CN107841648A - 一种改善铂钨合金热加工性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善铂钨合金热加工性能的方法，具体包括以下步骤：(1)合金的熔炼，将熔炼室抽真空，合金在熔融状态应进行精炼除气以提高铸锭的致密度；(2)合金铸锭的制备，采用喷铸成型；(3)热处理，拉丝。通过采用喷铸成型工艺，有效避免了粗大柱状晶的形成，铸锭组织基本为细小的等轴晶且成分均匀，对后续的热变形加工提供了基础。热加工消除了合金组织偏析及疏松，热轧温度为1500～2000℃，拉丝过程在加工率达到30％～50％时进行700～950℃，30～60min热处理，热处理过程通保护气体对丝材进行保护，此方法彻底解决了铂钨合金加工困难的技术难题。可稳定、批量生产出丝径大于0.01mm超细丝材。

Description

一种改善铂钨合金热加工性能的方法
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种改善铂钨合金热加工性能的方法，尤其是指铂钨合金特殊熔炼法。
背景技术
随着国防工业、电子工业和仪器仪表工业的发展,对电阻应变材料的性能要求越来越高。作为电阻应变材料，必须具备高的电阻，而且有高的结构稳定性、抗氧化性、耐蚀性和强度。最早使用的应变材料为镍铬和铜镍合金,但使用温度较低，一般低于400℃，北京有色金属研究总院开发了6JG精密高阻合金，可以达到500℃左右。为了获得具有高温稳定性的电阻应变材料,人们开始注意到贵金属合金材料，如Au-Pd-Fe和Au-Pd-Mo等，这些合金具有高的电阻率，但抗拉强度不高，难以加工成超细丝。60年代初人们开始研究铂钨合金，高阻超细合金丝材多用于军工品，常用的材料主要有NiCr合金、Cu合金、PtW合金等，由于PtW合金丝与其它材料相比，具有低能量发火、耐腐蚀、相容性好、可焊性好等特点，能够很好地满足军工品向高安全、高可靠、小型化和可抗恶劣环境能力等方向发展的要求。目前的工艺方法，由于在冷加工或是热加工过程中铂钨合金易加工硬化，铸锭易开裂，且在进行更小丝径的加工时，无法继续进行。
发明内容
本发明目的是提供一种改善铂钨合金热加工性能的方法，通过特殊的铸锭熔铸工艺，使铸锭组织无明显的粗大柱状晶，成分均匀，为细小的等轴晶组织，铸锭开坯成功率达100％，加工性能稳定优良，可批量生产出丝径大于0.01mm的铂钨合金丝。
本发明的技术方案：一种改善铂钨合金热加工性能的方法：其特征在于，包括以下步骤：
(1)合金的熔炼，将熔炼室抽真空，合金在熔融状态应进行精炼除气以提高铸锭的致密度；
(2)合金铸锭的制备，采用喷铸成型；
(3)热处理，拉丝。
进一步，步骤(1)中所述合金含有铂80-90wt％，钨10-20wt％。
进一步，步骤(1)中所述熔炼是采用高纯氧化锆管坩埚，中频感应炉进行熔炼。
进一步，步骤(1)中所述的真空，真空度至10-1Pa～10-2Pa。
进一步，步骤(1)中所述的精炼，时间为3～10min，充分排除熔体中的气体。
进一步，步骤(2)中所述的喷铸，是在熔体温度达到1800℃～2200℃时进行喷铸。
进一步，步骤(2)中所述的喷铸，是以亚快速喷铸在水冷铜模中。
进一步，步骤(3)中所述的热处理，通氩气进行保护。
进一步，步骤(3)中所述的拉丝，在加工率达到30-50％时进行退火处理，温度900-1200℃，时间30-90min。
本发明的有益效果：
(1)通过采用喷铸***，有效避免了组织中粗大柱状晶组织生成，提高了铸锭质量，便于后续的热加工。
(2)通过在加工率达到30％～50％时，对铂钨合金进行退火处理，并将退火时间控制在30～90min，退火温度控制在900～1200℃，减弱了铂钨合金加工硬化带来的不良影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种改善铂钨合金热加工性能的方法，其中合金的铸锭制备采用喷铸成型，熔融合金液喷铸在加厚水冷铜模中。本发明提出的合金丝材可以用如下方法制备，合金各组元按名义含量配料，原料纯度大于99.99％，考虑到钨的挥发，可适当过量1％左右，采用喷铸成型工艺，熔炼室抽真空至10-1Pa～10-2Pa时通电升温，然后熔体精炼3～10min，熔体温度达到1800℃～2200℃喷铸在水冷铜模中，得到的铸锭无粗大柱状晶，有利于进行热加工。热轧温度为1500～2000℃，拉丝过程在加工率达到30％～50％时进行700～950℃，30～60min热处理，热处理过程通保护气体对丝材进行保护，可稳定、批量生产出丝径大于0.01mm的超细丝材。
实施例1
合金各组元按Pt90％、W10％配料，原料纯度大于99.99％，考虑到钨的挥发，可适当过量1％左右。采用高纯氧化锆管坩埚、中频感应炉熔炼，在熔炼时将熔炼室抽真空至10- 1Pa，合金在熔融状态下充分精炼3min除气以提高铸锭的致密度，在熔体温度达到1800℃时喷铸在加厚水冷铜模中。铸锭经过1600℃热锻，从φ10热锻到φ6mm、然后进行冷轧，从φ6轧至φ4mm，轧至到φ4.6mm时进行900℃、60min热处理，热处理过程通氩气进行保护，最后拉丝，在加工率达到50％进行900℃，30min的退火处理，制备成丝径为0.05mm的丝材。
实施例2
合金各组元按Pt85％、W15％配料，原料纯度大于99.99％，考虑到钨的挥发，可适当过量1％左右。采用高纯氧化锆管坩埚、中频感应炉熔炼，在熔炼时将熔炼室抽真空至10- 1Pa，合金在熔融状态下应充分精炼6min除气以提高铸锭的致密度，在熔体温度达到2100℃时喷铸在加厚水冷铜模中。铸锭经过1900℃热锻，从φ10热锻到φ6mm、然后进行冷轧，从φ6轧至φ4mm，轧至到φ4.5mm时进行1000℃、50min热处理，热处理过程通氩气进行保护，最后拉丝，在加工率达到50％进行900℃，35min的退火处理，制备成丝径为0.1mm的丝材。
上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种改善铂钨合金热加工性能的方法：其特征在于，包括以下步骤：
(1)合金的熔炼，将熔炼室抽真空，合金在熔融状态应进行精炼除气以提高铸锭的致密度；
(2)合金铸锭的制备，采用喷铸成型；
(3)热处理，拉丝。
2.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(1)中所述合金含有铂80-90wt％，钨10-20wt％。
3.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(1)中所述熔炼是采用高纯氧化锆管坩埚，中频感应炉进行熔炼。
4.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(1)中所述的真空，真空度至10-1Pa～10- 2Pa。
5.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(1)中所述的精炼，时间为3～10min，充分排除熔体中的气体。
6.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(2)中所述的喷铸，是在熔体温度达到1800℃～2200℃时进行喷铸。
7.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(2)中所述的喷铸，是以亚快速喷铸在水冷铜模中。
8.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(3)中所述的热处理，通氩气进行保护。
9.如权利要求1所述的方法：其特征在于，步骤(3)中所述的拉丝，在加工率达到30-50％时进行退火处理，温度900-1200℃，时间30-90min。
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