CN110328237B - 一种大尺寸5n高纯铝靶材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，在大尺寸5N高纯铝轧制至一定厚度时，沿宽度方向上，每隔100~300mm检测轧辊的温度T1~Tn，或者检测5N高纯铝靶材沿宽度方向上每隔（100~300mm）的温度，再根据温度曲线图，设定特定的工作辊冷却曲线，使后续轧制道次过程中，保证其轧制温度的均匀性，从而保证大尺寸5N高纯铝靶材严宽度方向的均匀性。本发明制备的大尺寸5N高纯铝靶材，其晶粒均匀性好，工艺过程简单，生产周期短，生产效率高，成品率高，具有生产及市场竞争优势。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属技术领域，特别是一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法。
背景技术
生产G5.0或G5.5代线靶材，靶材成品宽度在1580mm左右，则需采购1580mm宽度以上的靶材铸锭。然而，采用普通轧制工艺成型时，由于铸锭宽度比常规的宽度大，在横向方向的晶粒均匀性难以满足要求。这主要受制于轧制过程中，铸锭中部与边部存在温差，导致实际在恢复过程中的程度不同，进而产生边部与中部的晶粒不均的问题。
为了解决上述技术难点，通常而言，会采用中间回火工艺。即在轧制至一定厚度时，将铸锭切断，沿长度方向上切成板材，再重新堆垛，打带，并运转至退火炉中回火，一般回火温度在320℃左右，保温时间2~10小时，待回火结束后，需降至一定的温度，避免晶粒长大，最终，再逐块板材运转至热轧机列生产。该类生产方法，虽然能达到同一块靶材沿宽度方向上的晶粒均匀性，但不仅生产工序多，时间长，效率低，成品率低，更容易造成同一批次之间，不同块板材晶粒的差异性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，制备的大尺寸5N高纯铝靶材，其晶粒均匀性好，工艺过程简单，生产周期短，生产效率高，成品率高。
本发明采用以下方案实现：一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：在5N高纯铝轧制至≥100mm厚度时，沿宽度方向每隔100~300mm检测轧辊的温度T1~Tn或沿宽度方向每隔100~300mm检测5N高纯铝靶材的温度；
步骤S2：根据步骤S1得到的温度，绘制测温曲线，根据测温曲线，选取特定的工作辊冷却曲线，即通过对乳液喷射量的调整，对轧辊及5N高纯铝靶材进行温度控制，用以实现轧制过程的轧辊及5N靶材沿宽度方向的温度均匀性，从而实现靶材沿宽度方向的性能及晶粒均匀性即完成靶材的制备。
进一步地，所述大尺寸5N高纯铝靶材的宽度≥1500mm。
进一步地，所述工作辊冷却曲线在宽度方向上，每50~300mm喷射量可调节，且能满足喷射压力在5~10bar。
进一步地，步骤S2中所述进行温度控制的具体内容为：根据测温曲线，对于温度高的区域，增大乳液喷射量；对于温度低的区域，减少乳液喷射量；喷射量的增加或减少值为Sx=(Tx-Tavg)/Tavg*S0；Sx为某100~300mm区域的乳液增加或减少量，其中Tx为该100~300mm区域的温度值，Tavg为所测温度值的平均值，S0为初始的乳液喷射量。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的大尺寸5N高纯铝靶材，其晶粒均匀性好，工艺过程简单，生产周期短，生产效率高，成品率高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实施例提供一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：在5N高纯铝轧制至≥100mm厚度时，沿宽度方向每隔100~300mm检测轧辊的温度T1~Tn或沿宽度方向每隔100~300mm检测5N高纯铝靶材的温度；
步骤S2：根据步骤S1得到的温度，绘制测温曲线，根据测温曲线，选取特定的工作辊冷却曲线，即通过对乳液喷射量的调整，对轧辊及5N高纯铝靶材进行温度控制，用以实现轧制过程的轧辊及5N靶材沿宽度方向的温度均匀性，从而实现靶材沿宽度方向的性能及晶粒均匀性即完成靶材的制备。
在本实施例中，所述大尺寸5N高纯铝靶材的宽度≥1500mm；能满足G5.5代5N高纯铝的尺寸要求。
在本实施例中，所述工作辊冷却曲线在宽度方向上，每50~300mm喷射量可调节，且能满足喷射压力在5~10bar。
在本实施例中，步骤S2中所述进行温度控制的具体内容为：根据测温曲线，对于温度高的区域，增大乳液喷射量；对于温度低的区域，减少乳液喷射量；喷射量的增加或减少值为Sx=(Tx-Tavg)/Tavg*S0；Sx为某100~300mm区域的乳液增加或减少量，其中Tx为该100~300mm区域的温度值，Tavg为所测温度值的平均值，S0为初始的乳液喷射量。
在本实施例中，为了达到产品性能要求，在步骤S1的测温时的铸锭厚度时，厚度务必≥100mm。否则，若厚度过薄，在之前的厚度时，已经形成较严重的晶粒不均匀性，且温度降低太快，不利于后续的轧制稳定。
为了保证轧制过程能达到控制晶粒均匀性的效果，在步骤S2的测温过程中，必须每间隔100~300mm进行温度检测，确保测温数据的准确性，同时保证后续工作辊冷却曲线制定的合理性。在步骤S3的工作辊冷却曲线的选取过程，其冷却强度曲线务必于所测的温度曲线相近，即温度高的位置，冷却量大，温度低的位置，冷却量小。
较佳的，本实施例与传统的大尺寸5N高纯铝靶材的制备方相比，具有以下优势：
①取消了中间的退火工序：轧制过程中，不用在增加回火工序。
②取消了换向轧制过程：全程轧制均为一个方向，不需要将纵向轧制调整为横向轧制。
③对轧制过程的温度进行监控：通过检测工作辊或靶材的温度情况，设定不同的冷却方式，保证轧辊及铸锭温度均匀性。
④与常规产品的轧制工艺不同，本实施例的轧制工艺，其冷却曲线务必每50~300mm喷射量可调节，且能满足喷射压力在5~10bar。
特别的，本实施例通过研究生产过程5N靶材沿宽度方向的温度情况，根据温度情况，确定合理的冷却曲线，使其在后续的轧制生产过程中，保证宽度方向上的温度均匀性，进而确保5N靶材的晶粒均匀性。通过本实施例制备的大尺寸5N高纯铝靶材，其晶粒均匀性好，工艺过程简单，生产周期短，生产效率高，成品率高，具有生产及市场竞争优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：在5N高纯铝轧制至≥100mm厚度时，沿宽度方向每隔100~300mm检测轧辊的温度T1~Tn或沿宽度方向每隔100~300mm检测5N高纯铝靶材的温度；
步骤S2：根据步骤S1得到的温度，绘制测温曲线，根据测温曲线，选取特定的工作辊冷却曲线，即通过对乳液喷射量的调整，对轧辊及5N高纯铝靶材进行温度控制，用以实现轧制过程的轧辊及5N高纯铝靶材沿宽度方向的温度均匀性，从而实现靶材沿宽度方向的性能及晶粒均匀性即完成靶材的制备；
其中，步骤S2中所述进行温度控制的具体内容为：根据测温曲线，对于温度高的区域，增大乳液喷射量；对于温度低的区域，减少乳液喷射量；喷射量的增加或减少值为Sx=(Tx-Tavg)/Tavg*S0；Sx为某100~300mm区域的乳液增加或减少量，其中Tx为该100~300mm区域的温度值，Tavg为所测温度值的平均值，S0为初始的乳液喷射量。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，其特征在于：所述大尺寸5N高纯铝靶材的宽度≥1500mm。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸5N高纯铝靶材的制备方法，其特征在于：所述工作辊冷却曲线在宽度方向上，每50~300mm喷射量可调节，且能满足喷射压力在5~10bar。
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