[发明专利]大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法

权利要求书

1.一种大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制得高纯度的铱块：将99.95％以上的高纯度的铱粉用压力机压块，然后放入高真空非自耗电弧炉中熔炼成铱块；

步骤2，熔炼：将铱块放入耐热陶瓷坩埚内，将耐热陶瓷坩埚置于真空中频感应炉中，然后向所述真空中频感应炉内抽真空，再向所述真空中频感应炉内充入氩气,真空中频感应炉将铱块加热至完全熔融状态成铱液，然后将铱液缓慢冷凝，再将冷凝后的铱块迅速升温重熔，重熔之前，先将所述真空中频感应炉抽真空，然后再充入氩气，重复至少4次熔化冷凝后将冷凝后得到的铱铸锭取出；

步骤3，锻打：将步骤2得到的铱铸锭放入加热炉中加热至1400℃-1600℃，保温20min-60min，然后取出铱铸锭进行锻打，当铱铸锭表面温度低于1300℃时，放入加热炉中保温5min-20min，重复以上步骤，直至将铱铸锭锻打成厚度为19mm-21mm的铱锭；

步骤4，热轧：将步骤3中锻打得到的铱锭放入真空炉中加热至1300℃-1500℃，保温15min-40min，然后取出铱锭在轧机上轧制两道，两次的下压率依次为10％-15％、4％-8％，然后，放入炉中保温5min-20min，重复上述步骤，直至将铱板轧制为要制备的坩埚的厚度；

步骤5，线切割：采用线切割将步骤4中得到的铱板分别切割出要制备的尺寸的坩埚底和坩埚身板材；

步骤6，热卷曲成型：将步骤5中切割出的坩埚身板材加热至1000℃-1300℃，然后用卷圆机进行卷圆，卷圆机工作部分由镍基高温合金制成，卷圆时等温卷圆,卷圆成型时保证接口对齐且紧密；

步骤7，酸洗，将步骤6制得的坩埚身置于浓度为20％-38％的盐酸溶液中，将酸液煮至沸腾后保温10min-40min；

步骤8，焊接：在氩气保护下，用等离子弧焊对步骤5切割出的坩埚底和步骤7中酸洗后的坩埚身进行焊接，并用铱丝做焊料，制得铱坩埚；

步骤9，修边、除杂、光亮处理：对步骤8中制得的铱坩埚依次进行修边、除杂、光亮处理。

2.根据权利要求1所述的大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法，其特征在于：

在步骤1制备高纯度的铱块的具体方法为：将纯度大于99.95％的铱粉置于合金钢压块模具中，将所述合金钢压块模具放入500T-800T液压机下保压20s-25s，得到直径30mm-50mm,厚度20mm-30mm的圆片，将所述圆片分别放入真空非自耗电弧炉各个水冷铜坩埚内，操作水冷铜钨电极对圆片进行电弧熔炼，熔炼时，真空非自耗电弧炉内的真空度小于等于3×10^-3Pa，全部熔化后保持10s-20s，关闭电弧，使铱液在水冷铜坩埚内冷却得到铱块。

3.根据权利要求1所述的大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法，其特征在于：

步骤2中，将装有铱块的耐热陶瓷坩埚放入真空中频感应炉中时将水冷铜模也一同放入，最后一次熔化冷凝时，将冷凝后的铱块升温至2550℃-2600℃完全熔化，然后在2450℃-2500℃保温1min-3min，然后浇铸至水冷铜模中，冷却形成铱铸锭。

4.根据权利要求1所述的大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法，其特征在于：

步骤2中，熔化冷凝的次数为4次。

5.根据权利要求1所述的大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法，其特征在于：

步骤2中，向所述真空中频感应炉抽真空，使得所述真空中频感应炉内的真空度小于等于5×10^-2Pa，然后向所述真空中频感应炉充入氩气，使得所述真空中频感应炉内的压力为400Pa-1000Pa。

6.根据权利要求1所述的大尺寸高密度光亮铱坩埚的制造方法，其特征在于：

步骤3中，在将步骤2得到的铱铸锭放入加热炉中加热前，先将步骤2中得到的所述铱铸锭用50℃-90℃稀硝酸浸泡处理，然后吹干,

在得到需要厚度的铱锭后,再将铱锭放入加热炉中保温5min-20min,然后放入清水中淬火，得到光亮的铱锭。