一种镍基合金靶材的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114293159A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111548176.7B21C37/06(2006.01)(22)申请日2021.12.15(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511517广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人王兰黄宇彬童培云朱刘(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文郝传鑫(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C19/05(2006.01)C22F1/10(2006.01)C21D9/08(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种镍基合金靶材的制备方法(57)摘要本发明公开了一种镍基合金靶材的制备方法，属于金属靶材制备领域。该方法包括以下步骤：首先将铝和钇一同置于真空熔炼炉内的坩埚里，进行熔炼得到铝钇中间合金熔液，然后浇铸到模具中得到铝钇中间合金；其次将铝钇中间合金、镍、铬、硅与硼一同置于真空熔炼炉内的坩埚里，进行熔炼得到镍铬铝钇硅硼熔液，然后浇铸到模具中得到镍基六元合金实心圆锭坯；最后将镍基六元合金实心圆锭坯依次进行热等静压处理、热挤压处理、退火、校直冷却、机加工后，得到镍铬铝钇硅硼管靶。该方法大幅度提高了镍基合金的致密度，细化晶粒，克服了高、低熔点物的偏析问题，同时有效地降低了氧含量，缩孔，气孔等问题。CN114293159ACN114293159A权利要求书1/1页1.一种镍基合金靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铝和钇一同置于真空熔炼炉内的坩埚里，进行熔炼得到铝钇中间合金熔液，然后浇铸到模具中得到铝钇中间合金；(2)将铝钇中间合金、镍、铬、硅与硼一同置于真空熔炼炉内的坩埚里，进行熔炼得到镍铬铝钇硅硼熔液，然后浇铸到模具中得到镍基六元合金实心圆锭坯；(3)将步骤(2)所得镍基六元合金实心圆锭坯置于热等静压炉中进行热等静压处理；(4)将步骤(3)所得镍基六元合金实心圆锭坯进行热挤压处理，得到镍铬铝钇硅硼管坯；(5)将步骤(4)所得镍铬铝钇硅硼管坯依次进行退火、校直冷却、机加工后，得到镍铬铝钇硅硼管靶。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，熔炼的温度为1300～1500℃，时间为5～15min。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，熔炼的温度为1500～1800℃，时间为5～15min。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，镍基六元合金实心圆锭坯中各元素的质量分数为：Cr：15％～20％，Al：10％～15％，Y：0.2％～1.0％，Si：0.6％～1.2％，B：0.05％～0.1％，余量为Ni和其它不可避免的杂质。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，热等静压的温度为1050～1200℃，压力为80～150Mpa，时间为2～5h，升温速率为3～10℃/min。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，热挤压的温度1100～1300℃，挤压速度为10～30cm/min。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，镍基六元合金实心圆锭坯在热挤压前需要加热处理，加热温度为1250～1450℃，加热时间为1～4h。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，退火的温度为500～900℃，时间为1～4h。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，校直后的镍铬铝钇硅硼管坯的直线度小于1mm/m。10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼炉的真空度小于0.1Pa。2CN114293159A说明书1/8页一种镍基合金靶材的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种镍基合金靶材的制备方法，属于金属靶材制备领域。背景技术[0002]镍铬铝钇硅涂层由于具备抗高温氧化、抗高温腐蚀及抗高温磨损性能，被广泛应用于航空高温耐热涂层或热障涂层的粘接底层。其可耐800‑1000℃的高温，在高温下形成致密的氧化物保护膜以保护基体金属不被氧化，并避免环境介质的腐蚀。目前镍铬铝钇硅合金靶材主要是通过真空熔炼技术得到的。镍铬铝钇硅合金中各个元素的熔点、密度、热膨胀系数等性质均存在着较大的差异。在熔炼的过程中，合金铸锭中往往存在着组分不均匀、大量的缩孔、气孔和裂纹等缺陷，导致生产效率低下。[0003]众所周知，靶材的质量对溅射薄膜的性能有着关键的决定作用。这就对靶材的纯度、晶粒尺寸、均匀性等方面提出了更高的要求。另外，旋转靶材的利用率可高达80％以上，而平面靶材利用率只能达到30％。靶材的利用率也直