一种药型罩钽5钨材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种药型罩钽5钨材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 爆炸成形侵彻体（EFP)战斗部是利用聚能装药原理，通过炸药的聚能爆轰炸使金 属药型罩压垮变形而锻出的一个具有较高质心速度和结构形状的侵彻体；而药型罩是衬在 空心装药的凹窝内，炸药爆炸后将其压缩成金属射流用于穿甲的特殊材料部件。因此，战斗 部药型罩用材料必须要有较好的动态延展性和抗拉强度，才能形成具有一定长径比的EFP 战斗部。
[0003] 目前，适合制作EFP战斗部药型罩的金属材料主要有：紫铜、纯铁、钽、钽合金、铌 与银等，其中紫铜的密度为8. 96g/cm3,钽的密度为16. 6g/cm3,是铜的1. 86倍。采用高密度 材料制作药型罩可以大大提高EFP的侵彻威力。钽5钨材料由于具有高密度、耐高温和良好 的加工性能的优点，其除可用于化工防腐和高温领域外，还逐步用于制作武器药型罩部件， 以替代目前铜制、铅制或不锈钢材料，以期达到提高武器破甲能力的目的。
[0004] 钽5钨合金药型罩在我国还处于研宄开发阶段，为了使钽5钨合金材料能够成功 用于药型罩，钽5钨材料需要具有较好的各向同性、晶粒细小均匀，并且塑性较好。现有技 术以拍扁锻造、纵横垂直方向换向轧制方法为主，该工艺存在以下缺点：1、晶粒尺寸不均 匀，且存在较大尺寸晶粒；2、最终板材的各项同性较差。由此，本申请提供了一种药型罩钽 5钨材料的制备方法。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种钽5钨材料的制备方法，使制备的钽5钨材 料晶粒细小均匀且各向性能均匀。
[0006] 有鉴于此，本申请提供了一种药型罩钽5钨材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007] A)，将钽5钨铸锭进行三次热锻，所述热锻的方式为轴向墩粗与径向拔长，所述轴 向墩粗的镦粗比为1. 5~2. 0,所述径向拔长的拔长比为0. 8~1. 0 ;将三次热锻后的钽5 钨坯料进行退火处理；
[0008]B)，将退火处理后的钽5钨坯料进行轧制，所述轧制的加工率为70 %~85%; [0009]C)，将步骤B)得到的钽5钨坯料进行退火处理，得到药型罩钽5钨材料。
[0010] 优选的，所述热锻的温度为1200 °C~1300 °C。
[0011] 优选的，在所述热锻之前还包括：
[0012] 将钽5钨铸锭加热至150°C~220°C，然后在钽5钨铸锭表面涂覆玻璃粉。
[0013] 优选的，步骤A)中所述退火处理的温度为1350°C~1450°C，所述退火处理的时间 为60min~90min〇
[0014] 优选的，步骤C)中所述退火处理的温度为1300°C~1500°C，所述退火处理的时间 为60min~90min〇
[0015] 优选的，所述轧制为先顺长轧制再换向轧制。
[0016] 优选的，所述轧制的温度为200~250 °C。
[0017] 优选的，所述三次热锻之后还包括：
[0018] 将三次热锻得到的钽5钨坯料进行拍扁锻造。
[0019] 优选的，所述拍扁锻造之后还包括：
[0020] 将拍扁锻造得到的钽5钨坯料进行酸洗。
[0021] 本发明提供了一种药型罩钽5钨材料的制备方法，具体步骤为：首先将钽5钨铸锭 进行三次热锻，且锻造的方式为轴向墩粗与径向拔长，再将三次热锻后的钽5钨坯料进行 退火处理，然后将钽5钨坯料进行轧制，最后再进行退火处理，得到药型罩钽5钨材料。本 发明在制备钽5钨材料的过程中，采用热锻的方式对其进行加工，有效抑制了铸锭组织内 沿晶断裂，增加了单位体积内的晶界面积，使单位晶界面积偏聚的杂质含量降低，从而提高 了韧性，同时细晶强化使屈服强度提高，提高了材料的滑移抗力；通过热锻与轧制的结合且 控制加工的比例，使铸锭获得了大变形，粗大晶粒得到了充分破碎，且保证了各方向变形的 均匀性。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例检测钽5钨材料不同区域力学性能的示意图；
[0023] 图2为本发明实施例1制备的钽5钨材料的金相照片；
[0024] 图3为本发明实施例2制备的钽5钨材料的金相照片；
[0025] 图4为本发明实施例3制备的钽5钨材料的金相照片。
【具体实施方式】
[0026] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。
[0027] 一种药型罩钽5钨材料的制备方法，包括以下步骤：
[0028] A)，将钽5钨铸锭进行三次热锻，所述热锻的方式为轴向墩粗与径向拔长，所述轴 向墩粗的镦粗比为1. 5~2. 0,所述径向拔长的拔长比为0. 8~1. 0 ;将三次热锻后的钽5 钨坯料进行退火处理；
[0029] B)，将退火处理后的钽5钨坯料进行轧制，所述轧制的加工率为70 %~85% ;
[0030] C)，将步骤B)得到的钽5钨坯料进行退火处理，得到药型罩钽5钨材料。
[0031] 按照本发明，在制备钽5钨材料的过程中，首先需要提供钽5钨铸锭，所述钽5钨 铸锭的制备可以通过电子束熔炼获得，本发明对钽5钨铸锭的制备没有特别的限制。
[0032] 本发明首先将钽5钨铸锭进行了三次热锻。钽5钨材料是单相合金，其在熔炼时 不可避免的会带入部分氧、碳等非金属杂质，氧、碳等杂质容易偏聚于晶界，从而降低晶界 能，使铸锭在加工过程中易于沿晶断裂，由此本申请采用热锻对钽5钨铸锭进行加工，通过 热锻使晶粒细化，是抑制沿晶断裂的手段之一，晶粒细化会增加单位体积内的晶界面积，在 杂质总含量相同的情况下，单位晶界面积偏聚的杂质含量相应降低，从而提高韧性，同时细 晶强化使屈服强度提高，提高材料的滑移抗力，阻止裂纹萌生。本申请所述热锻的温度优选 为1200°C~1300°C。本申请所述热锻为轴向墩粗与径向拔长的锻造过程，且循环三次进 行。若锻造次数少于三次，则铸锭内部晶粒破碎不够充分，导致最终材料晶粒不均匀进而影 响材料的各向同性；钽5钨材料经过三次锻造已充分破碎铸锭晶粒，且经过三次锻造材料 加工率已经很大，锻造过程温降过快，反复回炉加热锻造也会使材料氧含量增加，不利于材 料后期加工。本申请所述热锻过程中，所述轴向墩粗的镦粗比为1. 5~2. 0,所述径向拔长 的拔长比为0. 8~1. 0,且每次轴向墩粗与径向拔长的比例均为上述比例，若镦粗比过大， 则钽5钨铸锭