專利名稱：氧化鑭鉬箔帶材及其制造方法
一種氧化鑭鉬箔帶材及其制造方法屬于稀土金屬-鉬箔帶材及其制造技術(shù)領(lǐng)域。
由于難熔金屬鉬具有較高的高溫強(qiáng)度、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、較低的膨脹系數(shù)和易加工性，因而在汽車鹵鎢燈、高壓鈉燈、照明鹵鎢燈等特種燈泡及特種電光源器件中已廣泛使用鉬絲材來制造它們所需的掛鉤、芯線、引出線及塑性支架等零部件。但當(dāng)用厚度在0.02～0.06mm之間的純鉬箔帶材來作特殊燈泡和特殊電光源器件中的鉬桿與石英玻璃之間的氣密封接材料時(shí)其封接溫度高達(dá)1700～1800℃，而純鉬的再結(jié)晶溫度才1000～1200℃，因而往往出現(xiàn)脆性和斷裂，其高溫強(qiáng)度也低且易變形。這是因?yàn)榇藭r(shí)其再結(jié)晶晶粒長大且在再結(jié)晶后形成等軸的晶粒結(jié)構(gòu)所致(其金相圖見

圖1)。目前，一般用摻雜了Al2O3、SiO2和K2O的高溫鉬絲加工成的鉬箔帶材來代替，但其加工性能差，需采用在800℃以上進(jìn)行熱軋、多次中間退火的加工方法，從而導(dǎo)致其工藝復(fù)雜且易出現(xiàn)裂邊、分層等現(xiàn)象，因而成品率低，價(jià)格高。
本發(fā)明的目的在于提供一種加工性能好、高溫強(qiáng)度高、工藝簡單、不易彎曲脆斷、成品率高的氧化鑭鉬箔帶材及其制造方法。
本發(fā)明所提出的氧化鑭鉬箔帶材，其特征在于它還含有占鉬的重量比為0.2～0.6％的La2O3。
本發(fā)明所提出的氧化鑭鉬箔帶材的制造方法，其特征在于采用冷軋的加工方法，它依次由以下步驟制成(1)用傳統(tǒng)的粉末冶金或塑性加工方法制成La2O3-Mo絲材，其中La2O3占鉬的重量比為0.2～0.6％；(2)用公知的電解或化學(xué)清洗法去除La2O3-Mo絲材表面的石墨乳或氧化皮后將其在溫度為1300～1400℃的氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火；(3)在室溫下對La2O3-Mo絲材進(jìn)行冷軋，其第一道次變形量為20～30％；(4)當(dāng)軋制總變形量達(dá)到60～65％時(shí)，軋制中斷，使其在900～1100℃之間進(jìn)行第一次中間退火；(5)對經(jīng)第一次中間退火的La2O3-Mo帶材在室溫下進(jìn)行精軋，當(dāng)總變形量達(dá)到70～80％時(shí)，在800±10℃下進(jìn)行第二次中間退火后，即可直接軋制至成品箔帶材。
經(jīng)冷軋后可以獲得寬為1.5～2.5mm、厚度為0.02～0.06mm之間的La2O3-Mo箔帶材。
本發(fā)明所提出的氧化鑭鉬箔帶材的制造方法，其特征在于也可采用溫軋的加工方法，它依次由以下步驟制成(1)用傳統(tǒng)的粉末冶金或塑性加工方法制成La2O3-Mo絲材，其中La2O3占鉬的重量比為0.2～0.6％；(2)用公知的電解或化學(xué)清洗法去除La2O3-Mo絲材表面的石墨乳或氧化皮后，將其在溫度為1300～1400℃的氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火；(3)對La2O3-Mo絲材進(jìn)行溫軋，其溫軋溫度為600～800℃，溫軋的第一道次變形量至少為30～50％；(4)當(dāng)軋制總變形量達(dá)到60～65％時(shí)，軋制中斷，使其在900～1100℃之間進(jìn)行第一次中間退火；(5)對經(jīng)第一次中間退火的La2O3-Mo帶材在室溫下進(jìn)行精軋，當(dāng)總變形量達(dá)到70～80％時(shí)，在800±10℃下進(jìn)行第二次中間退火后，即可直接軋制至成品箔帶材。
經(jīng)溫軋后可以獲得寬度為2.5～4.0mm之間，厚度在0.02～0.06mm之間的成品箔帶材。
無論是采用冷軋的加工方法還是采用溫軋的加工方法，軋制前的預(yù)退火溫度，對于La2O3占鉬的重量比為0.2％的La2O3-Mo絲材而言為1300℃，其余皆為1400℃。
試驗(yàn)證明用本發(fā)明的制造方法制成的La2O3占鉬的重量比為0.2～0.6％的氧化鑭鉬箔帶材符合設(shè)計(jì)要求，成品率也高。
下面對附圖進(jìn)行圖面說明圖1純Mo箔帶材1700℃退火的粗大等軸晶粒金相圖(400×)；圖2La2O3占鉬的重量比為0.6％的La2O3-Mo箔帶材1700℃退火的大長寬比搭接組織金相圖(400×)。
實(shí)施例
例1.將53.2克硝酸鑭溶于水加到10000克粉狀MoO2中(以硝酸鑭溶液的形式摻雜La2O3，其La2O3占鉬的重量比為0.2％)，把摻雜后的MoO2粉末在550℃下焙解，然后在700～1000℃的多段式氫氣爐中還原成摻雜La2O3的鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)、旋鍛、拉拔加工成直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材。用電解拋光方法去除石墨乳或氧化皮后，在1300℃氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火，其保溫時(shí)間為60分鐘。采用冷軋工藝，其第一道次變形量為30％，到軋制總變形量達(dá)到65％時(shí)，在900℃下進(jìn)行第一次中間退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后連續(xù)精軋，在軋制總變形量達(dá)到70％時(shí)，在800℃下進(jìn)行第二次退火，保溫時(shí)間為1 5分鐘，然后直接軋制成寬為1.5～2.5mm、厚度為0.02～0.06mm之間的成品箔帶材，其成品率可達(dá)75％以上。
例2.將106.4克硝酸鑭溶于水加到10000克粉狀MoO2中(以硝酸鑭溶液的形式摻雜La2O3，其La2O3占鉬的重量比為0.4％)，把摻雜后的MoO2粉末在550℃下焙解，然后在700～1000℃的多段式氫氣爐中還原成摻雜La2O3的鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)、旋鍛、拉拔加工成直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材。用電解拋光方法去除石墨乳或氧化皮后，在1400℃氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火，其保溫時(shí)間為60分鐘。采用冷軋工藝，其第一道次變形量為30％，到軋制總變形量達(dá)到65％時(shí)，在1000℃下進(jìn)行第一次中間退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后連續(xù)精軋，在軋制總變形量達(dá)到70％時(shí)，在800℃下進(jìn)行第二次退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后直接軋制成寬為1.5～2.5mm、厚度為0.02～0.06mm之間的成品箔帶材，其成品率可達(dá)75％以上。
例3.將159.6克硝酸鑭溶于水加到10000克粉狀MoO2中(以硝酸鑭溶液的形式摻雜La2O3，其La2O3占鉬的重量比為0.6％)，把摻雜后的MoO2粉末在550℃下焙解，然后在700～1000℃的多段式氫氣爐中還原成摻雜La2O3的鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)、旋鍛、拉拔加工成直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材。用電解拋光方法去除石墨乳或氧化皮后，在1400℃氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火，其保溫時(shí)間為60分鐘。采用冷軋工藝，其第一道次變形量為30％，到軋制總變形量達(dá)到65％時(shí)，在1100℃下進(jìn)行第一次中間退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后連續(xù)精軋，在軋制總變形量達(dá)到70％時(shí)，在800℃下進(jìn)行第二次退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后直接軋制成寬為1.5～2.5mm、厚度為0.02～0.06mm之間的成品箔帶材，其成品率可達(dá)75％以上。
例4.將53.2克硝酸鑭溶于水加到10000克粉狀MoO2中(以硝酸鑭溶液的形式摻雜La2O3，其La2O3占鉬的重量比為0.2％)，把摻雜后的MoO2粉末在550℃下焙解，然后在700～1000℃的多段式氫氣爐中還原成摻雜La2O3的鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)、旋鍛、拉拔加工成直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材。用電解拋光方法去除石墨乳或氧化皮后，在1300℃氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火，其保溫時(shí)間為60分鐘。采用溫軋工藝，直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材的溫軋溫度為600℃，第一道次變形量為50％，當(dāng)軋制總變形量達(dá)到65％時(shí)，在900℃下進(jìn)行第一次中間退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后繼續(xù)冷精軋至70％，再進(jìn)行第二次中間退火，退火溫度為800℃，保溫時(shí)間為15分鐘，再直接軋成成品箔帶材，寬度在2.5～4.0mm之間，厚度在0.02～0.06mm之間，成品率可達(dá)70％以上。
例5.將106.4克硝酸鑭溶于水加到10000克粉狀MoO2中(以硝酸鑭溶液的形式摻雜La2O3，其La2O3占鉬的重量比為0.4％)，把摻雜后的MoO2粉末在550℃下焙解，然后在700～1000℃的多段式氫氣爐中還原成摻雜La2O3的鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)、旋鍛、拉拔加工成直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材。用電解拋光方法去除石墨乳或氧化皮后，在1400℃氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火，其保溫時(shí)間為60分鐘。采用溫軋工藝，直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材的溫軋溫度為600℃，第一道次變形量為50％，當(dāng)軋制總變形量達(dá)到65％時(shí)，在1000℃下進(jìn)行第一次中間退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后繼續(xù)冷精軋至70％，再進(jìn)行第二次中間退火，退火溫度為800℃，保溫時(shí)間為15分鐘，再直接軋成成品箔帶材，寬度在2.5～4.0mm之間，厚度在0.02～0.06mm之間，成品率可達(dá)70％以上。
例6.將159.6克硝酸鑭溶于水加到10000克粉狀MoO2中(以硝酸鑭溶液的形式摻雜La2O3，其La2O3占鉬的重量比為0.6％)，把摻雜后的MoO2粉末在550℃下焙解，然后在700～1000℃的多段式氫氣爐中還原成摻雜La2O3的鉬粉，經(jīng)壓型、燒結(jié)、旋鍛、拉拔加工成直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材。用電解拋光方法去除石墨乳或氧化皮后，在1400℃氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火，其保溫時(shí)間為60分鐘。采用溫軋工藝，直徑為1.0mm的La2O3-Mo絲材的溫軋溫度為800℃，第一道次變形量為50％，當(dāng)軋制總變形量達(dá)到65％時(shí)，在1100℃下進(jìn)行第一次中間退火，保溫時(shí)間為15分鐘，然后繼續(xù)冷精軋至70％，再進(jìn)行第二次中間退火，退火溫度為800℃，保溫時(shí)間為15分鐘，再直接軋成成品箔帶材，寬度在2.5～4.0mm之間，厚度在0.02～0.06mm之間，成品率可達(dá)70％以上。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)軋制前預(yù)退火溫度低于1300℃時(shí)，絲材軋制時(shí)易開裂、分層；溫度高于1400℃時(shí)，軋制后的箔帶材易彎曲脆斷，只有在1300～1400℃之間退火的絲材才有良好的軋制加工性能。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)，無論冷軋或溫軋，當(dāng)軋制總變形量達(dá)到60％以上時(shí)，軋制中斷，進(jìn)行第一次中間退火，退火溫度為900～1100℃，若低于900℃時(shí)，不能有效清除加工硬化，在繼續(xù)軋制時(shí)易出現(xiàn)裂邊；若高于1100℃退火，則軋制后箔帶材的脆性大。
用本發(fā)明所提出的方法制得的La2O3-Mo箔帶材，若在1700℃氫氣中退火30分鐘，就具有優(yōu)良的強(qiáng)度和延伸率，其性能數(shù)據(jù)見表1；再結(jié)晶后就會(huì)形成長寬比大的搭接組織，其金相圖見圖2。在1700～1800℃高溫下，若用它們與石英玻璃封接，不會(huì)脆斷，延伸率大于15％，彎曲次數(shù)大于5次。
表權(quán)利要求
1.一種氧化鑭鉬箔帶材，主要成分是金屬鉬，其特征在于它還含有占鉬的重量比為0.2～0.6％的La2O3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鑭鉬箔帶材的制造方法，其特征在于采用冷軋的加工方法，它依次由以下步驟制成(1)用傳統(tǒng)的粉末冶金或塑性加工方法制成La2O3-Mo絲材，其中La2O3占鉬的重量比為0.2～0.6％；(2)用公知的電解或化學(xué)清洗法去除La2O3-Mo絲材表面的石墨乳或氧化皮后，將其在溫度為1300～1400℃的氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火；(3)在室溫下對La2O3-Mo絲材進(jìn)行冷軋，其第一道次變形量為20～30％；(4)當(dāng)軋制總變形量達(dá)到60～65％時(shí)，軋制中斷，使其在900～1100℃之間進(jìn)行第一次中間退火；(5)對經(jīng)第一次中間退火的La2O3-Mo帶材在室溫下進(jìn)行精軋，當(dāng)總變形量達(dá)到70～80％時(shí)，在800±10℃下進(jìn)行第二次中間退火后，即可直接軋制至成品箔帶材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鑭鉬箔帶材的制造方法，其特征在于也可采用溫軋的加工方法，它依次由以下步驟制成(1)用傳統(tǒng)的粉末冶金或塑料加工方法制成La2O3-Mo絲材，其中La2O3占鉬的重量比為0.2～0.6％；(2)用公知的電解或化學(xué)清洗法去除La2O3-Mo絲材表面的石墨乳或氧化皮后，將其在溫度為1300～1400℃的氫氣爐中進(jìn)行軋制前預(yù)退火；(3)對La2O3-Mo絲材進(jìn)行溫軋，其溫軋溫度為600～800℃，溫軋的第一道次變形量為30～50％；(4)當(dāng)軋制總變形量達(dá)到60～65％時(shí)，軋制中斷，使其在900～1100℃之間進(jìn)行第一次中間退火；(5)對經(jīng)第一次中間退火的La2O3-Mo帶材在室溫下進(jìn)行精軋，當(dāng)總變形量達(dá)到70～80％時(shí)，在800±10℃下進(jìn)行第二次中間退火后，即可直接軋制至成品箔帶材。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氧化鑭鉬箔帶材的制造方法，其特征在于所述的軋制前的預(yù)退火溫度，對于La2O3占鉬的重量比為0.2％的La2O3-Mo絲材而言為1300℃，其余皆為1400℃。
全文摘要
氧化鑭鉬箔帶材及其制造方法屬于稀土鉬箔帶材制造領(lǐng)域,其特征為:La
文檔編號C22C1/05GK1195707SQ9711178
公開日1998年10月14日 申請日期1997年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月8日
發(fā)明者張久興, 周美玲, 王永建 申請人:北京工業(yè)大學(xué)