[发明专利]一种纯钼薄板生坯的辊轧制备方法

说明书

技术领域

本发明属纯钼金属加工技术领域，特别是涉及一种纯钼薄板生坯的辊轧制备方法。

背景技术

钼及其合金由于其高熔点、高弹性模量,良好的抗震性和抗腐蚀性、导电、导热性能和极好的耐热疲劳性能以及低的膨胀系数大量应用到医疗、冶金、电光源、半导体器件、高温结构件及核工业等领域。在钼材的应用中以板材的应用最为广泛，钼板材在现代工业中的作用越来越重要。而传统的钼板材的加工主要采用如下工艺：粉末→压坯→烧结→热轧→退火→碱洗→多次温轧→碱洗→退火→冷轧。其中粉末压制是在四周封闭的压模中进行的，装料和压制过程是分开进行的，这样工序多、效率低。热轧的开坯温度一般在1150℃～1400℃之间。因此传统工艺具有粉末压制成型效率较低、生产中耗电量大、设备投资大、成本高、环境污染严重，而且压坯面积和厚度也受到一定的限制。因此，如果能将钼粉直接制成薄板生坯，在随后的烧结过程中就能将杂质元素充分脱除，然后再进行轧制加工，即可制备出大面积纯钼薄板，材料质量和利用率均可大幅提高。因此，制备纯钼薄板生坯将是该材料能否进行进一步轧制加工的关键。

现有的纯钼生坯制备主要采用液压机和成型模具，将金属粉末压制成方形或长方形厚板生坯，该方法存在的问题有：

1.板坯厚度较大：现有制备技术生产的板坯厚度至少在20毫米以上，无法生产厚度在3毫米以下的薄板生坯。

2.生坯密度低：现有技术生产的生坯的相对密度一般不超过50%。

3.生产的不连续性：采用现有制备技术无法制备连续的带状或大面积的薄板生坯。而且一种规格生坯，需要相应规格的一套模具相配套，生产灵活性较差。

4.轧制板材成品率低：采用现有技术生产的生坯经过烧结和冷热加工后，损耗较大，得到的最终轧制板材成品率较低。如生产1mm厚的薄板，综合成品率不足40%。

5.后续加工困难，资源浪费和环境污染严重：现有技术生产的生坯由于厚度较大、相对密度低，使得烧结后的板坯进一步轧制加工困难，必须采用高温轧制、酸碱洗、多次冷加工及退火等工序，能源和资源浪费较大，环境污染严重。

6.后续加工设备投资大：后续加工设备占用种类和数量较多，而且多数为大功率和大吨位的加工设备，设备投资较大。

7.占用场地大：需要较大的加工场地，而且各工序需要相互隔离。

造成现有技术存在上述诸多缺陷的主要原因如下：

1.生坯厚度较大：采用液压和成型模具制备钼生坯时，因薄板生坯难以脱模，现有技术生产的生坯的厚度受到一定的限制，难以制备厚度在3毫米以下的薄板生坯。

2.生坯密度较低：受设备压力、粉末流动性和生坯面积的制约，现有技术生产的生坯的相对密度一般不超过50%，且分布不均匀。

3.生坯面积较小：由于模具尺寸和设备压力的限制，采用该工艺无法制得大面积的薄板生坯。

4.生产灵活性差：要改变压制生坯的尺寸，必须重新制作压制模具，生产灵活性较差。

5.后续加工困难：现有技术生产的生坯由于厚度较大，预烧结阶段的脱脂不彻底，坯料内部的杂质元素和粉末表面氧化层难以通过挥发和氢气还原彻底去除，导致烧结后材料的塑性较差，在后续的加工过程中易产生加工硬化并导致材料开裂。烧结后的坯料后续再加工困难，必须采用高温下的大吨位压力加工设备才能完成，造成能耗高、成品率低、环境污染严重。

因此，如何采用适当的方法使坯料内部杂质元素烧结过程中彻底脱除，制备厚度小、面积大的板坯是解决现有制备技术中诸多问题的较为理想的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纯钼薄板生坯的辊轧制备方法，将制粒的纯钼粉末采用辊轧制坯代替油压制坯，可使得生板坯厚度大为减小、面积大大增加、相对密度大为提高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纯钼薄板生坯的辊轧制备方法，将制粒烘干后的纯钼粉末放入辊轧机，以30~200KN压力、0.1~3.0cm/s的速度，连续辊轧成0.4~1.5mm厚度的生坯板。

轧制压力控制在40KN，轧制速度控制在2.5cm/s，将纯钼粉末辊轧压制成1.4mm厚度的生坯。

轧制压力控制在60KN，轧制速度控制在2.0cm/s，将纯钼粉末辊轧压制成1.1mm厚度的生坯。

轧制压力控制在80KN，轧制速度控制在1.5cm/s，将纯钼粉末辊轧压制成0.9mm厚度的生坯。

轧制压力控制在90KN，轧制速度控制在1.0cm/s，将纯钼粉末辊轧压制成0.8mm厚度的生坯。