專利名稱：一種鉭鎢材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料技術領域，尤其涉及一種鉭鎢材料及其制備方法
背景技術：
爆炸成形侵徹體(EFP)戰斗部是利用聚能裝藥原理，通過炸藥的聚能爆轟炸使金屬藥型罩壓垮變形而鍛出的一個具有較高質心速度和結構形狀的侵徹體。因此，戰斗部藥型罩用材料必須要有較好的動態延展性和抗拉強度，才能形成具有一定長徑比的EFP戰斗部。目前，適合制作EFP戰斗部藥型罩的金屬材料主要有:紫銅、純鐵、鉭、鉭合金、鈮與銀等，其中紫銅的密度為8.96g/cm3，鉭的密度為16.6g/cm3，是銅的1.86倍。采用高密度材料制作藥型罩可以大大提高EFP的侵徹威力。彈道試驗表明，鉭2.5鎢的侵徹性能較銅高30% 35%。因此，從破彈甲破甲威力的角度考慮，鉭2.5鎢由于具有高密度與延展性好的特點，成為了紫銅藥型罩的理想替代材料。鉭2.5鎢合金藥型罩在我國還處于研究開發階段，為了使鉭2.5鎢合金材料能夠成功用于藥型罩材料，需要鉭2.5鎢材料具有較好的各向同性、晶粒細小均勻，并且塑性較好。現有技術以拍扁鍛造、縱向垂直方向換向軋制方法為主，該工藝存在以下缺點:1、晶粒尺寸不均勻，且存在較大尺寸晶粒；2、最終板材的各項同性較差。由此，本申請提供了一種鉭鎢材料的制備方法。
發明內容
本發明解決的技術問題在于提供一種鉭鎢材料的制備方法，使制備的鉭鎢材料晶粒細小均勻且各向同性較好。有鑒于此，本發明提供了`一種鉭鎢材料的制備方法，包括以下步驟:I)將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第一次熱處理；2)將步驟I)得到的鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第二次熱處理；3)將步驟2)得到的鉭鎢鑄錠軋制，將軋制后的鉭鎢鑄錠進行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。優選的，所述第一次鍛造之后還包括:將所述第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行酸洗，所述酸洗的溶液為氫氟酸、硫酸與硝酸的混合溶液。優選的，所述第二次鍛造之后還包括:將所述第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行酸洗，所述酸洗的溶液為氫氟酸、硫酸與硝酸的混合溶液。優選的，步驟2)中所述第二次熱處理之后還包括:將所述第二次熱處理后的鉭鎢鑄錠進行第三次鍛造，將第三次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行熱處理。
優選的，所述鉭鎢鑄錠為鉭2.5鎢鑄錠，鉭5鎢鑄錠或鉭10鎢鑄錠。優選的，所述第一次鍛造具體為:將鉭鎢鑄錠加熱保溫后進行軸向鐓粗，然后進行徑向拔長；所述軸向鐓粗的鐓粗比為1.6 2.0,所述徑向拔長的拔長比為1.6 2.5優選的，所述第一次熱處理的溫度為1000°C 1500°C,時間為60min 150min ；所述第二次熱處理的溫度為1000°c 1500°C，時間為60min 150min。優選的，所述軋制的總加工率為75% 85%。本發明還提供了一種上述方案所制備的鉭鎢材料。優選的，所述鉭鎢材料為鉭2.5鎢、鉭5鎢或鉭10鎢。本發明提供了一種鉭鎢材料的制備方法，具體步驟為:首先將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，第一次鍛造之后進行第一次熱處理，然后將第一次熱處理后的鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造，第二次鍛造之后進行第二次熱處理，最后將第二次熱處理后的鉭鎢鑄錠進行軋制，然后進行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。本發明在制備鉭鎢材料的過程中，通過兩次鍛造，使鑄錠內部晶粒得到充分的破碎，得到均勻的內部組織，而隨后進行的軋制，使鑄錠各個方向發生均勻變形，保證了材料各個方向具有均勻的力學性能和微觀組織。
具體實施例方式為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
本發明實施例公開了一種鉭鎢材料的制備方法，包括以下步驟:I)將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第一次熱處理；2)將步驟I)得到的鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢材料進行次二次熱處理；3)將步驟2)得到的鉭鎢鑄錠軋制，將軋制后的鉭鎢鑄錠進行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。按照本發明，在制備組鶴材料的過程中，首先需要提供組鶴鑄徒，所述組鶴鑄徒的制備可以通過電子束熔煉獲得，本發明對鉭鎢鑄錠的制備沒有特別的限制。為了使制備的鉭鎢材料內部組織較好，本發明優選將鉭鎢鑄錠進行超聲波檢驗，以保證鉭鎢鑄錠內部無缺陷。所述鉭鎢鑄錠優選為鉭2.5鎢鑄錠，鉭5鎢鑄錠或鉭10鎢鑄錠。本發明首先將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，所述第一次鍛造優選為溫鍛，使鉭鎢鑄錠容易加工，能夠發生充分變形。對鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造具體為:將組鶴鑄徒加熱保溫后進彳丁軸向繳粗，然后進彳丁徑向拔長；所述軸向繳粗的繳粗比為1.6 2.0,所述徑向拔長的拔長比為1.6 2.5對于鉭2.5鎢鑄錠，鍛造的溫度優選為400 500°C，鍛造的時間優選為120min 180min。對于鉭5鎢鑄錠，鍛造的溫度優選為450 550°C，鍛造的時間優選為130min 170min。對于鉭10鎢鑄錠，鍛造的溫度優選為1200 1300°C，保溫時間優選為20 40min。為了去除鍛造過程中鉭鎢鑄錠表面的雜質，本發明優選在鍛造之后進行了酸洗，所述酸洗的溶液優選為氫氟酸、硫酸與硝酸的混合溶液；所述氫氟酸為市售的氫氟酸，其質量分數為35.35wt%，所述硝酸為市售的硝酸，其濃度為68wt%，所述硫酸為市售的硫酸，所述硫酸的濃度為20wt%，所述氫氟酸、硫酸與硝酸的體積比為1:3:3。本發明在第一次鍛造之后對鉭鎢鑄錠進行了熱處理，以去除鍛造過程中的殘余應力。針對不同的鉭鎢材料，采用的熱處理溫度與時間不同。對于鉭2.5鎢，所述第一次熱處理的溫度優選為1000 1500°C，更優選為1200°C 1400°C，最優選為1320°C ;所述第一次熱處理的時間為60min 150min，優選為90min 150mino將第一次熱處理后的鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造，所述第二次鍛造優選為溫鍛，使鉭鎢鑄錠容易加工，能夠發生充分變形。對鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造具體為:將熱處理后的鉭鎢鑄錠加熱保溫后進行軸向鐓粗，然后進行徑向拔長；所述軸向鐓粗的鐓粗比為1.6 2.0，所述徑向拔長的拔長比為1.6 2.5。為了去除第二次鍛造過程中鉭鎢鑄錠表面的雜質，本發明優選在鍛造之后進行了酸洗，所述酸洗的溶液優選為氫氟酸、硫酸與硝酸的混合溶液；所述氫氟酸為市售的氫氟酸，其質量分數為35.35wt%，所述硝酸為市售的硝酸，其濃度為68wt%，所述硫酸為市售的硫酸，所述硫酸的濃度為20wt%，所述氫氟酸、硫酸與硝酸的體積比為1:3:3。本發明在第二次鍛造之后對鉭鎢鑄錠進行了第二次熱處理，以去除鍛造過程中的殘余應力。所述第二次熱處理的溫度優選為1000 1500°C，更優選為1200°C 1400°C，最優選為1320°C;所述第二次熱處理的時間為60min 150min,優選為90min 150min。本發明制備的鉭鎢材料用于藥型罩用材料，為了滿足該種材料特殊的應用環境，需要鉭鎢材料的尺寸精準。因此，為了滿足鉭鎢材料的應用環境，在對鉭鎢鑄錠第二次熱處理后，可以對鉭鎢材料進行三次鍛造、四次鍛造甚至更多次鍛造，本發明沒有特別的限制。將經過第二次熱處理的鉭鎢鑄錠進行軋制，使材料的各方向發生均勻變形。所述軋制為冷軋，并多次換向軋制，軋制的總加工率優選為75% 85%。經過鍛造后的鉭鎢鑄錠內部晶粒得到了充分破碎，得到的均勻的內部組織，隨后進行軋制，使材料各個方向發生均勻變形，從而有利于形成各向均勻，內部晶粒細小的內部組織。為了消除軋制過程中的殘余應力，在軋制之后進行了第三次熱處理，所述第三次熱處理的溫度優選為1000°C 1500°C，更優選為1200°C 1400°C，最優選為1320°C;所述第三次熱處理的時間為60min 150min,優選為90min 150min。按照本發明，針對不同的鉭鶴材料,鍛造的溫度、時間以及熱處理的溫度、時間是不同的。本發明還公開了上述方法制備的鉭鎢材料，所述鉭鎢材料優選為鉭2.5鎢、鉭5鎢或鉭10鎢。所述鉭鎢材料的晶粒尺寸小于等于63.5 μ m。本發明提供了一種鉭鎢材料的制備方法，具體步驟為:首先將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，第一次鍛造之后進行熱處理，然后將熱處理后的鉭鎢材料進行第二次鍛造，第二次鍛造之后進行熱處理，最后將熱處理后的鉭鎢鑄錠進行軋制，然后進行熱處理，得到鉭鎢材料。本發明在制備鉭鎢材料的過程中，通過兩次鍛造，使鑄錠內部晶粒得到充分的破碎，得到均勻的內部組織，而隨后進行的軋制，使鑄錠各個方向發生均勻變形，保證了材料各個方向具有均勻的力學性能和微觀組織。實驗結果表明，本發明制備的鉭2.5鎢的晶粒細小均勻，晶粒尺寸小于等于63.5 μ m，抗拉強度為340MPa 400MPa，屈服強度為220MPa 280MPa,延伸率大于等于35%。為了進一步 理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的鉭鎢材料及其制備方法進行詳細說明，本發明的保護范圍不受以下實施例的限制。實施例1I)鉭2.5鎢鑄錠經過電子束熔煉得到，鉭2.5鎢鑄錠的直徑為153mm，長度為250 260mm，鉭2.5鎢鑄錠的成分如表I所示，表I為鉭2.5鎢鑄錠的元素成分數據表；表I鉭2.5鎢鑄錠的元素成分數據表
權利要求
1.一種鉭鎢材料的制備方法，包括以下步驟: 1)將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第一次熱處理； 2)將步驟I)得到的鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第二次熱處理； 3)將步驟2)得到的鉭鎢鑄錠軋制，將軋制后的鉭鎢鑄錠進行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一次鍛造之后還包括: 將所述第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行酸洗，所述酸洗的溶液為氫氟酸、硫酸與硝酸的混合溶液。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述第二次鍛造之后還包括: 將所述第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行酸洗，所述酸洗的溶液為氫氟酸、硫酸與硝酸的混合溶液。
4.根據權利要求1或3所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述第二次熱處理之后還包括:將所述第二次熱處理后的鉭鎢鑄錠進行第三次鍛造，將第三次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行熱處理。
5.根據權利要求1 4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述鉭鎢鑄錠為鉭2.5鎢鑄錠，鉭5鎢鑄錠或鉭10鎢鑄錠。
6.根據權利要求1 4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述第一次鍛造具體為: 將鉭鎢鑄錠加熱保溫后進行軸向鐓粗，然后進行徑向拔長；所述軸向鐓粗的鐓粗比為1.6 2.0,所述徑向拔長的拔長比為1.6 2.5。
7.根據權利要求1 4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述第一次熱處理的溫度為1000°c 1500°C，時間為60min 150min ;所述第二次熱處理的溫度為1000°C 1500°C，時間為 60min 150min。
8.根據權利要求1 4任一項所述的制備方法，其特征在于，所述軋制的總加工率為75% 85%。
9.權利要求1 8任一項所制備的鉭鶴材料。
10.根據權利要求9所述的鉭鎢材料，其特征在于，所述鉭鎢材料為鉭2.5鎢、鉭5鎢或鉭10鎢。
全文摘要
本發明提供了一種鉭鎢材料的制備方法，包括以下步驟1)將鉭鎢鑄錠進行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第一次熱處理；2)將步驟1)得到的鉭鎢鑄錠進行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進行第二次熱處理；3)將步驟2)得到的鉭鎢鑄錠軋制，將軋制后的鉭鎢鑄錠進行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。在制備鉭鎢材料的過程中，通過兩次鍛造，使鑄錠內部晶粒得到充分的破碎，得到均勻的內部組織，而隨后進行的軋制，使鑄錠各個方向發生均勻變形，保證了材料各個方向具有均勻的力學性能和微觀組織。本發明還提供了上述方案制備的鉭鎢材料。
文檔編號C22C27/02GK103243285SQ20131020052
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月27日 優先權日2013年5月27日
發明者張亞軍, 汪凱, 李積賢, 李桂鵬, 李瑞蓮, 任曉 申請人:寧夏東方鉭業股份有限公司