一种钨钛合金的烧结工艺.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CN107971485A(43)申请公布日2018.05.01(21)申请号201711221780.2(22)申请日2017.11.28(71)申请人宁波市鄞州隆茂冲压件厂地址315191浙江省宁波市鄞州区姜山镇东光工业区(72)发明人陈思妤李金龙陈斌干勐俊林楠(74)专利代理机构宁波市鄞州盛飞专利代理事务所(普通合伙)33243代理人洪珊珊(51)Int.Cl.B22F1/00(2006.01)B22F3/10(2006.01)B22F3/093(2006.01)B22F3/03(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种钨钛合金的烧结工艺(57)摘要本发明涉及一种钨钛合金的烧结工艺，属于合金制备技术领域。所述烧结工艺包括以下步骤：S1、将原料混合，其中原料为钨粉、氢化钛、氢化锆以及氧化锶，随后添加PVA水溶液进行水基球磨，球磨时间2-5h；S2、将上述混合粉末装入模具施以200-400MPa压力成型，得成型坯体；S3、将上述成型坯体在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1800-2000℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结2-5h；S4、高温烧结后降温至-60～-90℃，保持温度施加纵向磁场处理100-150min。CN107971485ACN107971485A权利要求书1/1页1.一种钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述烧结工艺包括以下步骤：S1、将原料混合，其中原料为钨粉、氢化钛、氢化锆以及氧化锶，随后添加PVA水溶液进行水基球磨，球磨时间2-5h；S2、将上述混合粉末装入模具施以200-400MPa压力成型，得成型坯体；S3、将上述成型坯体在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1600-2000℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结2-5h；S4、高温烧结后降温至-60～-90℃，保持温度施加纵向磁场处理100-150min。2.根据权利要求1所述的钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述S4步骤中，以30-45℃/s的速度降至-60～-90℃。3.根据权利要求1所述的钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述S4步骤中，纵向磁场强度为2-5T。4.根据权利要求1所述的钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述模具内表面设有多孔石墨层，所述多孔石墨孔径为0.3-15nm。5.根据权利要求1所述的钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述原料中钨粉所占重量比为70-80％，氢化钛所占重量比为10-20％，氢化锆所占重量比为8-15％以及氧化锶所占重量比为2-10％。6.根据权利要求1所述的钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述钨粉、氢化钛、氢化锆以及氧化锶的粒度分别为0.1-1μm、7-15μm、2-5μm以及15-25μm。7.根据权利要求1所述的钨钛合金的烧结工艺，其特征在于，所述球磨浆料浓度为(以固形物质量百分数计)55-65％。2CN107971485A说明书1/6页一种钨钛合金的烧结工艺技术领域[0001]本发明涉及一种钨钛合金的烧结工艺，属于合金制备技术领域。背景技术[0002]钨具有高熔点、高强度和低的热膨胀系数等性能，已被广泛应用于特种钢、硬质合金、热强和耐磨合金、触头材料和电子材料等领域；其中W/Ti合金具有低的电阻系数、良好的热稳定性能和抗氧化性能，已被应用于Al、Cu与Ag布线的扩散阻挡层。WTi合金作为铜布线扩散阻挡层的溅射靶材，在组织和性能方面有诸多要求，大量实验结果表明WTi合金组织的晶粒尺寸和富钛相含量是影响阻挡层性能的主要因素。已有研究表明：溅射靶材晶粒尺寸越小，富钛相含量越少，制备的WTi薄膜性能也越好。靶材的晶粒越细小、均匀，富态相含量越少，溅射速率越快，溅射淀积薄膜的厚度均匀性越好，污染粒子数目越少。因此控制WTi合金靶材的晶粒尺寸和相组成是获得优良薄膜的关键因素。[0003]制备方法及工艺参数是影响WTi合金的靶材组织性能的关键因素。目前为了获得组织性能良好的WTi合金靶材，主要有热等静压法、真空或惰性气体烧结法、热爆炸固结燃烧法、电火花烧结法(SPS)等。目前真空烧结法较难使钨钛合金晶粒细化，钨钛合金中的硬质相分布不均匀，获得的钨钛合金硬度和韧性有限，限制其应用。发明内容[0004]针对现有技术钨钛合金存在的缺点，本发明提供一种钨钛合金的烧结工艺，细化钨钛组织晶粒、均匀分布组织各相，使获得的钨钛合金具有良好力学性能。[0005]本发明的上述目的可通过下列技术方案来实现：一种钨钛合金的烧结工艺，所述烧结工艺包括以下步骤：[0006]S1、将原料混合，其中原料为钨粉、氢化钛、氢化锆以及氧化锶，随后添加PVA水溶液进行水基球磨，球磨时间2-5h；[0007]S2、将上述混合粉末装入模具施以200-400MPa压力成