CN1048528C - 溅射玻璃镀膜用镍基变形合金靶材 - Google Patents

Abstract

本发明属于合金钢领域。特别适用于溅射玻璃镀膜用镍基合金靶材。该材料的化学成分是C≤0.08%，Si≤0.8%，Mn≤0.50%，S≤0.015%，P≤0.02%，Cr23-27%，Ti1.5-3.5%，Mo1.0-2.9%，Al≤0.45%，B0.001-0.01%，Zr0.001-0.05%，Fe≤2%，其余为镍。该靶材与现有技术相比较具有成分简单、经济、靶材溅射附着力强，使用寿命长、性能好，镀膜不起斑点、耐蚀耐磨、色泽漂亮等特点。

Description

溅射玻璃镀膜用镍基变形合金靶材

本发明属于合金钢领域。特别适用于建筑装饰玻璃镀膜用镍基合金溅射靶材。

在现有技术中，目前国内、外普遍采用18-8型奥氏体不锈钢、Cr20Ni80和金属钛、金属铬作为玻璃镀膜金属的溅射靶材。在生产和使用上述材料的靶材时，由于材料的成分和加工性能的影响，总会给产品带来一些缺陷和不足之处。例如属于铁基的18-8奥氏体不锈钢在溅射后容易形成含铁离子过高的膜。而这些在使用过程中又会逐渐地形成一些氧化铁的黄色斑点。在采用纯钛靶板时在溅射过程中，当超过一定时间后，往往活性减弱，此时会出现严重的靶材“中毒”老化现象。再有Cr20Ni80合金金属溅射膜的耐磨损性能不十分满意，因金属铬的含量高而造成生产加工困难和靶板生产的尺寸以及成本价格昂贵等缺点。另外在现有技术的专利中有：EP0259660，US3094414，US3874938，被用作变形溅射靶材，其钼含量均太高，因为该类材料随着Mo含量的增高，合金的高温变形抗力则增大，因此使得该材料的热加工性能随之越变越坏。由于Al含量增高使合金液态粘性增大，容易在合金中产生夹杂和使钢锭表面变坏，尤其是当Al含量大于1％时，在锻造和轧制过程中使合金板本身产生的氧化皮富含有氧化铝，使其热塑性降低，对板材的展宽和延伸有影响，而且也不利于切削加工，还由于这些材料中含有价格昂贵而且也影响膜层色泽的Co、W和靶材溅射有害元素Fe。特别是EP0259660又没能补加改善热塑性的B和Zr，所以上述材料被用作玻璃镀膜溅射靶板均不够理想。

本发明的目的是提出一种成分简单经济，加工容易，产品耐磨耐蚀性能和使用效果好，和色泽漂亮的溅射玻璃镀膜用镍基变形合金靶材。

本发明镍基合金是在现有技术的溅射玻璃镀膜材料基础上，对其成分进行了重新调整，该镍基合金的具体成份为(重量％)C≤0.08％，Si≤0.8％，Mn≤0.50％，S≤0.015％，P≤0.02％，Cr 23-27％，Ti 1.5-3.5％，Mo 1.0-2.9％，Al≤0.45％，B 0.001-0.01％，Zr 0.001-0.05％，Fe≤2％，其余为镍。本发明合金是在Cr20Ni80靶材合金基础上，适当提高合金中的铬含量，并添加了钼和钛，其目的是提高合金靶材的溅射附着能力和使用寿命，增强金属膜的耐磨性和耐蚀性，并保证镀膜玻璃的色泽与透光度。足够的铬含量，可以保证溅射膜有良好的耐磨性和耐蚀性，确保镀膜具有合适的色泽，因些铬含量23-27％。在保证热加工性能的基础上加入适量的钼，以提高靶材溅射附着能力，增加膜层的耐磨性，同时提高了在沿海、酸雨等恶劣环境中的耐蚀性，为此钼含量为1.0-2.9％。钛主要是提高溅射附着力，使膜层色泽柔合，其钛含量为1.5-3.5％。铝是作为改善合金热加工工艺而加入的元素，在合金中应控制在≤0.45％。锆和硼是作为净化晶界和强化晶界而加入的必要元素，它们能细化晶粒，提高合金的热塑性，防止热脆，改善高温可锻性，但应严格控制加入量，锆为0.001-0.01％，硼为0.001-0.05％。铁是本发明合金中的有害元素，应控制在2％以下，碳、锰、磷、硫是本发明合金中的残余元素，应加以控制，上述元素的总和应≤1.5％。镍可以保持玻璃溅射膜的不锈性、耐磨性、耐蚀性和色泽。镍是本发明合金的基体元素，除上述合金元素外，其余均为镍。

本发明合金采用真空感应炉或非真空感应炉加电渣重熔方法冶炼。该合金的热加工方法可以采用热锻方法进行加工，也可以采用热锻加热轧方法进行加工成型。

本发明镍基合金靶材与现有技术相比较具有成分简单经济，加工性能好，靶材溅射附着力强，使用寿命长，始终保持其溅射活性，不会使靶板“中毒”老化的特点。并且溅射后的玻璃金属膜不产生铁离子锈蚀黄色斑点，具有更好的耐蚀性，耐磨性和漂亮的色泽。另外该合金靶材还具有尺寸规格宽裕，可以满足大型玻璃溅射用靶材的要求等特点。

实施例

根据本发明镍基合金的成分范围，我们冶炼了28炉，从中选出四炉典型成分(1、2、3、4)，为了对比方便，同时也冶炼了2炉对比合金(5、6)，其具体成分见表1。冶炼是采用非真空感应炉加电渣重熔进行冶炼，热加工方法是开锻温度1230℃，终锻温度980℃。开轧温度1130℃，终轧温度1000℃。制成靶板。将每组靶板的溅射玻璃进行耐磨，耐酸盐腐蚀检验结果见表2。

表1为本发明实施例与现有技术材料的成分对比。

表2为本发明实施例与现有技术材料的性能对比。

表1    化学成分对比

批号	化      学      成      分
									Cr	Ti	Mo	Al	B	Zr	Fe	Ni
	1	24.5	1.95	2.25	残	0.008	0.035	2.0									余
2									23.2	3.1	2.8	0.4	0.005	0.080	1.59	余
	3	26.9	1.50	1.49	0.45	0.007	0.037	0.72									余
4									25.0	2.3	1.9	0.35	0.010	0.030	1.0	余
	5	22	/	/	/	/	/	1.20									余
6									18.4	0.54	/	/	/	/	余	8.9

  表2  材料性能对比

批号	耐蚀性		耐磨性(透光变化率)
					盐酸	NaCl溶液
1	0.5N	20％					2-3％
			2
3
			4
5				0.5N	20％	4-5％
	6	0.2N	5％				6-7％

Claims (1)

1、一种溅射玻璃镀膜用镍基变形合金靶材，其特征在于该镍基合金的具体化学成分为(重量％)C≤0.08％，Si≤0.8％，Mn≤0.50％，S≤0.015％，P≤0.02％，Cr 23-27％，Ti 1.5-3.5％，Mo 1.0-2.9％，Al≤0.45％，B 0.001-0.01％，Zr0.001-0.05％，Fe≤2％，其余为Ni。