Фольга из танталово-вольфрамового сплава
В процессе смешивания порошков используются порошки с различными размерами частиц для максимального увеличения плотности спеченного слитка. Затем спеченный слиток подвергается вертикальной плавке для дальнейшей очистки матричной структуры, удаления примесей и уплотнения сплава до достижения почти полной плотности. При сохранении той же чистоты и плотности, что и при вакуумной плавке, зернистая структура значительно измельчается, что гарантирует отсутствие растрескивания слитка при последующей горячей и холодной обработке. Одновременно в данном изобретении используется процесс ковки с использованием втулки для преобразования литой структуры в обработанную структуру, закладывая необходимую микроструктурную основу для последующей обработки фольги. Втулка из нержавеющей стали в аргоновой камере предотвращает окисление в процессе горячей ковки. Кроме того, во время холодной прокатки… Большая деформация на начальном этапе холодной прокатки обеспечивает полное проникновение во внутреннюю и внешнюю микроструктуры полосы во время прокатки, что приводит к однородной микроструктуре. Отжиг при растяжении дополнительно гарантирует точность размеров фольги. Кроме того, в данном изобретении используется вакуумный отжиг фольги, намотанной вокруг чугунной трубы. Выдержка при заданной температуре обеспечивает выравнивание складок фольги за счет расширения чугунной трубы без разрыва фольги из-за чрезмерного расширения. В итоге, описанный в данном изобретении способ получения позволяет получать фольгу из танталово-вольфрамового сплава с высоким содержанием вольфрама и малой толщиной, что отвечает требованиям к высококонцентрированной танталово-вольфрамовой фольге для катодов магнетронов, катодов электронных ламп, решеток и высоковольтных выпрямительных компонентов.
Порошок вольфрама (10,0% по массе) и порошок тантала (90,0% по массе) смешивали в шаровой мельнице. Порошок вольфрама состоял из 28% порошка вольфрама с размером частиц 1-3 мкм, 20% с размером частиц 5-7 мкм и 52% с размером частиц 3-5 мкм. Порошок тантала имел размер частиц менее 15 мкм. Смешанный порошок подвергали холодному прессованию и спеканию в вакуумной печи при температуре 2360℃ и степени вакуума ≤10⁻⁴ Па в течение 1-2 часов для получения спеченного слитка. Слиток подвергали вакуумному спеканию при 2380℃ в течение 20 минут для получения микроструктуры спеченной заготовки, показанной на рисунке 1(а). На рисунке 1(б) показана типичная микроструктура слитка, полученного традиционным методом электронно-лучевой плавки. Сравнивая рисунки (а) и (б), можно увидеть, что зернистая структура заготовки, полученной этим методом, значительно измельчена. Затем спеченную заготовку покрывали нержавеющей сталью в аргоновой камере. При заданной температуре раскрытия заготовки 1380℃, спеченную заготовку в оболочке после четвертого этапа подвергали ковке, при этом в процессе ковки происходило непрерывное фланжирование под углом 90°, что обеспечивало общую деформацию горячей ковки в 220%. Оболочку из нержавеющей стали с поверхности заготовки удаляли, и проводили попеременную холодную прокатку и отжиг. Общая деформация холодной прокатки составляла 80%, при этом 42% деформации приходилось на первый проход и 10-12% на последующие. Температура отжига составляла 1320℃, при этом деформация на первом проходе после каждого отжига составляла 30%, а на последующих проходах — 10-12%. После холодной прокатки до толщины 0,01 мм поверхность очищали. Затем проводится вакуумный отжиг при 1320℃ с уровнем вакуума ≤10⁻³ Па. Наконец, выполняется холодная прокатка под напряжением. Первый проход холодной прокатки под напряжением включает деформацию 26%, а последующие проходы — деформацию 10-12%, в результате чего заготовка прокатывается в фольгу толщиной 5 мкм.
Затем фольга естественным образом наматывается на чугунную трубу, обеспечивая плотный контакт между фольгой и между фольгой и чугунной трубой. После этого она помещается в вакуумную печь с уровнем вакуума ≤10⁻⁴ Па и отжигается при 790℃ в течение 1 часа, после чего происходит охлаждение в печи. В результате получается фольга из танталово-вольфрамового сплава толщиной 5 мкм с гладкой поверхностью без эффекта «апельсиновой корки», как показано на рисунке 2.
На основании вышеизложенного, данный вариант осуществления дополнительно предоставляет материал из фольги из танталово-вольфрамового сплава, сырьем для которого является смесь порошка вольфрама и порошка тантала, причем массовая доля порошка вольфрама в сырье составляет 10,0%, а остальным сырьем является порошок тантала и неизбежные примеси; При этом порошок вольфрама включает три различных размера частиц: 1-3 мкм, 3-5 мкм и 5-7 мкм, массовая доля порошка вольфрама с размером частиц 1-3 мкм составляет 28%, массовая доля порошка вольфрама с размером частиц 5-7 мкм составляет 20%, массовая доля порошка вольфрама с размером частиц 3-5 мкм составляет 52%, а порошок тантала имеет размер частиц менее 15 мкм.