但不限于氮化铌、氮化钽、氮化锆、氮化铪和它们的混合物。这些氮化物可使用的量为至少约5ppm且可在约5ppm到约1000ppm的范围内或在约10ppm到约500ppm的范围内。适当的碳化物包括在选定的金属体系中稳定的那些碳化物。稳定碳化物的实例包括，但不限于TaC、NbC、WC、HfC、ZrC、TiC和这些碳化物的组合。这些碳化物可使用的量为至少约10ppm且可在约5ppm到约1000ppm的范围内或在约10ppm到约500ppm的范围内。
可通过任何使得难熔金属粉末能够受到本发明的处理步骤以使得可制造本发明的退火带的工艺而使粉末进行固结。适当的工艺的实例包括挤出工艺、热等静压工艺、压制和烧结工艺和前述工艺的组合。
当选择挤出工艺时，粉末在约室温(25℃)到约3300°F(约1815℃)范围内的温度下进行固结。挤出前和挤出后的工艺的面积减少可在约5∶1到约20∶1的范围内。在一个优选实施例中，挤出前和挤出后的工艺的面积减少为约9∶1。
当选择等静压工艺时，粉末选择性地受到压制步骤。优选通过将粉末放置在选择性地涂有阻挡层例如钼的热等静压罐中、排空所述罐、将所述罐放置在热等静压容器中并使所述容器受到在约1500°F(约815℃)到约2600°F(约1427℃)范围内的温度下，在约10ksi到约45ksi的范围内的压力下达在约1小时到约10小时，优选在2300°F(约1260℃)下至少约30ksi达约6小时，的热等静压条件，实施热等静压步骤。
当粉末通过压制和烧结步骤进行固结时，可能使用单轴压制工艺、冷等静压工艺和这些工艺的组合。在一个实施例中，代替使压制粉末进行烧结步骤的是，所述压制粉末受到电阻烧结条件，其中电流通过所述粉末以产生足够的热量从而对金属粉末进行烧结。
固结粉末部件的尺寸可根据应用而进行变化。通常情况下，固结粉末部件的长度为至少约4″(约10cm)，固结粉末部件的宽度为至少约2″(约5cm)，且固结粉末部件的高度为至少约2″(约5cm)。在另一个实施例中，固结粉末部件的长度在约4″(约10cm)到约40″(约101cm)的范围内，优选在约4″(约10cm)到约30英尺(914cm)的范围内。在另一个实施例中，固结粉末部件的宽度在约0.5″(约1.3cm)到约3″(约7.6cm)的范围内，优选在约0.5″(约1.3cm)到约40″(1219cm)的范围内。在另一个实施例中，固结粉末部件的高度在约0.5″(约1.3cm)到约3″(7.6cm)的范围内，优选在约0.5″(约1.3″)到约40″(约1219cm)的范围内。
热机械处理步骤包括锻造、轧制和退火步骤的组合。
可在使得能够形成本发明的退火带的任何条件下实施锻造步骤。在一个实施例中，在从约室温至约1800°F范围内的温度下，优选在室温下实施锻造步骤，锻造出具有在约0.5″到约15″(约1.3cm到约38cm)范围内的厚度、在约2″到约60″(约5cm到约152cm)范围内的宽度和在约2″到约30英尺(约5cm到约914cm)范围内的长度的薄板坯。在另一个实施例中，薄板坯具有约1.5英寸的厚度、约4.5英寸的宽度和约40英寸(102cm)的长度。
可在使得能够形成本发明的退火带的任何条件下实施轧制步骤。轧制步骤通常包括将薄板坯轧制成具有在约0.010″到约0.5″(约0.03cm到约1.3cm)范围内的厚度、在约0.25″到约60″(约0.64cm到约152cm)范围内的宽度和在约5″到约100英尺(约12.7cm到约3048cm)范围内的长度的板。在另一个实施例中，板具有约4毫米的厚度、约30英寸的宽度和约5英尺(约152.4cm)的长度。
可在使得能够形成本发明的退火带的任何条件下实施退火步骤。通常情况下，在约850℃到约2000℃的范围内，优选在约1000到约1400℃范围内的温度下实施退火步骤。
在一个实施例中，所述工艺进一步包括至少一个中间退火步骤。所述退火步骤优选在约70％至90％的总变形量后被实施。例如，当固结粉末部件进行轧制且其厚度被减少到其初始厚度的约80％时，可在进行锻造步骤之前实施中间退火步骤。
板被切割成具有在约0.01″(约0.03cm)到约0.5″(约1.3cm)范围内的厚度、在约0.25″(约0.64cm)到约10″(约305cm)范围内的宽度和在约5″(约12.7cm)到约20英尺(约610cm)范围内的长度的条带。在一个实施例中，条带为具有在约60维氏硬度到约200维氏硬度范围内的硬度的铌条带。在另一个实施例中，条带为具有在约190维氏硬度到约400维氏硬度范围内的硬度的钼条带。在另一个实施例中，条带为具有在约300维氏硬度到约600维氏硬度范围内的硬度的钨条带。
通过将条带放置在三点折弯机(three point bender)上或通过任何其它可由条带形成退火带的方法而形成退火带。
在一个实施例中，本发明的退火带可由铸锭冶金(I/M)技术制成。
本发明的退火带由(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金和(j)它们的组合制成。退火带可被附接到在线退火装置的退火轮组件上。当退火带被用于在线退火装置中时，其在超过36小时的退火装置的连续操作时期内有效，或在超过160小时或更长的退火装置的连续操作时期内有效。在一个实施例中，退火带在超过36到约160小时范围内的退火装置的连续操作时期内保持有效。
当称退火带是“有效的”时，其意味着退火带可对在线退火装置中的线材连续进行退火，而不需要更换退火带且不用使在线退火装置(或工艺线)停机。
本发明的退火带优选具有高电弧电阻，所述高电弧电阻与高熔点相关且被认为是退火带中有利的性质。
进一步地，退火带优选不与接触高温下的退火带的线材，例如铜丝互溶。
退火带的尺寸是这样的以使得退火带可用于使用退火带的线材制造机器中。退火带优选具有在约0.01″到约0.5″范围内的厚度、在约0.25″到约10″范围内的宽度和在约1.5″到约6英尺范围内的直径。在一个实施例中，退火带具有约4mm厚的厚度、在约20到约25mm范围内的宽度和在约350到约500mm范围内的直径。退火带可以是(i)端部开口的，(ii)被焊接在一起，或(iii)端部开口的并具有交叠的斜面端部。
有利地，本发明的退火带优选具有均匀的微观结构。例如，当退火带由均匀地分布遍及退火带中的(1)难熔金属和(2)非难熔金属例如铜或镍或钛或铁或钴制成时。另一种可选方式是，当本发明的退火带由难熔金属的组合制成时，合金的化学成分在退火带中是均匀的。且当退火带由单一难熔金属制成时，退火带的微观结构在退火带中是均匀的。相分布、化学成分和微观结构的均匀性对应于为线材制造商所重视的均匀的物理性质、特征。
在使用中，本发明的工艺生产出适当的难熔金属粉末。所述粉末选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，且所述粉末或粉末混合物进行固结以使得固结粉末部件形成。固结粉末部件受到热机械处理，且形成板。板被切割成条带且退火带由条带形成。
当粉末形成步骤、粉末固结步骤和板形成步骤已被预执行时，例如，当这些步骤已由服务提供商执行时，本发明包括用于制造退火带的两步骤工艺，包括步骤(a)将板切割成条带；和(b)由条带形成退火带，其中所述金属板已通过使固结粉末部件受到热机械处理而形成，且其中所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末固结成固结粉末部件而形成，以使得粉末在其进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合。
当粉末形成步骤、粉末固结步骤、板形成步骤和板切割步骤已被预执行时，本发明包括用于制造退火带的单步骤工艺，包括由条带形成退火带，其中所述条带已从板上切割下来，所述板已通过使固结粉末部件受到热机械处理而形成，且其中所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末固结成固结粉末部件而成形，以使得粉末在其进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
对于线材制造工艺，本发明包括用于对金属线材进行退火的工艺，其中设置了两个退火轮组件。每个退火轮(片)组件包括第一退火轮(片体)、第二退火轮(板)和退火带，其中附接到彼此上的所述第一退火轮(体)和第二退火轮(板)分别具有位于第一退火轮(体)和第二退火轮(板)之间的难熔金属退火带，用以为线材提供接触面积。退火带可通过任何适当的技术，例如通过将退火带夹在退火轮(片)组件内而被附接到退火轮(片)组件上。线材在两个退火轮组件的退火带上通过且电压被施加在第一退火带和第二退火带之间，以使得电流在将线材至少加热至线材的退火温度的条件下通过线材。从退火装置中传递出来的电压可根据应用进行变化。
可进行这种退火条件的线材包括铜丝、铜合金丝、铝丝、铝合金丝、钢丝、钢合金丝和它们的组合。可使用的线材的尺寸可在约0.002″(约0.006cm)到约0.1″(约.23cm)范围内。当然，具有其它尺寸的线材也可被使用。
参见附图，图1示出了端部开口的退火带5的侧视图。图1中的剖面线1和3指的是图2所示的退火带的横截面图；图3示出了包含退火带13的退火轮组件11；和剖面线7和9指的是图4所示的横截面图，其中退火带15被附接到退火轮17和19上。
在一个实施例中，本发明的退火带具有间隙。然而，在另一个实施例中，本发明的退火带是连续的且不包括间隙。图5示出了根据本发明制造的连续的无间隙退火带。图6示出了具有在非破坏性位置的间隙(间隙不与离开带的线材重合)的退火带。图7示出了具有在破坏性位置的间隙(间隙与离开带的线材重合)的退火带。未被理论限制的是，据信当退火带具有间隙时，其破坏了电路(在所述电路中，电流从退火带被传送至线材)，且增加了电弧放电或电弧放电的可能性(带受到不希望的侵蚀)。连续带的使用减少了电弧放电。
有利地，连续退火带的使用允许磨损被均匀地分布遍及带的整个长度。连续退火带的使用在整个带中施加了连续的电场，且因此在整个带中均匀地分布电弧放电，并除去了由带中的间隙导致的过度电弧放电的潜在可能。目前，在普通退火带(包含间隙)中，电弧放电集中在14％的带上，刚刚超过了间隙。
根据本发明制造的连续退火带的寿命通常比根据本发明制造的退火带(具有间隙)的寿命更长且显著更长。通常情况下，与根据本发明制造的退火带(具有间隙)相比，本发明的连续退火带具有超出至少约50％到约80％或超过80％的寿命。与普通退火带(未使用本发明的材料进行制造)相比，本发明的连续退火带在普通使用中持续至少约100％，或超过约200％，或超过300％的寿命。在一个实施例中，与普通退火带，例如镍带相比，本发明的连续退火带持续从约100％到约1000％，或更长的寿命。
本发明的连续退火带可通过任何适当方法进行制造。通常情况下，通过确定带的长度和圆度，和如上所述在制造后连接带的两端而制造连续退火带。带的成形可利用标准金属加工实践而完成，且端部连接也可利用标准金属加工实践，例如3点弯曲和焊接而实现。其它可能的制造方法要产生具有足够直径和厚度和横截面宽度的管以生产出连续带。
有利地，本发明提供了改进的退火带、用于制造这种带的改进的方法和用于对线材进行退火的改进的方法。本发明的退火带可代替常规退火带且允许线材制造商使操作退火装置运转延长的时期。由于退火带的使用可减少维护和设备停机时间，因此本发明对于线材制造中的在线退火装置尤其有用。当使用本发明的铌退火带时，铌带可比常规镍带可耐用性高10倍以上。
在下列示例性实例中对本发明进行进一步的描述，在所述实例中除非另作说明，所有部分和百分比均按重量计算。
实例实例1工艺过程当通过放电加工(EDM)对多种材料进行切割时，对其切削速率(见下表)进行了测量。在本实例中，线材被用作切削工具(线材-放电加工)。对于放电加工而言，工件被浸没在石油产品或水中。电压被施加到工件和线材之间，且使线材如此接近工件以使得引起从线材至工件的电弧。每个电弧蒸发了工件表面处很少量的材料。当工件通过电弧放电而被侵蚀时，线材切割工件。利用这种方法可达到的切削速率是材料电弧电阻的指征。慢切削速率表示高电弧电阻。下表列出了被量化作为“切割面积/小时”(平方英寸/小时)的切削速率。可以看到，铌具有比任何其它试验材料低得多的切削速率。
放电加工(EDM)试验示出了Nb的慢切削速率(见下表1)。
表1

“GlidcopTM”是OMG公司出品的氧化物弥散强化(ODS)铜合金。
从这些结果中推断出铌具有比其它材料更高的对于电火花侵蚀的抵抗性。由于电火花侵蚀是退火带的主要磨损机理之一，因此进一步推断出由Nb制成的退火带将比由其它材料制成的带磨损得更慢且它们将具有比其它带更长的寿命。
实例2工艺过程根据ASTM E92-82确定维氏硬度测量，所述ASTM E92-82为非常详细地描述了如何进行维氏硬度测量的众所周知的标准。表2示出了对于不同材料级别获得的维氏硬度。
表2

(I/M)铸锭冶金(P/M)粉末冶金结果表明P/M级别的Nb明显比I/M级别的Nb硬。从这些结果中推断出P/M Nb具有比I/M Nb更高的对于机械侵蚀的抵抗性。由于机械侵蚀是退火带的主要磨损机理之一，因此进一步推断出由P/M Nb制成的退火带将比由I/M Nb制成的带磨损得更慢且它们将具有比I/MNb带更长的寿命。
尽管已经结合本发明的一些优选实施例对本发明进行了详细描述，但其它变型也是可能的。因此，所附权利要求的精神和范围不应受限于对在此包含的实施例的描述。
权利要求
1.一种用于制造退火带的工艺，所述工艺包括(a)生产难熔金属粉末；(b)选择性地使所述粉末与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合；(c)使所述粉末或粉末混合物固结并形成固结粉末部件；(d)使所述固结粉末部件受到热-机械处理并形成板；(e)将所述板切割成条带；以及(f)由所述条带形成退火带，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述难熔金属是从包括(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金和(j)它们的组合的组中选择出来的组分。
3.根据权利要求1所述的工艺，其中所述退火带具有均匀的微观结构。
4.根据权利要求1所述的工艺，其中所述粉末具有充分低的氧含量以使得所述粉末能够进行固结并受到热机械处理。
5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述难熔金属粉末具有小于约300ppm的氧含量。
6.根据权利要求1所述的工艺，其中所述氧化物从包括氧化镁、氧化硅、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化铪、氧化钙和它们的组合的组中进行选择。
7.根据权利要求1所述的工艺，其中所述碳化物组分包括从包括TaC、WC、HfC、TiC、NbC、ZrC、前述碳化物之外的稳定碳化物和它们的组合的组中选择出来的碳化物。
8.根据权利要求1所述的工艺，其中所述粉末通过从包括挤出工艺、热等静压工艺、压制和烧结工艺以及前述工艺的组合的组中选择出来的工艺进行固结。
9.根据权利要求1所述的工艺，其中所述粉末通过挤出在约室温到约3300°F范围内的温度下进行固结，且所述工艺具有约9∶1的挤出前和挤出后的面积减少。
10.根据权利要求1所述的工艺，其中选择性地受到压制步骤的所述粉末通过热等静压进行固结。
11.根据权利要求10所述的工艺，其中通过将所述粉末放置在选择性地涂有阻挡层的热等静压罐中、排空所述罐、将所述罐放置在热等静压容器中并使所述容器处于在约1500°F到约2600°F范围内的温度下，在约10ksi到约45ksi的范围内的压力下，达在约1小时到约10小时范围内的热等静压条件，实施所述热等静压步骤。
12.根据权利要求1所述的工艺，其中所述粉末通过压制和烧结步骤进行固结，且所述压制步骤从包括单轴压制工艺、冷等静压工艺和它们的组合的组中进行选择。
13.根据权利要求10所述的工艺，其中代替使所述压制粉末进行烧结步骤的是，所述压制粉末处于电阻烧结条件，其中电流通过所述粉末以产生充分的热量从而对所述金属粉末进行烧结。
14.根据权利要求1所述的工艺，其中所述热机械处理步骤包括锻造、轧制和退火步骤的组合。
15.根据权利要求14所述的工艺，其中在约室温到约1800℃范围内的温度下实施所述锻造步骤，锻造成具有在约0.5″到约15″范围内的厚度、在约2″到约60″范围内的宽度和在约2″到约30英尺范围内的长度的薄板坯。
16.根据权利要求15所述的工艺，其中所述薄板坯具有约1.5英寸的厚度、约4.5英寸的宽度和约40英寸的长度。
17.根据权利要求14所述的工艺，其中所述轧制步骤包括将薄板坯轧制成具有在约0.010″到约0.5″范围内的厚度、在约0.25″到约60″范围内的宽度和在约5″到约100英尺范围内的长度的板。
18.根据权利要求17所述的工艺，其中所述板具有约4毫米的厚度、约30英寸的宽度和约5英尺的长度。
19.根据权利要求14所述的工艺，其中在约850℃到约2000℃范围内的温度下实施所述退火步骤。
20.根据权利要求14所述的工艺，其中所述工艺进一步包括至少一个中间退火步骤。
21.根据权利要求14所述的工艺，其中所述板被切割成具有在约0.01″到约0.5″范围内的厚度、在约0.25″到约10″范围内的宽度和在约5″到约20英尺范围内的长度的条带。
22.根据权利要求21所述的工艺，其中所述条带为具有在约60维氏硬度到约200维氏硬度范围内的硬度的铌条带。
23.根据权利要求21所述的工艺，其中所述条带为具有在约190维氏硬度到约400维氏硬度范围内的硬度的钼条带。
24.根据权利要求21所述的工艺，其中所述条带为具有在约300维氏硬度到约600维氏硬度范围内的硬度的钨条带。
25.根据权利要求1所述的工艺，其中通过将所述条带放置在三点折弯机上或通过任何其它成形方法且将所述条带形成退火带而成形出所述退火带。
26.根据权利要求1所述的工艺，其中所述退火带具有在约0.01″到约0.5″范围内的厚度。
27.根据权利要求1所述的工艺，其中所述退火带具有在约0.25″到约10″范围内的宽度。
28.根据权利要求1所述的工艺，其中所述退火带具有在约1.5″到约6英尺范围内的直径。
29.根据权利要求1所述的工艺，其中所述退火带具有约4mm厚的厚度、在约20到约25mm范围内的宽度和在约350到约500mm范围内的直径。
30.根据权利要求1所述的工艺，其中所述工艺进一步包括将所述退火带附接到在线退火装置的退火轮组件上。
31.根据权利要求1所述的工艺，其中所述退火带是(i)端部开口的，(ii)被焊接在一起，或(iii)端部开口的并具有交叠的斜面端部。
32.采用根据权利要求1所述的工艺制造出的退火带。
33.一种包括难熔金属退火带的构件，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
34.根据权利要求32所述的退火带，其中所述难熔金属从包括(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金和(j)它们的组合的组中进行选择。
35.根据权利要求34所述的退火带，其中所述退火带具有均匀的微观结构。
36.根据权利要求34所述的退火带，其中所述退火带具有在约0.01″到约0.5″范围内的厚度、在约0.25″到约10″范围内的宽度和在约1.5″到约6英尺范围内的直径。
37.根据权利要求34所述的退火带，其中当所述退火带被用于在线线材退火装置中时，其中所述退火带在超过36小时的退火装置的连续操作时期内保持有效。
38.根据权利要求34所述的退火带，其中当所述退火带被用于在线线材退火装置中时，所述退火带在超过160小时的退火装置的连续操作时期内保持有效。
39.一种用于对金属线材进行退火的工艺，包括(a)设置两个退火轮组件，每个组件包括第一退火轮、第二退火轮和退火带；其中被附接到彼此上的所述第一退火轮和所述第二退火轮分别具有位于所述第一退火轮和所述第二退火轮之间的难熔金属退火带，用以为线材提供接触面积；(b)使线材在两个退火轮组件的所述退火带上通过；(c)将电压施加在所述第一退火带和所述第二退火带之间，且因此在将所述线材至少加热至所述线材的退火温度的条件下将电流传递至所述线材，由此对所述线材进行退火，其中至少一个退火带排除了包括铜和铌的退火带。
40.根据权利要求39所述的工艺，其中所述线材从包括铜丝、铜合金丝、铝丝、铝合金丝、钢丝、钢合金丝和它们的组合的组中进行选择。
41.根据权利要求39所述的工艺，其中所述难熔金属从包括(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金和(j)它们的组合的组中进行选择。
42.根据权利要求39所述的工艺，其中所述退火带具有均匀的微观结构。
43.一种用于制造退火带的工艺，包括(a)将板切割成条带；和(b)由所述条带形成退火带；其中所述金属板已通过使固结粉末部件受到热机械处理而成形；其中所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末固结成固结粉末部件而形成；和其中所述粉末已在其已进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
44.根据权利要求43所述的工艺，其中所述退火带具有均匀的微观结构。
45.一种用于制造退火带的工艺，包括由所述条带形成退火带；其中所述条带已从板上切割下来，所述板已通过使所述固结粉末部件受到热机械处理而形成；其中所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末固结成固结粉末部件而形成；和其中所述粉末已在其进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
46.根据权利要求45所述的工艺，其中所述退火带具有均匀的微观结构。
47.一种包括具有均匀的微观结构的难熔金属退火带的构件，其中所述难熔金属从包括(a)铌、(b)钽、(c)钼、(d)钨、(e)铌合金、(f)钽合金、(g)钼合金、(h)钨合金、(i)(1)难熔金属和(2)从包括铜、镍、钛、铁、钴的组中选择出来的非难熔金属的合金、和(j)它们的组合的组中进行选择，且其中所述退火带具有在约0.01″到约0.5″范围内的厚度、在约0.25″到约10″范围内的宽度、在约1.5″到约6英尺范围内的直径，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
48.根据权利要求47所述的退火带，其中所述退火带通过一种工艺制成，所述工艺包括(a)生产难熔金属粉末；(b)选择性地使所述粉末与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合；(c)使所述粉末或粉末混合物进行固结并形成固结粉末部件；(d)使所述固结粉末部件受到热-机械处理并形成板或管；(e)将所述板或管切割成条带或环；和(f)由所述条带或环形成所述退火带，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
49.根据权利要求47所述的退火带，其中所述退火带通过一种工艺制成，所述工艺包括(a)将板切割成条带；和(b)由所述条带形成退火带；其中所述金属板已通过使所述固结粉末部件受到热机械处理而形成；其中所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末或难熔金属合金粉末固结成固结粉末部件而形成；和其中所述粉末已在其已进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合。
50.根据权利要求47所述的退火带，其中所述退火带通过一种工艺制成，所述工艺包括由条带形成退火带；其中所述条带已从板上切割下来，所述板已通过使所述固结粉末部件受到热机械处理而形成；和其中所述固结粉末部件已通过使难熔金属粉末或难熔金属合金粉末固结成固结粉末部件而形成，其中所述粉末已在其进行固结前选择性地与氧化物组分或氮化物组分或碳化物组分进行混合，其中所述退火带排除了包括铜和铌的退火带。
51.根据权利要求47所述的退火带，其中所述退火带为连续的无间隙退火带。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造退火带的工艺，所述工艺包括(a)生产难熔金属粉末或难熔金属合金粉末；(b)选择性地使所述粉末与氧化物组分或碳化物组分进行混合；(c)使所述粉末或粉末混合物进行固结并形成固结粉末部件；(d)使所述固结粉末部件受到热－机械处理并形成板或管；(e)将所述板切割成条带；和(f)由所述条带形成退火带。本发明还涉及退火带和用于使用退火带的工艺。
文档编号B22F5/00GK1744961SQ200480003227
公开日2006年3月8日 申请日期2004年1月30日 优先权日2003年1月31日
发明者P·库马, J·杜尔哈姆, R·R·马伦, H·V·戈德伯格, H·乌伦哈特 申请人:H.C.施塔克公司