專利名稱：靶材塑性變形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靶材制造領(lǐng)域，尤其涉及靶材塑性變形方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的多數(shù)靶材的加工方法主要是控制塑性變形方式、變形速率，并且
控制過程中的溫度變化。例如，申請?zhí)枮?0816972.1中國專利申請介紹了一種制備濺射耙材的方法。以至少5%的加工百分比和至少100%/秒的加工速率對金屬材料進行塑性加工，并且控制材料加工過程中的溫度變化，這樣可以良好的控制材料的晶粒度尺寸。
塑性變形工藝有多種，常見的有自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、拉拔、軋制等。傳統(tǒng)的靶材加工是將多種塑性變形工藝進行結(jié)合，以金屬鋁的塑性變形加工工藝為例，請參考圖l,所述工藝具體包括切斷、自由鍛、沖壓、禮制等多道工序。其中的每一道工序都比較復(fù)雜，需要特定的工藝條件(例如設(shè)備等)，難以控制，且對各道工序之間的配合要求也較高。多種塑性變形工藝結(jié)合，對設(shè)備和人員的要求很高，需要同時準(zhǔn)備各種塑性變形工藝的要求，需要的投入很高。特別對于大型靶材(例如直徑為300mm及300mm以上的草巴材)而言，因為大型靶材尺寸大，要控制內(nèi)部性能的均一和穩(wěn)定，其制作工藝更復(fù)雜并且難以穩(wěn)定。
另外，現(xiàn)有的自由鍛、模鍛等工藝所使用的設(shè)備是鍛錘，鍛錘在作業(yè)時是無法控制每次變形量和變形時間，也就是變形工藝無法精確控制，產(chǎn)品的質(zhì)量無法得到保證。
因此，傳統(tǒng)的塑性變形加工工藝復(fù)雜且難以控制，造成生產(chǎn)成本較高，加工效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種靶材塑性變形方法，解決現(xiàn)有技術(shù)工藝復(fù)雜且成本較高的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種靶材塑性變形方法，其包括提供金屬料件，所述金屬料件為鋁或者鋁合金；對所述金屬料件進行多道次的軋制工藝，制作成靶材。
可選地，所述軋制工藝為冷軋。
可選的，通過軋機進行所述軋制工藝，所述軋機包括上下對稱設(shè)置的二個軋輥。
可選地，所述每一道次的軋制工藝具體包括調(diào)節(jié)二個軋輥間的輥距，所述輥距為軋制目標(biāo)量；將金屬料件送至二個軋輥之間；通過二個軋輥的轉(zhuǎn)動，將所述金屬料件進行軋制，送出符合所述軋制目標(biāo)量的金屬料件或靶材。
可選地，所述輥距—艮據(jù)壓下量或變形速率"i殳定。
可選地，所述二個軋輥的轉(zhuǎn)動方向相反。
可選地，所述耙材的厚度為30mm 100mm。所述耙材的直徑為300mm或300mm以上。
可選地，所述方法還包括對經(jīng)過多道次軋制工藝后形成的靶材進行熱處理。所述熱處理的溫度為200°C~600°C,保溫時間為0小時~5小時。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案所提供的靶材塑性變形方法，在于通過進行多道次的軋制工藝來制作靶材，相對于現(xiàn)有技術(shù)，減少了塑性變形工藝中的工序，并使得制作的靶材符合塑性變形工藝要求，提高其生產(chǎn)良率。
因此，通過全軋制工藝，可以簡化塑性變形加工工藝，并且全軋制工藝易于控制，可以降低生產(chǎn)成本，提高加工效率。


圖1為現(xiàn)有的一種靶材塑性變形方法的過程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的靶材塑性變形方法的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的靶材塑性變形方法的過程示意圖；圖4為圖3中每一道次的軋制工藝的流程示意圖；圖5為圖3中每一道次的軋制工藝的實施例示意圖。
具體實施例方式
在現(xiàn)有靶材塑性變形方法中，包括多種塑性變形工藝結(jié)合的多道工序，造成工序復(fù)雜且控制不便，成本較高及加工效率低的問題。有鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明人提出了 一種全軋制工藝，即在省略若干塑性變形工藝的情況下，通過多道次的軋制工藝，完成耙材的塑性變形。
本發(fā)明實施例提供一種靶材塑性變形方法，如圖2所示，包括步驟Sll，提供金屬料件，所述金屬料件為鋁或鋁合金；S12,對所述金屬料件進行多道次的軋制工藝，制作成靶材；S13，對經(jīng)過多道次軋制工藝后形成的靶材進行熱處理。通過上述塑性變形方法可以得到符合性能要求的靶材。其中，軋制的目的是使靶材的性能達(dá)到要求，熱處理的目的是使性能達(dá)到要求的靶材穩(wěn)定，性能不再發(fā)生變化。
下面結(jié)合附圖對上述圖2中所示的方法進行詳細(xì)說明。首先執(zhí)行步驟Sll,提供金屬料件20。如圖3所示，在本實施例中，所述金屬料件20可以是鋁或者鋁合金。在其它實施例中，金屬料件也可以是銅或銅合金，鈦或鈥合金等。
在實際應(yīng)用中，金屬料件20可以是從金屬錠中經(jīng)切斷后的一部分。金屬料件20的形狀，根據(jù)應(yīng)用環(huán)境、濺射設(shè)備的實際要求，可以為圓形、矩形、環(huán)形、圓錐形或其他類似形狀(包括規(guī)則形狀和不規(guī)則形狀)中的任一種，其厚度可以為100mm至300mm不等。如圖3所示，顯示的是圓形的金屬剩-件20。
接著執(zhí)行步驟S12，對金屬料件20進行多道次的軋制工藝，制作成靶材。
軋制是在一定的條件下，旋轉(zhuǎn)的軋輥給予軋件以壓力，使軋件產(chǎn)生塑性變形的一種加工方式。軋制過程是多個同直徑、同轉(zhuǎn)速的軋輥均轉(zhuǎn)動，軋件僅靠軋輥作用力(無外力)均勻運動完成軋制。延伸的軋制又稱壓延，是金屬料件通過轉(zhuǎn)動軋輥間的縫隙承受壓縮變形，在長度方面發(fā)生延伸的過程。
軋制可以分為熱軋和冷軋。通常，在再結(jié)晶溫度以上進行的軋制稱為熱軋，低于再結(jié)晶溫度的軋制稱為冷軋。本實施例中，釆用冷軋工藝對金屬料件20進行壓延，因此不需要對金屬料件20進行加熱，即在常溫狀態(tài)下對金屬料件20進行軋制。
本實施例中，所述軋制工藝是利用軋機來對金屬料件20進行壓延的。所述軋機一般包括軋輥、輥距調(diào)節(jié)裝置，傳動裝置和控制系統(tǒng)等。
在實際應(yīng)用中，結(jié)合圖4和圖5，所述每一道次的軋制工藝具體包括
步驟S20,調(diào)節(jié)二個軋輥41a、 41b間的輥距h。本實施例中，軋才幾配置有上下對稱設(shè)置的二個軋輥41a、 41b, 二者的輥距h (即縫隙距離，為二個軋輥41a、 41b圓心的距離減去軋輥的直徑得到的值)為軋制目標(biāo)量，輥距h可以通過輥距調(diào)節(jié)裝置來進行設(shè)定。
輥距調(diào)節(jié)裝置根據(jù)壓下量或變形速率設(shè)定輥距h,其中，壓下量(mm)定義為產(chǎn)品總的變形量，即產(chǎn)品的初始厚度減去產(chǎn)品的最終厚度；變形速率(mm/次)定義為每一道次軋制產(chǎn)品的變形量。每一道次的變形速率可以相同，即可以根據(jù)壓下量和軋制的道次數(shù)計算變形速率；每一道次的變形速率也可以不同，即可以根據(jù)壓下量和軋制的道次數(shù)分別設(shè)定每一道次的變形量。
另夕卜，雖然在本實施例中是以對稱設(shè)置的上下兩個軋輥41a、 42b為例進行說明的，但并不以此為限，在其他實施例中，軋機所配置的軋輥還可以是
6三個、四個、五個甚至是更多個，所述多個軋輥可以在上下對稱設(shè)置或依序 排列設(shè)置。
步驟S21,將金屬料件20送至二個軋輥41a、 41b之間。利用傳動裝置(未 標(biāo)示)可以將金屬料件20送至軋機所配置的二個軋輥41a、 41b之間，傳動 裝置可以控制金屬料件20進行往復(fù)移動。
步驟S22,通過二個軋輥41a、 41b的轉(zhuǎn)動，將金屬料件20進行軋制，送 出符合所述軋制目標(biāo)量的金屬料件或靶材。軋輥41a、 41b由控制系統(tǒng)控制， 可以進行順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，軋輥41a、 41b的轉(zhuǎn)動方向可以相同，也可以 不同。本實施例中，如圖5所示，控制系統(tǒng)控制上面的軋輥41a逆時4十轉(zhuǎn)動， 控制系統(tǒng)控制下面的軋輥42a順時針轉(zhuǎn)動，通過上下二個輥筒41a、 41b的轉(zhuǎn) 動，逐步將傳動裝置送來的金屬料件20進行壓延，使得金屬料件20在輥筒 41a、 41b的壓合作用下壓延減薄。
重復(fù)執(zhí)行多道次的軋制工藝(本實施例中，為壓延工藝)，最終就可將金 屬料件20壓延成所需的靶材21(如圖3所示)，所述靶材21的厚度為30mm ~ 100mm、直徑為300mm或300mm以上的乾4才。
接著執(zhí)行步驟S13，對經(jīng)過多道次軋制工藝后形成的靶材21進行熱處理。 其中，熱處理的溫度和保溫時間視靶材的材料、組織結(jié)構(gòu)和塑性變形效果(即 變形率)而定。在本實施例中，請參考圖3，熱處理具體包括將經(jīng)軋制工藝 后的輩巴材21置于熱處理裝置22 (例如加熱爐)中，在所述熱處理裝置22中 具有可控氣氛或保護氣氛，例如惰性氣體；將溫度提高至200。C 600。C，并 在所述溫度下保持0小時~ 5小時；對靶材21進行冷卻處理，使其回復(fù)至常 溫。其中，所述的冷卻處理可以采用爐冷、空冷或水冷方式。
上述靶材塑性變形方法，主要在于通過多道次的壓延工藝，制作出符合 塑性變形工藝要求的靶材，相對于現(xiàn)有技術(shù)，減少了塑性變形工藝中的工序， 并使得制作的靶材符合塑性變形工藝要求，提高其生產(chǎn)良率。下面舉一個實例對本發(fā)明作進一步的介紹，以下為鋁靶材塑性變形的工
藝步驟及結(jié)果
假設(shè)初始的鋁金屬料件的直徑為180mm,厚度為60mm,按照規(guī)范要求， 塑性變形的目標(biāo)值是靶材的直徑為320mm,厚度為19mm。
為了便于控制和提高軋制效率和精度，根據(jù)壓下量60mm-19mm = 41mm, 設(shè)定每一道次軋制工藝的變形速率相同，如lmm/次，共需進行41道次的軋 制工藝。
其中第一道次的軋制工藝包括設(shè)定軋機所配置的上下二個軋輥的輥距 為59mm;將鋁金屬料件送至所述二個軋輥之間；通過二個軋輥的滾動，將所 述鋁金屬料件壓延減薄至59mm;送出鋁金屬料件。
以后各道次的軋制工藝包括將軋機所配置的上下二個軋輥的輥距縮短 lmm,將鋁金屬料件送至所述二個軋輥之間；通過二個軋輥的滾動，將所述 鋁金屬料件壓延減薄lmm;送出鋁金屬料件或靶材。
這樣通過41道次的軋制工藝，使得制作的靶材符合塑性變形工藝要求。
接著，對經(jīng)過多道次軋制工藝后形成的靶材進行熱處理，最終獲得塑性 變形的耙材產(chǎn) 品o
對于大型靶材而言，通過上述多道次的軋制工藝和熱處理工藝結(jié)合，可 以得到符合工藝要求的靶材，并且能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
綜上所述，上述技術(shù)方案所提供的靶材塑性變形方法，在于通過進行多 道次的壓延工藝來制作耙材，相對于現(xiàn)有技術(shù)中包括鍛伸、靜壓、壓延、熱 處理等多道工序，在減少了塑性變形工藝中的工序的情況下制作出符合塑性 變形工藝要求的，節(jié)省了成本，并提高其生產(chǎn)良率。
因此，通過全軋制工藝，可以簡化塑性變形加工工藝，并且全軋制工藝 易于控制，可以降低生產(chǎn)成本，提高加工效率。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改， 因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種靶材塑性變形方法，其特征在于，包括提供金屬料件，所述金屬料件為鋁或鋁合金；對所述金屬料件進行多道次的軋制工藝，制作成靶材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，所述軋制工藝為 冷軋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，通過軋機進行所述軋制工藝，所述軋機包括上下對稱設(shè)置的二個軋輥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，所述每一道次的軋制工藝具體包括調(diào)節(jié)二個軋輥間的輥距，所述輥距為軋制目標(biāo)量；將金屬料件送至二個軋輥之間；通過二個軋輥的轉(zhuǎn)動，將所述金屬料件進行軋制，送出符合所述軋制目標(biāo)量的金屬料件或靶材。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，所述輥距根據(jù)壓下量或變形速率設(shè)定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耙材塑性變形方法，其特征在于，所述二個軋輥的轉(zhuǎn)動方向相反。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，所述靶材的厚度為30mm~ 100mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，所述耙材的直徑為300mm或300mm以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，還包括對經(jīng)過多道次軋制工藝后形成的靶材進行熱處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的靶材塑性變形方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為200 °C ~ 600 °C,保溫時間為0小時~ 5小時。
全文摘要
一種靶材塑性變形方法，包括提供金屬料件，所述金屬料件為鋁或鋁合金；對所述金屬料件進行多道次軋制工藝，制作成靶材。所述靶材塑性變形方法簡化了塑性變形工藝中的工序，并使得制作的靶材符合塑性變形工藝要求，提高其生產(chǎn)良率。
文檔編號B21B1/00GK101632998SQ20091016372
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者慶 劉, 姚力軍, 歐陽琳, 杰 潘, 王學(xué)澤 申請人:寧波江豐電子材料有限公司