CN110643959A - 一种镁靶材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种镁靶材的制造方法，包括以下步骤：选取镁锭坯料；将镁锭坯料进行第一热处理，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；对第一镁坯进行第二热处理，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；对第二镁坯冷却后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；对第三镁坯进行第三热处理，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；将第四镁坯做退火热处理，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。本发明使得镁坯中的元素产生固态扩散，来减轻化学成分分布的不均匀性，缩小晶粒尺寸，促进致密化，保证了烧结体的密度、纯度和晶粒细小均匀；得到的最终成品表面光洁度好。

Description

一种镁靶材的制造方法
技术领域
本发明属于靶材加工工艺技术领域，具体涉及一种镁靶材的制造方法。
背景技术
镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。简单的说，靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料，用于高能激光武器中，不同功率密度、不同输出波形、不同波长的激光与不同的靶材相互作用时，会产生不同的杀伤破坏效应。例如：蒸发磁控溅射镀膜是加热蒸发镀膜、铝膜等。更换不同的靶材(如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等)，即可得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等)。而镁是最轻的结构金属材料之一，又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好、易于回收等优点。
但现有技术中，将高纯的镁锭进行塑性变形以达到制造半导体用高纯镁靶材的加工工艺涉及较少且不完善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁靶材的制造方法，能够满足半导体用高纯镁靶材的要求。
本发明所采用的技术方案是：一种镁靶材的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：选取镁锭坯料；
步骤2：将步骤1中的镁锭坯料进行第一热处理，第一热处理的温度为460～500℃，保温时间1～5h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；
步骤3：对步骤2中形成的第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为410～450℃，保温时间为1～3h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；
步骤4：对步骤3得到的第二镁坯冷却到20～25℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；
步骤5：对步骤4中形成的第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为300～350℃，保温时间为0.5～2.5h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；
步骤6：将步骤5中形成的第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为300～650℃，时间为1～5h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
本发明的特点还在于，
步骤1中形成镁锭的方式为铸造或粉末冶金工艺。
步骤1中镁锭的纯度大于等于99.99％。
步骤4中的冷却采用水冷的方式。
第一热处理、第二热处理和第三热处理均采用加热炉进行加热。
本发明的有益效果是：本发明一种镁靶材的制造方法，通过三次热处理使得镁坯中的元素产生固态扩散，来减轻化学成分分布的不均匀性，缩小晶粒尺寸，促进致密化，保证了烧结体的密度、纯度和晶粒细小均匀；得到的最终成品表面光洁度好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种镁靶材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过铸造或粉末冶金工艺得到纯度大于等于99.99％的镁锭坯料；
步骤2：将步骤1中的镁锭坯料进行第一热处理，第一热处理的温度为460～500℃，保温时间1～5h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；
步骤3：对步骤2中形成的第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为410～450℃，保温时间为1～3h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；
步骤4：对步骤3得到的第二镁坯水冷冷却到20～25℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；
步骤5：对步骤4中形成的第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为300～350℃，保温时间为0.5～2.5h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；
步骤6：将步骤5中形成的第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为300～650℃，时间为1～5h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
其中，第一热处理、第二热处理和第三热处理均采用加热炉进行加热。
通过上述方式，本发明一种镁靶材的制造方法，通过三次热处理使得镁坯中的元素产生固态扩散，来减轻化学成分分布的不均匀性，缩小晶粒尺寸，促进致密化，保证了烧结体的密度、纯度和晶粒细小均匀；得到的最终成品表面光洁度好。
实施例1
选取镁锭坯料并进行第一热处理，第一热处理的温度为460℃，保温时间1h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；对第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为410℃，保温时间为1h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；对第二镁坯水冷冷却到20℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；对第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为300℃，保温时间为0.5h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；将第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为300℃，时间为1h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
实施例2
选取镁锭坯料并进行第一热处理，第一热处理的温度为470℃，保温时间2h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；对第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为420℃，保温时间为2h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；对第二镁坯水冷冷却到22℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；对第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为320℃，保温时间为1h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；将第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为400℃，时间为2h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
实施例3
选取镁锭坯料并进行第一热处理，第一热处理的温度为480℃，保温时间3h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；对第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为430℃，保温时间为3h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；对第二镁坯水冷冷却到23℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；对第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为330℃，保温时间为1.5h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；将第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为500℃，时间为3h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
实施例4
选取镁锭坯料并进行第一热处理，第一热处理的温度为490℃，保温时间4h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；对第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为440℃，保温时间为2h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；对第二镁坯水冷冷却到22℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；对第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为320℃，保温时间为2h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；将第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为600℃，时间为4h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
实施例5
选取镁锭坯料并进行第一热处理，第一热处理的温度为500℃，保温时间5h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；对第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为450℃，保温时间为1h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；对第二镁坯水冷冷却到25℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；对第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为350℃，保温时间为2.5h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；将第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为650℃，时间为5h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。

Claims (5)

1.一种镁靶材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：选取镁锭坯料；
步骤2：将步骤1中的镁锭坯料进行第一热处理，第一热处理的温度为460～500℃，保温时间1～5h，然后将保温热处理后的铸锭坯料进行热轧延，形成第一镁坯；
步骤3：对步骤2中形成的第一镁坯进行第二热处理，第二热处理的温度为410～450℃，保温时间为1～3h，然后将保温热处理后的第一镁坯进行热轧延，形成第二镁坯；
步骤4：对步骤3得到的第二镁坯冷却到20～25℃后进行冷轧延，形成冷轧坯，形成第三镁坯；
步骤5：对步骤4中形成的第三镁坯进行第三热处理，第三热处理的温度为300～350℃，保温时间为0.5～2.5h，然后将保温热处理后的第三镁坯进行热轧延，形成第四镁坯；
步骤6：将步骤5中形成的第四镁坯做退火热处理，退火热处理温度为300～650℃，时间为1～5h，得到镁靶坯，之后通过机械加工即得镁靶材。
2.如权利要求1所述的一种镁靶材的制造方法，其特征在于，所述步骤1中形成镁锭的方式为铸造或粉末冶金工艺。
3.如权利要求1所述的一种镁靶材的制造方法，其特征在于，所述步骤1中镁锭的纯度大于等于99.99％。
4.如权利要求1所述的一种镁靶材的制造方法，其特征在于，所述步骤4中的冷却采用水冷的方式。
5.如权利要求1所述的一种镁靶材的制造方法，其特征在于，所述第一热处理、第二热处理和第三热处理均采用加热炉进行加热。
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