CN102699811A - 表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及难熔金属合金箔片零件加工、表面处理技术领域，具体的说是表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件及其制备方法，选用厚度在0.06～1mm范围的难熔金属的合金坯料，然后进行压力或机械加工并平整，根据要求加工成需要的尺寸和形状的箔片零件，采用机械研磨和抛光对所述的箔片零件进行单面或双面的表面处理，研磨和抛光均采用碳化硼抛光液，研磨和抛光压力为5~50kg，研磨时间为10~120min，抛光时间为10~240min，得到的产品零件厚度为0.05～0.95mm，表面粗糙度小于Ra0.002，本发明同现有技术相比，能满足大功率LED照明芯片、电子通讯、半导体等行业对于表面高光洁度零件的需求，其制备方法简单合理，成本低，能够广泛的用于各种领域。
Description
[技术领域]
本发明涉及难熔金属合金箔片零件加工、表面处理技术领域，具体的说是表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件及其制备方法。
[背景技术]
如今，高精密设备被广泛用于各个领域，与此同时，设备对于零件的光洁度要求也越来越高，对于零件加工和表面处理的技术因此也在不断的提高。
如国内申请CN101861231A公开了一种用于硬质和/或脆性材料的研磨加工工艺，该工艺中的采用多种磨料颗粒粒径组合，并且针对不同的材质进行具体优化，其中也公开了使用碳化硼的磨料颗粒，但是其研磨工艺无法用于箔片材料，在过程中还需要添加金属粘合剂等其他成分，制备出的产品也只能用于半导体晶片行业。
[发明内容]
本发明的目的在于克服现有技术中难熔金属加工后表面光洁度不理想的缺陷，提供一种表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件及其制备方法。
为实现上述目的设计一种表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件的制备方法，其特征在于该方法由以下步骤组成，
a.选用厚度在0.06~1mm范围的难熔金属的合金坯料，
b.对所述的坯料进行压力加工或机械加工，将坯料加工成板型并平整，
c.根据要求加工成需要的尺寸和形状的箔片零件，
d.采用机械研磨和抛光对所述的箔片零件进行单面或双面的表面处理，研磨和抛光均采用碳化硼抛光液，研磨和抛光压力为5~50kg，研磨时间为10~120min，抛光时间为10~240min。
所述的研磨用的碳化硼抛光液中碳化硼的粒径为5~16um。
所述的抛光用碳化硼抛光液中碳化硼的粒径为0.3~5um。
所述的平整为肉眼可见范围内的板面无缺陷，所述的缺陷为波浪、皱褶、裂纹。
所述的机械加工采用电火花切割、车、铣、刨、磨中的一种或多种。
本发明还包括一种用上述方法制得的合金箔片零件，其特征在于零件厚度为0.05~0.8mm，零件表面粗糙度小于Ra0.002。
所述的零件成分为100%wt的钨，或100%wt的钼，或由1~50%wt的铜和50~99%wt钨组成的合金，或由1~50%wt的铜和50~99%wt钼组成的合金。
所述的零件形状是圆形、正方形或长方形，或者是客户指定其它形状。
所述的合金箔片零件用于电子、通讯、半导体、照明、安全、医疗、军工、航天、航空、海洋领域的表面高光洁度的难熔金属及其合金箔片产品。
本发明同现有技术相比，使用本发明的方法制备出的合金箔片零件的表面粗糙度能够小于Ra0.002，能满足大功率LED照明、电子通讯、半导体等行业对于高光洁度零件的需求，其制备方法简单合理，成本低，能够广泛的用于各种领域。
[具体实施方式]
对本发明做进一步说明，本发明所用装置的结构和对本专业的人来说是非常清楚的。本发明的装置和结构包括但不限于下述实施例。
实施例1
市售100%wt钼坯料，厚度为0.06mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为5吨，轧辊直径为50mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼8um抛光液，研磨压力为10Kg，研磨时间为30min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力10Kg，抛光时间45min。获得的钼箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例2
市售100%wt钼坯料，厚度为0.3mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为8吨，轧辊直径为50mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼5um抛光液，研磨压力为20Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力15Kg，抛光时间60min。获得的钼箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例3
市售100%wt钼坯料，厚度为0.6mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为10吨，轧辊直径为50mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼10um抛光液，研磨压力为10Kg，研磨时间为30min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力10Kg，抛光时间45min。获得的钼箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例4
市售100%wt钼坯料，厚度为1mm，采用平面磨的机械加工方法进行平整处理，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为80mm的方形零件；这个方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼12um抛光液，研磨压力为40Kg，研磨时间为90min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.8um抛光液，抛光压力20Kg，抛光时间10min。获得的钼箔片零件厚度为0.95mm、表面粗糙度为Ra0.001。
实施例5
市售100%wt钨坯料，厚度为0.07mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为8吨，轧辊直径为45mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为50mm*25mm的长方形零件；这个长方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼10um抛光液，研磨压力为20Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.8um抛光液，抛光压力20Kg，抛光时间60min。获得的钨箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例6
市售100%wt钨坯料，厚度为0.1mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为10吨，轧辊直径为45mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为50mm*25mm的长方形零件；这个长方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼10um抛光液，研磨压力为30Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.8um抛光液，抛光压力30Kg，抛光时间60min。获得的钨箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例7
市售100%wt钨坯料，厚度为0.5mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为15吨，轧辊直径为45mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为50mm*25mm的长方形零件；这个长方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼10um抛光液，研磨压力为40Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.8um抛光液，抛光压力35Kg，抛光时间60min。获得的钨箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例8
市售100%wt钨坯料，厚度为0.8mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为15吨，轧辊直径为45mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度8m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为50mm*25mm的长方形零件；这个长方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼10um抛光液，研磨压力为40Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼1um抛光液，抛光压力40Kg，抛光时间60min。获得的钨箔片零件的表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例9
市售100%wt钨坯料，厚度为1mm，采用平面磨的机械加工方法进行平整处理，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为80mm的方形零件；这个方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼16um抛光液，研磨压力为50Kg，研磨时间为120min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼1um抛光液，抛光压力30Kg，抛光时间30min。获得的钨箔片零件厚度为0.95mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例10
市售25%wt铜75%wt钼的板坯料，厚度为0.2mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为6吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼6um抛光液，研磨压力为10Kg，研磨时间为30min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.3um抛光液，抛光压力10Kg，抛光时间45min。获得的铜钼合金箔片零件厚度为0.15mm、表面粗糙度为Ra0.001。
实施例11
市售25%wt铜75%wt钼的板坯料，厚度为0.4mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为6吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼5um抛光液，研磨压力为15Kg，研磨时间为30min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.3um抛光液，抛光压力15Kg，抛光时间45min。获得的铜钼合金箔片零件厚度为0.35mm、表面粗糙度为Ra0.001。
实施例12
市售25%wt铜75%wt钼的板坯料，厚度为0.6mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为10吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼5um抛光液，研磨压力为15Kg，研磨时间为30min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.3um抛光液，抛光压力15Kg，抛光时间45min。获得的铜钼合金箔片零件厚度为0.55mm、表面粗糙度为Ra0.001。
实施例13
市售25%wt铜75%wt钼的板坯料，厚度为1mm，采用平面磨的机械加工方法进行平整处理，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为80mm的方形零件；这个方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼6um抛光液，研磨压力为20Kg，研磨时间为60min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.3um抛光液，抛光压力20Kg，抛光时间30min。获得的铜钼合金箔片零件厚度为0.95mm、表面粗糙度为Ra0.001。
实施例14
市售20%wt铜80%wt钨的板坯料，厚度为0.2mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为10吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼8um抛光液，研磨压力为20Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力20Kg，抛光时间60min。获得的铜钨合金箔片零件厚度为0.15mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例15
市售20%wt铜80%wt钨的板坯料，厚度为0.3mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为15吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼8um抛光液，研磨压力为25Kg，研磨时间为60min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力25Kg，抛光时间90min。获得的铜钨合金箔片零件厚度为0.25mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例16
市售20%wt铜80%wt钨的板坯料，厚度为0.7mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为18吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼8um抛光液，研磨压力为30Kg，研磨时间为60min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力30Kg，抛光时间90min。获得的铜钨合金箔片零件厚度为0.65mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例17
市售20%wt铜80%wt钨的板坯料，厚度为1mm，采用平面磨的机械加工方法进行平整处理，平整处理后，坯料表面平整；采用线切割机加工为边长为80mm的方形零件；这个方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼8um抛光液，研磨压力为30Kg，研磨时间为60min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力30Kg，抛光时间45min。获得的铜钨合金箔片零件厚度为0.95mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例18
市售20%wt铜40%wt钨40%wt钼的板坯料，厚度为0.16mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为8吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用电火花线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼6um抛光液，研磨压力为20Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力20Kg，抛光时间60min。获得的铜钨钼合金箔片零件厚度为0.12mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例19
市售20%wt铜40%wt钨40%wt钼的板坯料，厚度为0.3mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为10吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用电火花线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼6um抛光液，研磨压力为25Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力25Kg，抛光时间60min。获得的铜钨钼合金箔片零件厚度为0.26mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例20
市售20%wt铜40%wt钨40%wt钼的板坯料，厚度为0.8mm，采用四辊轧机的压力加工方法进行平整处理，轧制压力为12吨，轧辊直径为70mm，轧辊表面抛光处理，轧制速度10m/s，平整处理后，坯料表面平整；采用电火花线切割机加工为直径为50mm的圆形零件；这个圆形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼6um抛光液，研磨压力为30Kg，研磨时间为45min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力30Kg，抛光时间60min。获得的铜钨钼合金箔片零件厚度为0.76mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
实施例21
市售20%wt铜40%wt钨40%wt钼的板坯料，厚度为1mm，采用平面磨的机械加工方法进行平整处理，平整处理后，坯料表面平整；采用电火花线切割机加工为边长为80mm的方形零件；这个方形零件在机械研磨机中进行研磨处理，研磨液采用立方碳化硼6um抛光液，研磨压力为30Kg，研磨时间为60min；然后在机械抛光机中进行抛光处理，抛光液采用立方碳化硼0.5um抛光液，抛光压力30Kg，抛光时间60min。获得的铜钨钼合金箔片零件厚度为0.95mm、表面粗糙度为Ra0.0008。
Claims (9)
1.一种表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件的制备方法，其特征在于该方法由以下步骤组成，
a.选用厚度在0.06~1mm范围的难熔金属的合金坯料，
b.对所述的坯料进行压力或机械加工，将坯料加工成板型并平整，
c.根据要求加工成需要的尺寸和形状的箔片零件，
d.采用机械研磨和抛光对所述的箔片零件进行单面或双面的表面处理，研磨和抛光均采用碳化硼抛光液，研磨和抛光压力为5~50kg，研磨时间为10~120min，抛光时间为10~240min。
2.如权1所述的表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件的制备方法，其特征在于所述的研磨用的碳化硼抛光液中碳化硼的粒径为5~16um。
3.如权1所述的表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件的制备方法，其特征在于所述的抛光用碳化硼抛光液中碳化硼的粒径为0.3~5um。
4.如权1所述的表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件的制备方法，其特征在于所述的平整为肉眼可见范围内的板面无缺陷，所述的缺陷为波浪、皱褶、裂纹。
5.如权1所述的表面高光洁度的难熔金属合金箔片零件的制备方法，其特征在于所述的机械加工采用电火花切割、车、铣、刨、磨中的一种或多种。
6.一种用权1方法制得的合金箔片零件，其特征在于零件厚度为0.05~0.95mm，表面粗糙度小于Ra0.002。
7.如权6所述的合金箔片零件，其特征在于所述的零件成分为100%wt的钨，或100%wt的钼，或由1~50%wt的铜和50~99%wt钨组成的合金，或由1~50%wt的铜和50~99%wt钼组成的合金。
8.如权6所述的合金箔片零件，其特征在于所述的零件形状是圆形、正方形、长方形。
9.权6所述合金箔片零件的应用，其特征在于，所述的合金箔片零件用于电子、通讯、半导体、大功率LED照明芯片、安全、医疗、军工、航天、航空、海洋领域的表面高光洁度的难熔金属及其合金箔片产品。
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