【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鎢合金材料領域，特別涉及一種高密度細晶組織的摻雜鎢坯及其生產方法。
技術介紹
1、摻雜鎢坯條是指將第二相金屬物摻入鎢基體形成的鎢合金坯條，例如釷鎢、鑭鎢、鉀鎢等。摻雜鎢坯條是制作鎢電極及其他桿材的原料，被廣泛用于電子、電光源工業、航天、醫療、軍事等領域。
2、摻雜鎢中的第二相金屬物，起到了彌散強化的作用，能顯著抑制晶粒長大，起到細化晶粒的效果。但是同時第二相的添加也會降低摻雜鎢坯條的致密化速率，為了到達足夠高的致密度，在燒結后期需要更高的溫度和更長的保溫時間來提高燒結驅動力消除殘余孔洞，從而會導致晶粒突破抑制，快速長大粗化，影響后續機加工性能及產品使用壽命。并且更高的燒結溫度和更長的保溫時間意味著更耗能，加工成本上升。而如果為了得到細晶粒組織，將最高燒結溫度降低，則坯條的密度可能較低達不到要求，后續的鍛造加工易出現斷裂、裂紋等情況(圖1所示)。
3、因此，摻雜鎢坯條需要做到高密度和細晶粒度，才能保證后續的鍛造加工成形性能和機械加工成形性能，并使產品壽命達到要求。而目前常規工藝無法兼顧二者，特別是對于鉀鎢坯條，其密度大多達不到17.5g/cm3和組織細晶，良品率不到60％。
4、因此，亟需改進摻雜鎢坯條制備工藝，使其兼顧高密度和細晶粒度。
技術實現思路
1、為解決現有生產工藝中摻雜鎢坯條無法兼顧高密度和細晶粒度的問題，本專利技術提供一種高密度細晶組織的摻雜鎢坯的生產方法，其能夠有效提高摻雜鎢坯條的密度，細化燒結坯組織，避免坯條產生裂紋
2、本專利技術提供的一種高密度細晶組織的摻雜鎢坯的生產方法，在冷等靜壓之前，將摻雜鎢粉進行高能混粉處理，使所述摻雜鎢粉的粒度分布為d10：2～3μm、d50：4～5μm、d90：9～11μm。
3、進一步的，具體包括如下步驟：
4、s1、將摻雜鎢粉進行高能混粉處理；
5、s2、將s1得到的所述摻雜鎢粉進行冷等靜壓，壓制壓力為160～180mpa，保壓時間100～150s，得到粉坯；
6、s3、將所述粉坯進行中頻燒結，燒結溫度為1000～1950℃。
7、進一步的，所述高能混粉處理為：將所述摻雜鎢粉放入高能混料機中，所述摻雜鎢粉的單次處理數量為100～400kg，所述高能混料機轉速為200～700r/min，處理時間為1～5h。
8、再進一步，所述高能混粉處理后的摻雜鎢粉松裝密度為5～6g/cm3，振實密度為8～9.5g/cm3。
9、通過高能混粉處理將摻雜鎢粉末部分團聚的二次粉末打散，降低粉末的費氏粒度和粒度分布大小，使摻雜鎢粉末的流動性變好，粉末松裝密度、振實密度得到提高，能更好更快地將粉末裝入模具中；進而使冷等靜壓壓制成型密度提高，有利于降低最高燒結溫度、提高燒結坯條的密度、使燒結坯組織為細晶狀態。
10、再進一步，所述中頻燒結包括幾個階段：
11、(1)從室溫升至1000℃，升溫用時3～4h；
12、(2)從1000℃升溫至1250℃，升溫用時4～6h；
13、(3)從1250℃升溫至1600℃，升溫用時6～8h，并在1600℃下保溫4～5h；
14、(4)從1600℃升溫至1700℃，升溫用時3～4h，并在1700℃下保溫4～5h；
15、(5)從1700℃升溫至1800℃，升溫用時3～4h，并在1800℃下保溫4～5h；
16、(6)從1800℃升溫至1950℃，升溫用時5～7h，并在1950℃下保溫5～8h；
17、上述期間氫氣流量為4～12m3/h。
18、再進一步，還包括步驟s4、所述中頻燒結結束后采用循環水加氫氣自然隨爐冷卻降溫10～15h。
19、進一步的，所述摻雜鎢粉為鉀鎢、釷鎢或鑭鎢。
20、本專利技術還根據上述的生產方法制得的高密度細晶組織的摻雜鎢坯。
21、進一步的，所述摻雜鎢坯的密度大于17.5g/cm3，晶粒平均直徑小于10μm。
22、與現有技術相比，本專利技術提供的高密度細晶組織的摻雜鎢坯的生產方法具有如下有益效果：
23、通過冷等靜壓之前對摻雜鎢粉末進行高能混粉處理，改善粉末的流動性，提高粉末的松裝密度和振實密度，從而得到密度大于17.5g/cm3、晶粒平均尺寸小于10μm的摻雜鎢坯，同時降低最高燒結溫度，縮短燒結時長，提高燒結效率。坯條后續的鍛造和機加工成形性能好，不易產生裂紋、粗晶掉粒等缺陷。
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1.一種高密度細晶組織的摻雜鎢坯的生產方法，其特征在于：在冷等靜壓之前，將摻雜鎢粉進行高能混粉處理，使所述摻雜鎢粉的粒度分布為D10：2～3μm、D50：4～5μm、D90：9～11μm。
2.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
3.根據權利要求1或2所述的生產方法，其特征在于：所述高能混粉處理為：將所述摻雜鎢粉放入高能混料機中，所述摻雜鎢粉的單次處理數量為100～400kg，所述高能混料機轉速為200～700r/min，處理時間為1～5h。
4.根據權利要求3所述的生產方法，其特征在于：所述高能混粉處理后的摻雜鎢粉松裝密度為5～6g/cm3，振實密度為8～9.5g/cm3。
5.根據權利要求2所述的生產方法，其特征在于：所述中頻燒結包括幾個階段：
6.根據權利要求2所述的生產方法，其特征在于：還包括步驟S4、所述中頻燒結結束后采用循環水加氫氣自然隨爐冷卻降溫10～15h。
7.根據權利要求1或2所述的生產方法，其特征在于：所述摻雜鎢粉為鉀鎢、釷鎢或鑭鎢。
8.根據權利要
9.根據權利要求8所述的高密度細晶組織的摻雜鎢坯，其特征在于：所述摻雜鎢坯的密度大于17.5g/cm3，晶粒平均直徑小于10μm。
...【技術特征摘要】
1.一種高密度細晶組織的摻雜鎢坯的生產方法，其特征在于：在冷等靜壓之前，將摻雜鎢粉進行高能混粉處理，使所述摻雜鎢粉的粒度分布為d10：2～3μm、d50：4～5μm、d90：9～11μm。
2.根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
3.根據權利要求1或2所述的生產方法，其特征在于：所述高能混粉處理為：將所述摻雜鎢粉放入高能混料機中，所述摻雜鎢粉的單次處理數量為100～400kg，所述高能混料機轉速為200～700r/min，處理時間為1～5h。
4.根據權利要求3所述的生產方法，其特征在于：所述高能混粉處理后的摻雜鎢粉松裝密度為5～6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭春財，黃蔚濤，劉晨旭，林峰，蔡坤星，
申請(專利權)人：廈門虹鷺鎢鉬工業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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