本發明屬于合金冶煉領域,具體涉及一種鉬合金件、制備方法及應用。
背景技術:
1、甩帶輪是應用于甩帶機上的關鍵部件,用于甩帶金屬熔液,生產非晶、納米晶合金。在甩帶機工作中,在1400-1700℃的工作環境下,通過高效的熱傳導制備出高質量的非晶帶材和釹鐵硼材料?。甩帶輪處于長時間的周期性冷熱轉換中,它必須具有良好的導熱性能和抗熱疲勞性能。
2、目前普通的甩帶輪多采用銅基材料,多為鉻鋯銅或氧化鋁彌散銅材料,銅輪的硬度一般為hb110-130,平均晶粒度為80-120um,軟化溫度≤1000℃;而鉬輪的硬度一般為hv≥200,平均晶粒度為10-100um,軟化溫度1300-1600℃。鉬輪較銅輪有更高的硬度,更高的軟化溫度。用于釹鐵硼非晶帶材的生產時鉬甩帶輪具有更好性能和壽命優勢。然而,鉬甩帶輪制備技術難度大,主要因為其成品尺寸大,性能要求高,在制備時需要合理的工藝,才能達到既得到合適尺寸的成品又滿足性能要求的目的。
3、因此,亟待研發一種性能優良,壽命較長,制備工藝穩定,制備成本適宜的鉬甩帶輪產品及制備方法。
技術實現思路
1、根據現有技術中存在的技術問題,本發明提供了一種鉬合金件、制備方法及應用。
2、本發明目的之一在于提供一種鉬合金件的制備方法,包括:
3、獲取燒結坯;
4、對燒結坯進行多階段軋制,其中軋制比按照逐階段遞減的方式控制,總軋制比為25~80%;所述總軋制比為每階段軋制比之和;
5、在各軋制階段同步實施梯度溫度控制,軋制溫度按照逐階段遞減的方式調節,初始軋制溫度為1400~1600℃,所述軋制溫度的梯度為50~100℃,最低軋制溫度不低于1300℃;
6、再經過退火和機加工得到鉬合金件。
7、軋制時用兩把氧乙炔火焰槍給環件進行補熱,防止軋制過程中溫度低變形開裂或者由于軋制力過大導致軋制無法進行的現象發生。
8、優選地,每轉進給量為0.5-10mm。
9、優選地,軋制的階段數為4~8階段,每階段軋制的軋制比為2~25%。
10、優選地,獲取燒結坯包括混粉、壓制成形,整形和燒結,得到燒結坯。
11、優選的,混粉包括混合鉬粉、氫化鈦粉、氫化鋯粉和碳粉;
12、鉬粉的平均粒度為3.0-3.5μm;
13、氫化鈦粉和氫化鋯粉的粒度分布d100均≤30um;
14、碳粉的粒度為0.1um。
15、優選地,壓制成形為冷等靜壓處理,冷等靜壓處理的壓力為160~200mpa,保壓時間為10~30min。
16、優選地,燒結是在流量為15~60?m3/h的氫氣下進行或在真空下進行。
17、優選地,燒結的溫度為1900~2200℃,升溫速率為40-100℃/h。
18、優選地,燒結的升溫過程中,分別在升溫至第一保溫溫度、第二保溫溫度、第三保溫溫度、第四保溫溫度、第五保溫溫度和第六保溫溫度時,各保溫1-8h;
19、所述第一保溫溫度為620-680℃,所述第二保溫溫度為800-900℃;第三保溫溫度為1200℃;第四保溫溫度為1400℃;第五保溫溫度為1600℃;第六保溫溫度為1800℃。
20、本發明目的之二在于提供一種如上所述的制備方法制得的鉬合金件。
21、本發明目的之三在于提供一種如上所述的鉬合金件在制備非晶帶材和釹鐵硼材料上的應用。
22、本發明的有益效果:
23、本發明通過對燒結坯進行多階段軋制,其中軋制比按照逐階段遞減的方式控制,總軋制比為25~80%;所述總軋制比為每階段軋制比之和;在各軋制階段同步實施梯度溫度控制,軋制溫度按照逐階段遞減的方式調節,初始軋制溫度為1400~1600℃,所述軋制溫度的梯度為50~100℃,最低軋制溫度不低于1300℃;軋制燒結坯。前幾階段大軋制比快速開坯,初步細化晶粒,進一步均勻變形,促進動態再結晶,后幾階段小軋制比優化組織均勻性,緩解因硬度大、塑性差帶來的加工困難,降低裂紋產生幾率,減少殘余應力,減少局部應力集中,提高疲勞壽命。初始高溫大幅降低鉬的變形抗力,增強塑性,使大變形開坯更易進行,減少設備負荷及刀具磨損。高溫下原子擴散能力增強,促進缺陷修復,抑制裂紋擴展。后續逐步降溫,確保動態再結晶持續進行,細化晶粒并消除加工硬化。同時,溫度遞減避免材料過熱,降低氧化風險,并減少熱應力導致的組織不均勻性。
24、由逐階段遞減的軋制比和由逐階段遞減的軋制溫度軋制協同作用形成細小均勻的再結晶組織,提高材料強度、韌性及抗疲勞性能,延長甩帶輪使用壽命。
1.一種鉬合金件的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:
2.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述軋制的過程中,每轉進給量為0.5-10mm。
3.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述軋制的階段數為4~8階段,每階段軋制的軋制比為2~25%。
4.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述獲取燒結坯包括混粉、壓制成形,整形和燒結,得到燒結坯;所述混粉包括混合鉬粉、氫化鈦粉、氫化鋯粉和碳粉;
5.如權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述壓制成形為冷等靜壓處理;
6.?如權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述燒結是在流量為15~60?m3/h的氫氣下進行或在真空下進行。
7.如權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述燒結的溫度為1900~2200℃,升溫速率為40-100℃/h。
8.如權利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述燒結的升溫過程中,分別在升溫至第一保溫溫度、第二保溫溫度、第三保溫溫度、第四保溫溫度、第五保溫溫度和第六保溫溫度時,各保溫1-8h;
9.一種如權利要求1~8任一項所述的制備方法制得的鉬合金件。
10.一種如權利要求9所述的鉬合金件在制備非晶帶材和釹鐵硼材料上的應用。