专利名称：一种轧制板材用钨坯的制备方法
技术领域：
一种轧制板材用钨坯的制备方法，涉及一种采用粉末冶金工艺制备难熔金 属坯料方法。
背景技术：
轧制钨板具有良好的抗射线性能，在医用CT和半导体离子注入领域有着广 泛的应用。在纯度、尺寸精度、表面质量以及组织性能等方面对该类钨板有严 格的要求。因而对用于该类轧制钨板的钨坯料也提出了很高的要求，特别是在
密度和组织方面要求极高。采用粉末冶金工艺制备钨坯料通常的工艺流程为 钨粉一压制生坯料一烧结。钨粉粒度对烧结后钨坯料的密度和组织影响极大。 常规的生产方法采用单一平均粒度的钨粉进行直接装粉压制坯料烧结，烧结后
钨坯料组织均匀性较好，但密度在理论密度的90%~95%范围内波动，后续轧制 时常出现开裂，严重影响了抗射线用轧制钨板材的质量。另一方面由于设备简 单，烧结成本较低，氢气保护中频感应(固定频率)烧结的方法，已广泛用于 轧制板材用钨坯料的烧结，但是由于实际烧结温度偏低，烧结后钨坯料晶粒过 细，存在一定程度的欠烧，给后续轧制带来了困难。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效提高烧 结密度、获得最佳晶粒数而且组织均匀的轧制板材用钨坯的制备方法。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种轧制板材用钩坯的制备方法，包括混粉、过筛、压制、烧结过程；其 特征在于
a. 其混粉过程是选用化学成分符合GB/T3458-2006 FW-1要求的粒度分别 为1.8um、 2.0um、 2. 2 u m的钨粉进行惨合，每份混合钨粉中上述三种粒度钨 粉的重量百分数依次为20%、 60%、 20%，使用V型或锥形混料机混合均匀，混料 时间6h 12h;
b. 其压制过程采用等静压的方法，在压强为230MPa 250MPa条件下，保 压lmin 2min压制成生坯料；
c. 其烧结过程采用氢气保护中频可变频感应烧结进行坯料烧结，使用 2500Hz的频率进行加热至200(TC后，再采用1000 Hz 1500Hz频率加热，在2280
。C 2300。C保温6h 8h。
本发明的方法，采用按重量百分数分别为20%、 60%、 20呢的比例掺合1.8u m、 2.0pm和2.2um三种粒度的钨粉，可以实现极为良好的颗粒充填，能获得 极高的烧结密度，同时保证了晶粒组织的均匀性。
本发明的方法，采用可变频的氢气保护中频感应烧结的方法进行坯料烧结， 高温段将频率从2500 Hz降至1000Hz 1500Hz,涡流透入深度可提高4 5倍， 实际烧结温度较固定频率的氢气保护中频感应烧结高，烧结后坯料晶粒尺寸适 中，烧结后钨坯料的密度为18.4g/cm' 18.9g/cm'，是理论密度的95% 97. 5% 晶粒数1000 1800个/mm2，晶粒大小基本均匀。
图1为采用本发明制备的轧制板材用优质钨坯的金相照片。 图2为采用本发明制备的轧制板材用优质钨坯的金相照片。
具体实施例方式
一种轧制板材用优质钨坯的制备方法，其过程包括
a. 选用化学成分符合GB/T3458-2006 FW-1要求的粒度分别为1.8 ixm、 2.0 um、 2.2wm的钨粉进行掺合，每份混合钨粉中上述三种粒度钨粉的重量百分数 依次为20%、 60%、 20%，使用V型或锥形混料机混合均匀，混料时间6h 12h。 混合粉全部过120目筛。
b. 采用等静压的方法，在压强为230MPa 250MPa条件下，保压lmin 2min 压制成生坯料。
c. 采用氢气保护中频(可变频)感应烧结的方法进行坯料烧结，即2000 。C以下使用2500Hz的频率进行烧结，200(TC以上将频率降至1000 Hz 1500Hz， 2280。C 230(TC保温6h 8h。
实施例1
把化学成分符合GB/T3458-2006 FW-1要求的钨粉200Kg，其中平均粒度1. 8 U m的钨粉40 Kg、平均粒度2. 0 u m的钨粉120 Kg、 平均粒度2. 2 u m的钨粉 40 Kg，放入V型混料机混合12h，混料结束后，钨粉粉全部过120目筛；选用 厚度为35mm的胶套，装料，油等静压压制，压强250MPa，保压时间2分钟。在 可变频的氢气中频感应炉烧结炉中进行坯料烧结，200(TC以下使用2500Hz的频 率进行烧结，200(TC以上将频率降至1000Hz， 230(TC保温6h。烧结后坯料的 化学成分符合GB/T3875-2006的要求，密度18. 9g/cm3，晶粒数1000个/mm2，晶 粒大小基本均匀。相应的金相照片如图l所示。 实施例2
把化学成分符合GB/T3458-2006 FW-1要求的钨粉100Kg，其中平均粒度1. 8 u m的钨粉20 Kg、平均粒度2. 0 u m的钨粉60 Kg、平均粒度2. 2 u m的钨粉 20Kg，放入锥型混料机混合6h，混料结束后，钨粉粉全部过120目筛；选用厚 度30mm的胶套，装料，油等静压压制，压强230MPa，保压时间1分钟。在可变 频的氢气中频感应炉烧结炉中进行坯料烧结，200(TC以下使用2500Hz的频率进 行烧结，200(TC以上将频率降至1500Hz， 228(TC保温8h。烧结后坯料的化学 成分符合GB/T3875-2006的要求，密度18. 5g/cm3，晶粒数1800个/腿2，晶粒大 小基本均匀。相应的金相照片如图2所示。
权利要求
1.一种轧制板材用钨坯的制备方法，包括混粉、过筛、压制、烧结过程；其特征在于a.其混粉过程是选用化学成分符合GB/T3458-2006 FW-1要求的粒度分别为1.8μm、2.Oμm、2.2μm的钨粉进行掺合，每份混合钨粉中上述三种粒度钨粉的重量百分数依次为20％、60％、20％，使用V型或锥形混料机混合均匀，混料时间6h～12h；b.其压制过程采用等静压的方法，在压强为230MPa～250MPa条件下，保压1min～2min压制成生坯料；c.其烧结过程采用氢气保护中频可变频感应烧结进行坯料烧结，使用2500Hz的频率进行加热至2000℃后，再采用1000Hz～1500Hz频率加热，在2280℃～2300℃保温6h～8h。
全文摘要
一种轧制板材用钨坯的制备方法，涉及一种采用粉末冶金工艺制备难熔金属的方法。其特征在于是选用化学成分符合GB/T3458-2006 FW-1要求的粒度分别为1.8μm、2.0μm、2.2μm的钨粉进行掺合，每份混合钨粉中上述三种粒度钨粉的重量百分数依次为20％、60％、20％，实现了极为良好的颗粒充填，能获得极高的烧结密度，同时保证了晶粒组织的均匀性。采用可变频氢气中频感应烧结的方法进行坯料烧结，即2000℃以下使用2500Hz的频率进行烧结，2000℃以上将频率降至1000Hz～1500Hz，涡流透入深度可提高4～5倍，实际烧结温度较固定频率的氢气中频感应烧结要高，烧结后坯料晶粒尺寸适中，有利于后续轧制。
文档编号B22F3/12GK101362204SQ200810222429
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者斌 李, 杨明杰, 淡新国, 邓自南, 郭让民, 雷铁柱, 黄先明 申请人:西部金属材料股份有限公司