CN113388794B - 一种改善铝靶材边缘开裂的方法 - Google Patents

一种改善铝靶材边缘开裂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113388794B
CN113388794B CN202110679321.9A CN202110679321A CN113388794B CN 113388794 B CN113388794 B CN 113388794B CN 202110679321 A CN202110679321 A CN 202110679321A CN 113388794 B CN113388794 B CN 113388794B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum target
treatment
forging
length
rolling
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.)
Active
Application number
CN202110679321.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113388794A (zh
Inventor
姚力军
边逸军
潘杰
王学泽
侯娟华
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.)
Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Jiangfeng Electronic Material 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 Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd filed Critical Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Priority to CN202110679321.9A priority Critical patent/CN113388794B/zh
Publication of CN113388794A publication Critical patent/CN113388794A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113388794B publication Critical patent/CN113388794B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法为将铝靶材加工中的静压处理替换为锻伸处理。所述方法可以有效解决铝靶材加工过程中的边缘裂纹问题，提高了产品质量同时，增加了铝靶材加工的合格率。

Description

一种改善铝靶材边缘开裂的方法
技术领域
本发明属于靶材制造领域，涉及一种改善铝靶材边缘开裂的方法。
背景技术
作为靶材的金属材料需要经过一定的塑性变形加工工艺，才能实现金属材料的组织结构控制，从而制作出符合塑性变形工艺要求的溅射靶材。金属铝的传统的塑性变形工艺具体包括锻伸、静压、压延、热处理等多道工序，其中的每一道工序都比较复杂，需要特定的工艺条件(例如设备等)，难以控制；且对各道工序之间的配合要求也较高。铝靶材的塑性变形工艺过程中，在铝靶材边缘易出现裂纹问题，导致材料的浪费以及产品合格率的下降。
CN101649439A公开了一种靶材塑性变形方法，包括：提供金属料件，所述金属料件为钛或者钛合金；对所述金属料件进行多道次的压延工艺，制作成靶材。所述每一道次的压延工艺具体包括：将金属料件置于压延机的机台上；移动机台，将金属料件送至所述压延机所配置的多个辊筒之间，所述辊筒的辊距设定为压延目标量；通过辊筒的滚动，将所述金属料件进行压延，送出符合所述压延目标量的金属料件或靶材。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法可以有效解决铝靶材加工过程中的边缘裂纹问题，提高了产品质量同时，增加了铝靶材加工的合格率。
为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法为将铝靶材加工中的静压处理替换为锻伸处理。
本发明中，将铝靶材加工过程中的静压操作替换为锻伸处理，避免了静压处理过程中在铝靶材内部的应力积累，同时锻伸处理可以进一步释放铝靶材内部的原有应力，从而减少铝靶材加工过程中的边缘裂纹现象。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理。
作为本发明优选的技术方案，所述铝靶材的成分为5N Al-1％Si-0.5％Cu。
作为本发明优选的技术方案，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.8～2.0倍，如1.82倍、1.85倍、1.88倍、1.9倍、1.92倍、1.95倍或1.98倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.5～1.7倍，如1.52倍、1.55倍、1.58倍、1.6倍、1.62倍、1.65倍或1.68倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，第一锻伸处理以及第二锻伸处理在预热后进行，所述预热的温度为100～200℃，优选为150℃。
本发明中，在第一锻伸处理前，如果靶材坯料尺寸过大，应将坯料加工至适宜的尺寸，加工方法优选为切断。
作为本发明优选的技术方案，所述第一热处理的温度为480～500℃，如482℃、485℃、488℃、490℃、492℃、495℃或498℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一热处理的时间为10～20min，如11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.4～0.6倍，如0.42倍、0.45倍、0.48倍、0.5倍、0.52倍、0.55倍或0.58倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.8～0.9倍，如0.81倍、0.82倍、0.83倍、0.84倍、0.85倍、0.86倍、0.87倍、0.88倍或0.89倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述第二热处理的温度为440～460℃，如442℃、445℃、448℃、450℃、452℃、455℃或458℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二热处理的时间为10～20min，如11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，在第一热处理、第二热处理以及第二锻伸处理后，再进行下一步加工前对铝靶材进行冷却处理，冷却的方法优选为水冷。
本发明中，在第二热处理后如铝靶材的尺寸超过产品要求，可采用圆周锯将其加工至需要的尺寸，加工后对铝靶材依次进行素材检查以及机加工，得到最终产品。
本发明中，“原长度”指在进行相应加工前铝靶材的尺寸。如第一锻伸处理将铝靶材的长度锻伸至原长度的1.8～2.0倍，此处“原长度”指在第一锻伸处理开始前铝靶材的长度。
作为本发明优选的技术方案，上述改善铝靶材边缘开裂的方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.8～2.0倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.5～1.7倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为480～500℃，时间为10～20min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.4～0.6倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.8～0.9倍；
所述第二热处理的温度为440～460℃，时间为10～20min。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本申请提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法可以有效解决铝靶材加工过程中的边缘裂纹问题，提高了产品质量同时，增加了铝靶材加工的合格率。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.8倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.5倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为480℃，时间为20min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.4倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.8倍；
所述第二热处理的温度为440℃，时间为20min。
实施例2
本实施例提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的2.0倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.7倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为500℃，时间为10min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.6倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.9倍；
所述第二热处理的温度为460℃，时间为10min。
实施例3
本实施例提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.85倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.55倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为485℃，时间为18min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.45倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.85倍；
所述第二热处理的温度为445℃，时间为18min。
实施例4
本实施例提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.95倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.65倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为495℃，时间为12min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.55倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.85倍；
所述第二热处理的温度为455℃，时间为12min。
实施例5
本实施例提供一种改善铝靶材边缘开裂的方法，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.86倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.61倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为490℃，时间为15min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.2倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.89倍；
所述第二热处理的温度为450℃，时间为15min。
对比例1
本对比例除了不进行第二锻伸处理外，其余条件均与实施例5相同。
对比例2
本对比例除了将第二锻伸处理替换为静压处理，且静压处理在第一热处理之后进行外，其余条件均与实施例5相同。
对比例3
本对比例除了将第二锻伸处理在第一热处理后进行外，其余条件均与实施例5相同。
实施例1-5以及对比例1-3使用的铝靶材的成分为5N Al-1％Si-0.5％Cu，在进行第一锻伸处理前的尺寸为
Figure BDA0003122286130000072
使用超声波探伤仪对实施例1-5以及对比例1-3制备得到的铝靶材进行检测，样本数为100，记录出现裂纹的铝靶材的个数，其结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003122286130000071
Figure BDA0003122286130000081
通过表1的测试结果可以看出，采用本发明提供的铝靶材的加工方法可以有效减少铝靶材加工过程中边缘裂纹的产生。而对比例1在不进行第二锻伸处理的情况下，对比例2在将第二锻伸处理替换为现有技术中常见的静压处理的情况下，具有边缘裂纹的铝靶材数量明显上升。且对比例3将第二锻伸处理移后至第一热处理后进行，其加工效果相较于实施例5也出现了下降。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种改善铝靶材边缘开裂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
对所述铝靶材依次进行第一锻伸处理以及第二锻伸处理，所述第一锻伸处理为将所述铝靶材的长度锻伸至原长度的1.8～2.0倍，所述第二锻伸处理为将所述铝靶材的直径锻伸至原长度的1.5～1.7倍；
对所述锻伸处理后的铝靶材依次进行第一热处理、第一压延处理、第二压延处理以及第二热处理；
所述第一热处理的温度为480～500℃，时间为10～20min；
所述第一压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.4～0.6倍，所述第二压延处理为将所述铝靶材的长度压延至原长度的0.8～0.9倍；
所述第二热处理的温度为440～460℃，时间为10～20min；
所述铝靶材的成分为5N Al-1％Si-0.5％Cu。
CN202110679321.9A 2021-06-18 2021-06-18 一种改善铝靶材边缘开裂的方法 Active CN113388794B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110679321.9A CN113388794B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种改善铝靶材边缘开裂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110679321.9A CN113388794B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种改善铝靶材边缘开裂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113388794A CN113388794A (zh) 2021-09-14
CN113388794B true CN113388794B (zh) 2022-07-15

Family

ID=77622968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110679321.9A Active CN113388794B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 一种改善铝靶材边缘开裂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113388794B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113894234A (zh) * 2021-09-27 2022-01-07 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种冷却背板的制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001032029A (ja) * 1999-05-20 2001-02-06 Kobe Steel Ltd 耐応力緩和特性に優れた銅合金及びその製造方法
JP4023282B2 (ja) * 2002-10-21 2007-12-19 住友金属鉱山株式会社 イリジウムスパッタリングターゲットの製造方法及びその方法で得られたターゲット
CN104694888B (zh) * 2013-12-09 2017-05-10 有研亿金新材料股份有限公司 一种高纯铜靶材的制备方法
CN111088481A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 宁波江丰电子材料股份有限公司 镍靶坯及靶材的制造方法
CN111197148B (zh) * 2018-11-20 2021-11-19 宁波江丰电子材料股份有限公司 靶材的制作方法
CN112538598B (zh) * 2020-12-02 2021-12-24 爱发科电子材料（苏州）有限公司 铝硅靶材的制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113388794A (zh) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4974362B2 (ja) Ｔａスパッタリングターゲットおよびその製造方法
CN111889598B (zh) Tc4钛合金锻材及其制备方法
CN112338119B (zh) 一种近α型高温钛合金大规格棒材锻造方法
CN110614338B (zh) Gh4169合金钢圆棒的锻造方法
CN113388794B (zh) 一种改善铝靶材边缘开裂的方法
CN103361586A (zh) 一种提高tc4-dt钛合金板材强韧性的加工方法
CN111349804B (zh) 一种Ti2AlNb合金板材制备方法
CN114042847A (zh) 一种提高tb6钛合金断裂韧性的锻造方法
CN112718910A (zh) 一种大口径tc4钛合金厚壁管材的制造方法
RU2487962C2 (ru) Способ изготовления тонких листов
CN110976512A (zh) 一种tc4钛合金丝材冷轧方法
CN105970129B (zh) 一种消除2a12铝合金锻件各向异性的低应力制造工艺
CN108977689B (zh) 一种亚稳β钛合金板材及其加工方法
US10815558B2 (en) Method for preparing rods from titanium-based alloys
CN110586823B (zh) 一种铝合金超温锻造方法
KR100421772B1 (ko) 지르코늄 합금 튜브의 제조방법
CN116140515A (zh) 一种ta15钛合金大规格平板锻坯的制备方法
RU2445399C1 (ru) Способ изготовления плоского профиля из гафния
CN111020293A (zh) 一种高性能ta1棒丝材及其制备方法
RU2583567C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСОБО ТОНКИХ ЛИСТОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Ti-6,5Al-2,5Sn-4Zr-1Nb-0,7Mo-0,15Si
CN111575618B (zh) 一种降低大形变量轧制Al-Zn合金开裂倾向的处理方法
RU2569605C1 (ru) Способ получения тонких листов из титанового сплава ti-6,5al-2,5sn-4zr-1nb-0,7mo-0,15si
CN114951521A (zh) 一种tc4钛合金大单重板坯的制备方法
CN110423961B (zh) 一种金属旋压件的制作方法
CN108677116B (zh) 一种改善Ti-6Al-4V合金低温超塑性的加工方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant