CN110842189A - Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材 - Google Patents

Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材 Download PDF

Info

Publication number
CN110842189A
CN110842189A CN201911064034.6A CN201911064034A CN110842189A CN 110842189 A CN110842189 A CN 110842189A CN 201911064034 A CN201911064034 A CN 201911064034A CN 110842189 A CN110842189 A CN 110842189A
Authority
CN
China
Prior art keywords
beryllium
vacuum hot
preparation
pressed
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911064034.6A
Other languages
English (en)
Inventor
乔鹏
王战宏
钟景明
李志年
邵伟
张鹏翔
王蓓
马琨
周凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest Rare Metal Materials Research Institute Ningxia Co Ltd
Original Assignee
Northwest Rare Metal Materials Research Institute Ningxia Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest Rare Metal Materials Research Institute Ningxia Co Ltd filed Critical Northwest Rare Metal Materials Research Institute Ningxia Co Ltd
Priority to CN201911064034.6A priority Critical patent/CN110842189A/zh
Publication of CN110842189A publication Critical patent/CN110842189A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248—Thermal after-treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种HP40级真空热压铍材的制备方法，包括如步骤：步骤一、制备铍含量大于99.5％、铁含量小于800ppm和平均粒径为6～14μm的铍粉；步骤二、预热模具并烘干后依次装入所述铍粉并进行真空热压处理，得到成形的铍坯料；步骤三、将成形的铍坯料脱模后进行真空热处理，得到HP40级真空热压铍材。本发明还公开了一种HP40级真空热压铍材。本发明的HP40级真空热压铍材的抗拉强度大于400MPa，延伸率大于3％。

Description

HP40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材
技术领域
本发明属于热压铍材制备技术领域，涉及一种HP40级真空热压铍材的制备 方法及HP40级真空热压铍材。
背景技术
铍属于稀有高熔点金属，易氧化，在空气中超过400℃时开始氧化，800℃ 时剧烈氧化，一般采用粉末冶金方式生产，熔铸时，铍或铍合金材料内部会产 生大量孔隙，强度和延性差，铍材力学性能低，抗拉强度不足400Mpa，延伸率 低不足2。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种HP40级真空热压铍材的制备方法，该方 法制备的铍材的抗拉强度高和延伸率大。
本发明的目的之二，在于提供一种HP40级真空热压铍材。
为了达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案实现：
一种HP40级真空热压铍材的制备方法，所述制备方法包括如步骤：
步骤一、制备铍含量大于99.5％、铁含量小于800ppm和平均粒径为6～14μm 的铍粉；
铍粉粒度过小，其活性高容易氧化导致延伸率下降；过大，在压制过程中 不利于填充空隙，强度降低。
步骤二、预热模具并烘干后依次装入所述铍粉并进行真空热压处理，得到 成形的铍坯料；
所述真空热压处理的工艺条件为：
真空度大于5×10-1帕，保温温度为1100～1190℃，优选为1150～1180℃，保 压压力为10～20MPa/cm2，优选为15～18MPa/cm2，保温保压时间为1～8小时， 优选为3～5小时；
步骤三、将成形的铍坯料脱模后进行真空热处理，得到HP40级真空热压铍 材。
由于铍为稀有高熔点金属，熔铸时铍内部会产生大量的孔隙，强度低和延 性差，且在空气中超过400℃时，铍开始氧化，800℃时，铍剧烈氧化，严重影 响材料性能，因此，本发明的热压和热处理工艺，均是在真空状态下进行，一 方面，降低熔铸时铍内部产生孔隙几率，提高铍材的强度和延伸率；另一方面， 可以防止铍氧化，保证材料力学性能。
进一步的，步骤一中，所述铍粉采用冷流冲击制备的。
进一步的，步骤一中，所述铍粉的平均粒径为9～11μm。
进一步的，步骤二中，所述预热的温度为180～220℃；所述烘干的时间大于 等于12小时，以除去吸附在模具孔隙内的水分。
进一步的，所述烘干的时间为15～20小时。
进一步的，步骤二中，所述模具的材料为等静压石墨和C/C材料中的一种 或两种，C/C材料的低温强度和高温强度均高，且与石墨热膨胀系数接近，因而 可有效防止高温等静压模具压裂。
进一步的，所述保压压力为13～18MPa/cm2，保温保压时间为3～6小时。
进一步的，步骤三中，脱模是采用油压机将成形的坯料顶出。所述真空热 处理的工艺条件为：真空度大于5×10-1帕，保温温度为650～750℃，优选为 680～720℃，保温时间为10～30小时，优选为16～24小时，以防止氧化影响铍材 的性能。
为了达到上述目的之二，本发明采用如下技术方案实现：
一种HP40级真空热压铍材，所述HP40级真空热压铍材是采用上述所述的 制备方法制备的。
本发明的技术效果描述：
1、本发明采用真空热压处理和真空热处理，降低了熔铸铍时铍内部产生的 孔隙几率，保证了铍材力学性能和延展性；采用本发明方法制备的真空热压铍 材抗拉强度大于400MPa，延伸率大于3％，使得热压铍材抗拉强度达到或超过 400MPa(40级铍材)
2、本发明在真空状态进行热压和热处理，其工艺简单、操作方便，所制备 的铍材适用于ITER项目。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的具体实施方式作出详细说明。
实施例1：
步骤一、采用冷流冲击制备铍粉，该铍粉中的铍含量为99.8％、铁含量 800ppm和平均粒径为14μm。
步骤二、预热等静压石墨模具并烘干后依次装入所述铍粉和真空热压处理， 得到成形的铍坯料。
其中，预热的温度为200℃，烘干时间12小时。真空度为6×10-2帕，保温 温度为1100℃，保压压力为20MPa/cm2，保温保压时间为8小时。
步骤三、采用油压机将成形的铍坯料顶出，即脱模后进行真空热处理，得 到HP40级真空热压铍材。真空度为6×10-2帕，保温温度为750℃，保温时间为 30小时。
本实施例制备的HP40级真空热压铍材的性能参数如下表所示：
Figure BDA0002258725520000041
实施例2：
步骤一、采用冷流冲击制备铍粉，该铍粉中的铍含量为99.6％、铁含量 700ppm和平均粒径为9μm。
步骤二、预热等静压石墨和C/C材料的模具并烘干后依次装入所述铍粉和 真空热压处理，得到成形的铍坯料。
其中，预热的温度为180℃，烘干时间12小时。真空度为3×10-2帕，保温 温度为1150℃，保压压力为15MPa/cm2，保温保压时间为3小时。
步骤三、采用油压机将成形的铍坯料顶出，即脱模后进行真空热处理，得 到HP40级真空热压铍材。真空度为3×10-2帕，保温温度为650℃，保温时间为 10小时。
本实施例制备的HP40级真空热压铍材的性能参数如下表所示：
Figure BDA0002258725520000042
实施例3：
步骤一、采用冷流冲击制备铍粉，该铍粉中的铍含量为99.5％、铁含量 750ppm和平均粒径为6μm。
步骤二、预热等静压石墨和C/C材料的模具并烘干后依次装入所述铍粉和 真空热压处理，得到成形的铍坯料。
其中，预热的温度为220℃，烘干时间20小时。真空度为4×10-2帕，保温 温度为1190℃，保压压力为18MPa/cm2，保温保压时间为6小时。
步骤三、采用油压机将成形的铍坯料顶出，即脱模后进行真空热处理，得 到HP40级真空热压铍材。真空度为4×10-2帕，保温温度为700℃，保温时间为 20小时。
本实施例制备的HP40级真空热压铍材的性能参数如下表所示：
实施例4：
步骤一、采用冷流冲击制备铍粉，该铍粉中的铍含量为99.7％、铁含量 710ppm和平均粒径为11μm。
步骤二、预热等静压石墨材料的模具并烘干后依次装入所述铍粉和真空热 压处理，得到成形的铍坯料。其中，预热的温度为210℃，烘干时间18小时。 真空度为4×10-2帕，保温温度为1180℃，保压压力为10MPa/cm2，保温保压时 间为1小时。
步骤三、采用油压机将成形的铍坯料顶出，即脱模后进行真空热处理，得 到HP40级真空热压铍材。真空度为4×10-2帕，保温温度为700℃，保温时间为 15小时。
本实施例制备的HP40级真空热压铍材的性能参数如下表所示：
Figure BDA0002258725520000061
对于本领域技术人员而言，显然本发明实施例不限于上述示范性实施例的 细节，而且在不背离本发明实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的 具体形式实现本发明实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是 示范性的，而且是非限制性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而不是上 述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化 涵括在本发明实施例内。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单 数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也 可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非 限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的 普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换 都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种HP40级真空热压铍材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如步骤：
步骤一、制备铍含量大于99.5％、铁含量小于800ppm和平均粒径为6～14μm的铍粉；
步骤二、预热模具并烘干后依次装入所述铍粉并进行真空热压处理，得到成形的铍坯料；
所述真空热压处理的工艺条件为：
真空度大于5×10-1帕，保温温度为1100～1190℃，保压压力为10～20MPa/cm2，保温保压时间为1～8小时；
步骤三、将成形的铍坯料脱模后进行真空热处理，得到HP40级真空热压铍材。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述铍粉采用冷流冲击制备的。
3.根据权利要求1或2中所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述铍粉的平均粒径为9～11μm。
4.根据权利要求1或2中所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述预热的温度为180～220℃；所述烘干的时间大于等于12小时。
5.根据权利要求4中所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的时间为15～20小时。
6.根据权利要求1或2中所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述模具的材料为等静压石墨和C/C材料中的一种或两种。
7.根据权利要求1或2中所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述保压压力为13～18MPa/cm2，保温保压时间为3～6小时。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述真空热处理的工艺条件为：真空度大于5×10-1帕，保温温度为650～750℃，保温时间为10～30小时。
9.一种HP40级真空热压铍材，其特征在于，所述HP40级真空热压铍材是采用权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制备的。
CN201911064034.6A 2019-11-04 2019-11-04 Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材 Pending CN110842189A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911064034.6A CN110842189A (zh) 2019-11-04 2019-11-04 Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911064034.6A CN110842189A (zh) 2019-11-04 2019-11-04 Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110842189A true CN110842189A (zh) 2020-02-28

Family

ID=69599447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911064034.6A Pending CN110842189A (zh) 2019-11-04 2019-11-04 Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110842189A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113275566A (zh) * 2021-04-09 2021-08-20 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 直径500~700mm真空热压铍材的制备方法及铍材
CN113652620A (zh) * 2021-08-16 2021-11-16 中南大学 一种高微屈服强度和高延伸率的铍材的制备方法及其产品与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659548A (en) * 1986-02-13 1987-04-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fabrication of metal matrix composite mirror
CN104498953A (zh) * 2014-12-09 2015-04-08 西北稀有金属材料研究院 一种铍材表面化铣处理用化铣液及化铣处理方法
CN105441884A (zh) * 2015-12-15 2016-03-30 金堆城钼业股份有限公司 一种钼铌合金溅射靶材的制备方法
CN206373359U (zh) * 2016-12-28 2017-08-04 北京有色金属研究总院 真空脱气炉

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659548A (en) * 1986-02-13 1987-04-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fabrication of metal matrix composite mirror
CN104498953A (zh) * 2014-12-09 2015-04-08 西北稀有金属材料研究院 一种铍材表面化铣处理用化铣液及化铣处理方法
CN105441884A (zh) * 2015-12-15 2016-03-30 金堆城钼业股份有限公司 一种钼铌合金溅射靶材的制备方法
CN206373359U (zh) * 2016-12-28 2017-08-04 北京有色金属研究总院 真空脱气炉

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国金属学会编译组 等: "《物理冶金进展评论》", 31 July 1985, 冶金工业出版社 *
康慧灵等: "粉末冶金多晶态铍室温断裂行为的研究进展 ", 《材料导报》 *
美国金属学会 等: "《美国金属学会. 金属手册 第九版 第十四卷 成型和锻造》", 31 May 1994, 机械工业出版社 *
钟景明等: "真空退火对真空热压铍材力学性能的影响 ", 《宁夏工程技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113275566A (zh) * 2021-04-09 2021-08-20 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 直径500~700mm真空热压铍材的制备方法及铍材
CN113652620A (zh) * 2021-08-16 2021-11-16 中南大学 一种高微屈服强度和高延伸率的铍材的制备方法及其产品与应用
CN113652620B (zh) * 2021-08-16 2022-05-06 中南大学 一种高微屈服强度和高延伸率的铍材的制备方法及其产品与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110842189A (zh) Hp40级真空热压铍材的制备方法及真空热压铍材
CN107829003B (zh) 一种采用粉末冶金法制备铝合金零部件的方法
CN111390180A (zh) 一种提高由激光选区熔化技术制造的gh3536合金的持久性能的方法
CN101956159A (zh) 一种高纯钼溅射靶材的制备方法
CN102121078A (zh) 一种细晶钛合金的复合制备方法
CN108213441B (zh) 一种纯铼管的制备方法
CN110170527B (zh) 一种高铌多孔层状钛铝合金板材的制备方法
CN110668821B (zh) 一种无压制备max相陶瓷的方法
CN113106310B (zh) 一种高强耐热Al-Cu-Sc变形铝合金及其制备方法
CN102101170A (zh) 压延用钨条的生产方法
CN110904368B (zh) 一种铝硅电子封装材料及其制备方法
CN112680627B (zh) 一种转子导条及其制备方法
CN110541131B (zh) 一种基于粒子激发形核的Al-Cu-Li合金形变热处理工艺
CN102485378B (zh) 一种钌金属溅射靶材的制备方法
CN114774723B (zh) 一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔及其生产方法
US20230166321A1 (en) Forging method for high-silver aluminum alloy and high-silver aluminum alloy forged part
CN113549855B (zh) 用于增材制造的含氢钛合金丝材的制备方法
CN110484786B (zh) 一种高致密化核壳结构颗粒增强Al基复合材料及其制备方法
CN109702065B (zh) 一种提高大尺寸稀土镁合金挤压筒形件组织性能的方法
CN108543947B (zh) 一种钼坯的制备方法
CN113802074A (zh) 一种适用于喷射沉积高强铝合金的热等静压致密化方法
CN113881866A (zh) 一种耐腐蚀高熵合金的制备方法
CN110331308A (zh) 易车削氧化铝弥散强化碲铜复合材料的制备方法
CN115305374B (zh) 一种具有优良高温强度的低钽含量钨合金制备方法
CN114309220B (zh) 一种解决gh4169大拉深冷冲压成型零件的热处理工艺方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200228