專利名稱：一種鉭鎢材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉭鎢材料及其制備方法
背景技術(shù)：
爆炸成形侵徹體(EFP)戰(zhàn)斗部是利用聚能裝藥原理，通過(guò)炸藥的聚能爆轟炸使金屬藥型罩壓垮變形而鍛出的一個(gè)具有較高質(zhì)心速度和結(jié)構(gòu)形狀的侵徹體。因此，戰(zhàn)斗部藥型罩用材料必須要有較好的動(dòng)態(tài)延展性和抗拉強(qiáng)度，才能形成具有一定長(zhǎng)徑比的EFP戰(zhàn)斗部。目前，適合制作EFP戰(zhàn)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(yàn)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(diǎn)，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(guó)還處于研究開發(fā)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(xì)小均勻，并且塑性較好?，F(xiàn)有技術(shù)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(diǎn):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(xiàng)同性較差。由此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鉭鎢材料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)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(xì)小均勻且各向同性較好。有鑒于此，本發(fā)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(jìn)行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第一次熱處理；2)將步驟I)得到的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)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(jìn)行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。優(yōu)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(jìn)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(yōu)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(jìn)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(yōu)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(jìn)行第三次鍛造，將第三次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行熱處理。
優(yōu)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(yōu)選的，所述第一次鍛造具體為:將鉭鎢鑄錠加熱保溫后進(jìn)行軸向鐓粗，然后進(jìn)行徑向拔長(zhǎng)；所述軸向鐓粗的鐓粗比為1.6 2.0,所述徑向拔長(zhǎng)的拔長(zhǎng)比為1.6 2.5優(yōu)選的，所述第一次熱處理的溫度為1000°C 1500°C,時(shí)間為60min 150min ；所述第二次熱處理的溫度為1000°c 1500°C，時(shí)間為60min 150min。優(yōu)選的，所述軋制的總加工率為75% 85%。本發(fā)明還提供了一種上述方案所制備的鉭鎢材料。優(yōu)選的，所述鉭鎢材料為鉭2.5鎢、鉭5鎢或鉭10鎢。本發(fā)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(jìn)行第一次鍛造，第一次鍛造之后進(jìn)行第一次熱處理，然后將第一次熱處理后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第二次鍛造，第二次鍛造之后進(jìn)行第二次熱處理，最后將第二次熱處理后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行軋制，然后進(jìn)行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。本發(fā)明在制備鉭鎢材料的過(guò)程中，通過(guò)兩次鍛造，使鑄錠內(nèi)部晶粒得到充分的破碎，得到均勻的內(nèi)部組織，而隨后進(jìn)行的軋制，使鑄錠各個(gè)方向發(fā)生均勻變形，保證了材料各個(gè)方向具有均勻的力學(xué)性能和微觀組織。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明實(shí)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(jìn)行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第一次熱處理；2)將步驟I)得到的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢材料進(jìn)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(jìn)行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。按照本發(fā)明，在制備組鶴材料的過(guò)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(guò)電子束熔煉獲得，本發(fā)明對(duì)鉭鎢鑄錠的制備沒(méi)有特別的限制。為了使制備的鉭鎢材料內(nèi)部組織較好，本發(fā)明優(yōu)選將鉭鎢鑄錠進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，以保證鉭鎢鑄錠內(nèi)部無(wú)缺陷。所述鉭鎢鑄錠優(yōu)選為鉭2.5鎢鑄錠，鉭5鎢鑄錠或鉭10鎢鑄錠。本發(fā)明首先將鉭鎢鑄錠進(jìn)行第一次鍛造，所述第一次鍛造優(yōu)選為溫鍛，使鉭鎢鑄錠容易加工，能夠發(fā)生充分變形。對(duì)鉭鎢鑄錠進(jìn)行第一次鍛造具體為:將組鶴鑄徒加熱保溫后進(jìn)彳丁軸向繳粗，然后進(jìn)彳丁徑向拔長(zhǎng)；所述軸向繳粗的繳粗比為1.6 2.0,所述徑向拔長(zhǎng)的拔長(zhǎng)比為1.6 2.5對(duì)于鉭2.5鎢鑄錠，鍛造的溫度優(yōu)選為400 500°C，鍛造的時(shí)間優(yōu)選為120min 180min。對(duì)于鉭5鎢鑄錠，鍛造的溫度優(yōu)選為450 550°C，鍛造的時(shí)間優(yōu)選為130min 170min。對(duì)于鉭10鎢鑄錠，鍛造的溫度優(yōu)選為1200 1300°C，保溫時(shí)間優(yōu)選為20 40min。為了去除鍛造過(guò)程中鉭鎢鑄錠表面的雜質(zhì)，本發(fā)明優(yōu)選在鍛造之后進(jìn)行了酸洗，所述酸洗的溶液優(yōu)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fā)明在第一次鍛造之后對(duì)鉭鎢鑄錠進(jìn)行了熱處理，以去除鍛造過(guò)程中的殘余應(yīng)力。針對(duì)不同的鉭鎢材料，采用的熱處理溫度與時(shí)間不同。對(duì)于鉭2.5鎢，所述第一次熱處理的溫度優(yōu)選為1000 1500°C，更優(yōu)選為1200°C 1400°C，最優(yōu)選為1320°C ;所述第一次熱處理的時(shí)間為60min 150min，優(yōu)選為90min 150mino將第一次熱處理后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第二次鍛造，所述第二次鍛造優(yōu)選為溫鍛，使鉭鎢鑄錠容易加工，能夠發(fā)生充分變形。對(duì)鉭鎢鑄錠進(jìn)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(jìn)行軸向鐓粗，然后進(jìn)行徑向拔長(zhǎng)；所述軸向鐓粗的鐓粗比為1.6 2.0，所述徑向拔長(zhǎng)的拔長(zhǎng)比為1.6 2.5。為了去除第二次鍛造過(guò)程中鉭鎢鑄錠表面的雜質(zhì)，本發(fā)明優(yōu)選在鍛造之后進(jìn)行了酸洗，所述酸洗的溶液優(yōu)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fā)明在第二次鍛造之后對(duì)鉭鎢鑄錠進(jìn)行了第二次熱處理，以去除鍛造過(guò)程中的殘余應(yīng)力。所述第二次熱處理的溫度優(yōu)選為1000 1500°C，更優(yōu)選為1200°C 1400°C，最優(yōu)選為1320°C;所述第二次熱處理的時(shí)間為60min 150min,優(yōu)選為90min 150min。本發(fā)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(yīng)用環(huán)境，需要鉭鎢材料的尺寸精準(zhǔn)。因此，為了滿足鉭鎢材料的應(yīng)用環(huán)境，在對(duì)鉭鎢鑄錠第二次熱處理后，可以對(duì)鉭鎢材料進(jìn)行三次鍛造、四次鍛造甚至更多次鍛造，本發(fā)明沒(méi)有特別的限制。將經(jīng)過(guò)第二次熱處理的鉭鎢鑄錠進(jìn)行軋制，使材料的各方向發(fā)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(yōu)選為75% 85%。經(jīng)過(guò)鍛造后的鉭鎢鑄錠內(nèi)部晶粒得到了充分破碎，得到的均勻的內(nèi)部組織，隨后進(jìn)行軋制，使材料各個(gè)方向發(fā)生均勻變形，從而有利于形成各向均勻，內(nèi)部晶粒細(xì)小的內(nèi)部組織。為了消除軋制過(guò)程中的殘余應(yīng)力，在軋制之后進(jìn)行了第三次熱處理，所述第三次熱處理的溫度優(yōu)選為1000°C 1500°C，更優(yōu)選為1200°C 1400°C，最優(yōu)選為1320°C;所述第三次熱處理的時(shí)間為60min 150min,優(yōu)選為90min 150min。按照本發(fā)明，針對(duì)不同的鉭鶴材料,鍛造的溫度、時(shí)間以及熱處理的溫度、時(shí)間是不同的。本發(fā)明還公開了上述方法制備的鉭鎢材料，所述鉭鎢材料優(yōu)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(fā)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(jìn)行第一次鍛造，第一次鍛造之后進(jìn)行熱處理，然后將熱處理后的鉭鎢材料進(jìn)行第二次鍛造，第二次鍛造之后進(jìn)行熱處理，最后將熱處理后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行軋制，然后進(jìn)行熱處理，得到鉭鎢材料。本發(fā)明在制備鉭鎢材料的過(guò)程中，通過(guò)兩次鍛造，使鑄錠內(nèi)部晶粒得到充分的破碎，得到均勻的內(nèi)部組織，而隨后進(jìn)行的軋制，使鑄錠各個(gè)方向發(fā)生均勻變形，保證了材料各個(gè)方向具有均勻的力學(xué)性能和微觀組織。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備的鉭2.5鎢的晶粒細(xì)小均勻，晶粒尺寸小于等于63.5 μ m，抗拉強(qiáng)度為340MPa 400MPa，屈服強(qiáng)度為220MPa 280MPa,延伸率大于等于35%。為了進(jìn)一步 理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鉭鎢材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。實(shí)施例1I)鉭2.5鎢鑄錠經(jīng)過(guò)電子束熔煉得到，鉭2.5鎢鑄錠的直徑為153mm，長(zhǎng)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?jǐn)?shù)據(jù)表；表I鉭2.5鎢鑄錠的元素成分?jǐn)?shù)據(jù)表
權(quán)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(jìn)行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第一次熱處理； 2)將步驟I)得到的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)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(jìn)行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。
2.根據(jù)權(quán)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(jìn)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(jù)權(quán)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(jìn)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(jù)權(quán)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(jìn)行第三次鍛造，將第三次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行熱處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)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(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)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(jìn)行軸向鐓粗，然后進(jìn)行徑向拔長(zhǎng)；所述軸向鐓粗的鐓粗比為1.6 2.0,所述徑向拔長(zhǎng)的拔長(zhǎng)比為1.6 2.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)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(shí)間為60min 150min ;所述第二次熱處理的溫度為1000°C 1500°C，時(shí)間為 60min 150min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)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(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所制備的鉭鶴材料。
10.根據(jù)權(quán)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(fā)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(jìn)行第一次鍛造，將第一次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第一次熱處理；2)將步驟1)得到的鉭鎢鑄錠進(jìn)行第二次鍛造，將第二次鍛造后的鉭鎢鑄錠進(jìn)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(jìn)行第三次熱處理，得到鉭鎢材料。在制備鉭鎢材料的過(guò)程中，通過(guò)兩次鍛造，使鑄錠內(nèi)部晶粒得到充分的破碎，得到均勻的內(nèi)部組織，而隨后進(jìn)行的軋制，使鑄錠各個(gè)方向發(fā)生均勻變形，保證了材料各個(gè)方向具有均勻的力學(xué)性能和微觀組織。本發(fā)明還提供了上述方案制備的鉭鎢材料。
文檔編號(hào)C22C27/02GK103243285SQ20131020052
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者張亞軍, 汪凱, 李積賢, 李桂鵬, 李瑞蓮, 任曉 申請(qǐng)人:寧夏東方鉭業(yè)股份有限公司