專利名稱：鎢銅合金箔片的交叉軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓力加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是鎢銅合金箔片的交叉軋制方法。
背景技術(shù)：
鎢具有高熔點(diǎn)、高密度、低膨脹系數(shù)和高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，銅具有很好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，鎢和銅復(fù)合而成的鎢銅合金則兼?zhèn)滏u和銅的優(yōu)點(diǎn)，具有高密度、良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性、較小的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，在電接觸材料、電極材料、電子封裝材料和熱沉材料等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前，鎢銅合金的致密化方法主要有熔滲法、熱等靜壓法、液相燒結(jié)法等。其中，熔滲法是先預(yù)燒鎢骨架，然后將銅與預(yù)燒的鎢骨架疊置在一起，在還原或真空氣氛中進(jìn)行液相燒結(jié)，通過熔融的銅在毛細(xì)管力作用下滲入鎢骨架中，該方法可獲得較高致密度的鎢銅合金。然而，熔滲法是依靠鎢骨架的毛細(xì)作用將銅滲入，鎢骨架中不可避免存在一些閉孔， 易造成銅凝固相粗大且分布不均勻，此外，燒結(jié)坯表面留有一層銅，需要打磨去，浪費(fèi)原料。 而熱等靜壓法則對設(shè)備要求較高，且很難實(shí)現(xiàn)大塊箔片的生產(chǎn)。傳統(tǒng)的液相燒結(jié)法不能通過液相燒結(jié)制備致密的鎢銅合金，盡管一些后續(xù)加工，如復(fù)壓、熱鍛、熱壓等可提高鎢銅合金的相對密度，但這些工藝增加了模具損耗。軋制是一種提高鎢銅合金性能的一種有效方法，尤其適合片狀的產(chǎn)品，現(xiàn)有技術(shù)一般采用熱軋工藝生產(chǎn)厚度大于2 mm的片材，采用冷軋生產(chǎn)2 mm以下的箔片。中國專利 “鎢銅合金薄板的冷軋方法一CN101862751A”公開了采用單向冷軋法經(jīng)過多道次加工成鎢銅合金薄板。但是，在冷軋過程中一般變形量不宜超過40%，否則在軋制過程中容易出現(xiàn)開裂和表面龜裂，因此在生產(chǎn)厚度較薄的鎢銅箔片時(shí)，由于冷軋變形量較大，需要在軋制過程中經(jīng)過多次退火，使生產(chǎn)周期延長，能耗增加。現(xiàn)有技術(shù)的模壓成型法和粉軋成型法均難以生產(chǎn)厚度小于0. 8 mm的鎢銅合金箔片。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對上述現(xiàn)有技術(shù)難以生產(chǎn)厚度小于0. 8 mm的鎢銅合金箔片等缺點(diǎn)，提供一種鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，從而既減少了退火次數(shù)，縮短了生產(chǎn)周期，降低了能耗，又改善了材料的組織。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，對鎢銅合金燒結(jié)坯料在室溫下進(jìn)行多道次冷軋， 包含以下步驟
(I)對坯料先進(jìn)行一個(gè)方向的軋制；
(II)當(dāng)步驟I軋制的變形量達(dá)到30 40%時(shí)，改變鎢銅合金的軋制方向，即將坯料旋轉(zhuǎn)90°，形成與步驟I中相正交的方向，進(jìn)行軋制；
(III)當(dāng)步驟II軋制的變形量達(dá)到30 40%時(shí)，對坯料進(jìn)行退火；
(IV)重復(fù)步驟I至III，直至軋制至需要的厚度。
其進(jìn)一步特征在于所述鎢銅合金燒結(jié)坯料厚度為0. 8 3 mm,所述鎢銅合金箔片厚度為0. 05 2 mm。所述鎢銅合金中鎢的質(zhì)量百分比為50 95%。軋制時(shí)軋輥轉(zhuǎn)速為1 20 r/s，道次壓下量在0. 005 0. 3 mm,且隨著坯料厚度的減小，道次壓下量相應(yīng)減小。退火在700 900 °C的氫氣或真空爐中進(jìn)行。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明提供的鎢銅合金箔片的交叉軋制方法可有效解決單向軋制過程中出現(xiàn)的表面龜裂問題，減少了退火次數(shù)，能制備出厚度為0.05 2 mm厚的高致密度鎢銅合金箔片。該方法具有對設(shè)備要求低、生產(chǎn)效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，適于大批量生產(chǎn)，適用于鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 95%的所有鎢銅合金箔片的軋制。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過對厚度為0. 8 3 mm的鎢銅合金燒結(jié)坯在室溫下進(jìn)行多道次冷軋，軋輥轉(zhuǎn)速為1 20 r/s ；道次壓下量在0. 005 0. 3 mm之間，隨著坯料厚度的減小，道次壓下量相應(yīng)減小。一般來說，當(dāng)總變形量超過40%時(shí)，如果繼續(xù)軋制，銅相和鎢相由于單向受力而出現(xiàn)分離現(xiàn)象，導(dǎo)致材料開裂和表面龜裂，傳統(tǒng)方法則是經(jīng)過退火來消除龜裂。而本發(fā)明則在總變形量為30 40%時(shí)改變鎢銅合金的軋制方向，即將坯料轉(zhuǎn)90°進(jìn)行橫向軋制，即與之前的軋制方向進(jìn)行正交交叉。這樣不僅使材料中的銅相和鎢相改變了分布狀態(tài)，還減少了一次退火帶來的加工周期延長和能耗增加。當(dāng)換向后軋制總變形量為30 40%時(shí)，在 700 900 ！的氫氣或真空爐中進(jìn)行退火。然后繼續(xù)對坯料進(jìn)行軋制，退火后軋制方向和退火前的可以相同，也可以交叉。當(dāng)變形量為30 40%時(shí)，再交叉軋制，然后退火，如此反復(fù)至獲得產(chǎn)品所需的厚度。期間，隨著變形量的增加，軋制坯的長寬尺寸均在增加，可以視情況進(jìn)行適當(dāng)裁減，以便于后續(xù)的軋制加工。實(shí)施例1
將2 mm厚的SOW-Cu復(fù)合材料燒結(jié)板坯進(jìn)行多道次冷軋，其道次壓下量為0. 1 0. 2 mm，軋輥轉(zhuǎn)速為5 r/s。當(dāng)變形量約為40%時(shí)，將板坯進(jìn)行橫向軋制，道次壓下量為0. 08 0. 12 mm，軋輥轉(zhuǎn)速為5 r/s，軋制到厚度約為0. 8 mm，在800 °C的氫氣保護(hù)氣氛下退火。最終獲得厚度為0. 8 mm的SOW-Cu的軋制箔片，對交叉軋制箔片進(jìn)行密度測試，其相對密度達(dá)到 99. 8%ο實(shí)施例2
將0. 8 mm厚85W-CU復(fù)合材料燒結(jié)板坯進(jìn)行多道次冷軋，其道次壓下量為0. 05 0. 08 mm，軋輥轉(zhuǎn)速為15 r/s。當(dāng)變形量約40%時(shí)，換向進(jìn)行交叉軋制，道次壓下量為0.03 0.05 mm，軋輥轉(zhuǎn)速為15 r/s。軋制到坯料厚度為0. 3 mm。將軋制坯料在在800 °C的氫氣保護(hù)氣氛下退火。最終獲得厚度為0.3 mm的85W-CU的軋制箔片，對交叉軋制箔片進(jìn)行密度測試， 其相對密度達(dá)到99. 7%。實(shí)施例3
將0. 8 mm厚70W-CU復(fù)合材料燒結(jié)板坯進(jìn)行多道次冷軋，其道次壓下量為0. 04 0. 08mm，軋輥轉(zhuǎn)速為20 r/s。當(dāng)變形量約35%時(shí)，換向進(jìn)行交叉軋制，道次壓下量為0.03 0.04 mm，軋輥轉(zhuǎn)速為20 r/s。軋制到坯料厚度為0. 35 mm。將軋制坯料在800 °C的氫氣保護(hù)氣氛下退火。得到厚度為0.35 mm的70W-CU的軋制坯料。對退火的軋制坯料再次進(jìn)行交叉軋制，道次壓下量為0. 02 0. 03 mm,當(dāng)變形量約為35%時(shí)，再次進(jìn)行換向軋制，道次壓下量同上，直至軋制到厚度為0. 15 mm，將0. 15 mm厚的70W_Cu交叉軋制坯料在750 °C的氫氣保護(hù)氣氛下退火。最終獲得厚度為0.15 mm的70W-CU箔片，對交叉軋制箔片進(jìn)行密度測試，其相對密度達(dá)到99. 8%。實(shí)施例4
對實(shí)施例3的退火后的0. 15 mm厚70W-CU箔片繼續(xù)進(jìn)行交叉軋制，道次變形量為 0.008 0.01 mm，軋輥轉(zhuǎn)速為20 r/s。當(dāng)變形量約為30%時(shí)，再次換向軋制，道次變形量減小為0. 005 0. 007 mm，轉(zhuǎn)速不變，直至軋制到0. 07 mm厚。將軋制箔片在700 °C的氫氣保護(hù)氣氛下退火。最終獲得厚度為0.07 mm的70W-CU箔片，對交叉軋制箔片進(jìn)行密度測試，其相對密度達(dá)到100%。以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
1.一種鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，對鎢銅合金燒結(jié)坯料在室溫下進(jìn)行多道次冷車L，其特征在于包含以下步驟(ι)對坯料先進(jìn)行一個(gè)方向的軋制；(II)當(dāng)步驟I軋制的變形量達(dá)到30 40%時(shí)，改變鎢銅合金的軋制方向，即將坯料旋轉(zhuǎn)90°，形成與步驟I中相正交的方向，進(jìn)行軋制；(III)當(dāng)步驟II軋制的變形量達(dá)到30 40%時(shí)，對坯料進(jìn)行退火；(IV)重復(fù)步驟I至III，直至軋制至需要的厚度。
2.按照權(quán)利要求1所述的鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，其特征在于所述鎢銅合金燒結(jié)坯料厚度為0. 8 3 mm，所述鎢銅合金箔片厚度為0. 05 2 mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，其特征在于所述鎢銅合金中鎢的質(zhì)量百分比為50 95%。
4.按照權(quán)利要求1所述的鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，其特征在于軋制時(shí)軋輥轉(zhuǎn)速為1 20 r/s，道次壓下量在0. 005 0. 3 mm，且隨著坯料厚度的減小，道次壓下量相應(yīng)減小。
5.按照權(quán)利要求1所述的鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，其特征在于退火在700 900 °C的氫氣或真空爐中進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎢銅合金箔片的交叉軋制方法，將0.8～3mm厚的鎢銅合金燒結(jié)板坯進(jìn)行多道次冷軋，當(dāng)軋制變形量約40%時(shí)，進(jìn)行90°交叉軋制，變形量仍然控制在40%以內(nèi)，然后對交叉軋制坯料進(jìn)行退火，退火溫度為700～900℃。根據(jù)產(chǎn)品厚度需要，可對退火后的坯料繼續(xù)進(jìn)行交叉軋制，每次退火前進(jìn)行一次交叉軋制。本發(fā)明可有效解決單向軋制過程中出現(xiàn)的表面龜裂問題，減少了退火次數(shù)，能制備出厚度為0.05～2mm厚的高致密度鎢銅合金箔片。該方法具有對設(shè)備要求低、生產(chǎn)效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，適于大批量生產(chǎn)，適用于鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50～95%的鎢銅合金。
文檔編號B21B1/28GK102489504SQ201110400528
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者田強(qiáng), 章曉波 申請人:無錫樂普金屬科技有限公司