[发明专利]一种钽钨材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种钽钨材料及其制备方法

背景技术

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。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。

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。弹道试验表明，钽2.5钨的侵彻性能较铜高30%～35%。因此，从破弹甲破甲威力的角度考虑，钽2.5钨由于具有高密度与延展性好的特点，成为了紫铜药型罩的理想替代材料。

钽2.5钨合金药型罩在我国还处于研究开发阶段，为了使钽2.5钨合金材料能够成功用于药型罩材料，需要钽2.5钨材料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、纵向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，本申请提供了一种钽钨材料的制备方法。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种钽钨材料的制备方法，使制备的钽钨材料晶粒细小均匀且各向同性较好。

有鉴于此，本发明提供了一种钽钨材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将钽钨铸锭进行第一次锻造，将第一次锻造后的钽钨铸锭进行第一次热处理；

2）将步骤1）得到的钽钨铸锭进行第二次锻造，将第二次锻造后的钽钨铸锭进行第二次热处理；

3）将步骤2）得到的钽钨铸锭轧制，将轧制后的钽钨铸锭进行第三次热处理，得到钽钨材料。

优选的，所述第一次锻造之后还包括：

将所述第一次锻造后的钽钨铸锭进行酸洗，所述酸洗的溶液为氢氟酸、硫酸与硝酸的混合溶液。

优选的，所述第二次锻造之后还包括：

将所述第二次锻造后的钽钨铸锭进行酸洗，所述酸洗的溶液为氢氟酸、硫酸与硝酸的混合溶液。

优选的，步骤2）中所述第二次热处理之后还包括：将所述第二次热处理后的钽钨铸锭进行第三次锻造，将第三次锻造后的钽钨铸锭进行热处理。

优选的，所述钽钨铸锭为钽2.5钨铸锭，钽5钨铸锭或钽10钨铸锭。

优选的，所述第一次锻造具体为：

将钽钨铸锭加热保温后进行轴向镦粗，然后进行径向拔长；所述轴向镦粗的镦粗比为1.6～2.0，所述径向拔长的拔长比为1.6～2.5

优选的，所述第一次热处理的温度为1000℃～1500℃，时间为60min～150min；所述第二次热处理的温度为1000℃～1500℃，时间为60min～150min。

优选的，所述轧制的总加工率为75%～85%。

本发明还提供了一种上述方案所制备的钽钨材料。

优选的，所述钽钨材料为钽2.5钨、钽5钨或钽10钨。

本发明提供了一种钽钨材料的制备方法，具体步骤为：首先将钽钨铸锭进行第一次锻造，第一次锻造之后进行第一次热处理，然后将第一次热处理后的钽钨铸锭进行第二次锻造，第二次锻造之后进行第二次热处理，最后将第二次热处理后的钽钨铸锭进行轧制，然后进行第三次热处理，得到钽钨材料。本发明在制备钽钨材料的过程中，通过两次锻造，使铸锭内部晶粒得到充分的破碎，得到均匀的内部组织，而随后进行的轧制，使铸锭各个方向发生均匀变形，保证了材料各个方向具有均匀的力学性能和微观组织。

具体实施方式

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。

本发明实施例公开了一种钽钨材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将钽钨铸锭进行第一次锻造，将第一次锻造后的钽钨铸锭进行第一次热处理；

2）将步骤1）得到的钽钨铸锭进行第二次锻造，将第二次锻造后的钽钨材料进行次二次热处理；

3）将步骤2）得到的钽钨铸锭轧制，将轧制后的钽钨铸锭进行第三次热处理，得到钽钨材料。