一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法.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CN111441020A(43)申请公布日2020.07.24(21)申请号202010363354.8B21B3/00(2006.01)(22)申请日2020.04.30B21B37/00(2006.01)(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市雁塔路13号(72)发明人王伟王萌蔡军张卫强张志波朱羽张浩泽史亚鸣黄海广王快社(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人李婷祁凡雨(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C23C14/14(2006.01)C22F1/18(2006.01)B21B1/38(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法(57)摘要本发明公开了一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法，属于金属材料加工技术领域。通过三火次等温轧制的方法，将EB炉熔炼TC4钛合金铸锭沿着长度方向进行单向轧制，总压下量为86％-90％。该发明不仅简化了传统钛合金加工工艺流程，有效降低了生产成本，而且制备得到的TC4钛合金靶材致密度好、显微组织均匀，力学性能满足国际标准的要求。CN111441020ACN111441020A权利要求书1/1页1.一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将TC4钛合金铸锭使用EB炉熔炼后加热，保温，进行第一次加热处理；b.将步骤a得到的板材沿其长度方向进行第一火次轧制，轧制道次为1道次，轧制变形量为50％-75％；c.将步骤b所得的板材加热至与步骤a相同的温度，并保温，进行第二次加热处理；d.将步骤c所得的板材进行第二火次轧制，轧制方向和步骤b相同，轧制道次为1道次，轧制变形量为17％-55％；e.将步骤d所得的板材加热至与步骤c相同的温度，保温，进行第三次加热处理；f.将步骤e所得的板材进行第三火次轧制，轧制方向和步骤b相同，轧制道次为1道次，轧制变形量为17％-45％；g.将步骤f所得的板材进行退火处理，空冷，得到TC4钛合金溅射靶材。2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b、d、f均采用单向纵轧的方式进行轧制，所述步骤b、d、f的轧制累积总变形量为86％-90％。3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a、c、e的保温时间相同，步骤a中将TC4钛合金铸锭使用EB炉熔炼后加热至800℃-1000℃。4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤g中退火温度为700℃，退火时间为120min。5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤g中TC4钛合金溅射靶材厚度为0.8-1.15mm。6.一种按照上述任意权利要求所述的制备方法制备得到的TC4钛合金溅射靶材，厚度为0.8-1.15mm。2CN111441020A说明书1/6页一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法技术领域[0001]本发明属于金属材料加工技术领域，特别涉及一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法。背景技术[0002]钛合金具有轻质、高强、耐热、耐蚀、耐超低温和无磁等优良性能广泛应用于航空、航天、生物医学等领域。钛合金靶材是制备军用尖端武器的关键材料，同时是改造提升传统民生工业和技术创新发展的重要材料。在镀膜行业中，钛合金靶材和薄膜被广泛应用于工具、装饰和抗蚀等表面强化薄膜，以及微电子、磁记录、半导体和薄膜电阻等高端技术产业。[0003]为了确保沉积薄膜的质量和提高溅射效率，靶材的品质成为关键因素。经过国内外大量研究得出，对溅射靶材质量影响最大的几个因素分别为：纯净度、致密度、尺寸精度、晶粒度、织构等。溅射靶材主要通过熔炼铸造和粉末冶金工艺制备得到。目前，钛合金靶材的制备方法多为粉末冶金工艺，然而，该方法制备得到的钛合金靶材具有气孔率高、致密性不好、成本高等缺点。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法，使用EB炉熔炼TC4钛合金，该方法制备得到的钛合金溅射靶材致密度高、显微组织均匀，低成本。[0005]本发明采用的技术方案是：提供一种低成本制备TC4钛合金溅射靶材的方法。其特征在于，该方法包括以下步骤：[0006]a.将经EB炉熔炼的TC4钛合金铸态扁锭加热至800℃-1000℃，保温30min，进行第一次加热处理，所述TC4钛合金铸锭厚度为8mm-9mm，长度为120mm-125mm，宽度为30mm-35mm；[0007]b.将步骤a得到的板材在二辊热轧机下，沿着扁锭的长度方向进行第一火次轧制，轧制道次为1道次，轧制变形量为50％-75％；[0008]c.将步骤b所得的板材在高温炉内加热至与步骤a相同的温度，并保温30min