一种铌锆合金丝材的加工方法

【发明内容】

[0006] 本发明实施例公开了一种铌锆合金丝材的加工方法，以克服铌锆合金丝材传统制 造方法的缺点。技术方案如下：[0007] 1、一种铌锆合金丝材的加工方法，包括：[0008] 1)获得铌锆合金铸锭；[0009] 2)将铌锆合金铸锭在350~600°C下进行第一次加热处理，加热时间为1~4小 时，采用快锻机对第一次加热处理后的合金铸锭进行锻造，锻造比为2~25,得到第一坯 料，对第一坯料进行修料后将其在350~600°C下进行第二次加热处理，加热时间为0. 5~ 3小时，采用径锻机对第二次加热处理后的第一坯料进行锻造，锻造比为3~20,得到第二 坯料，对第二坯料进行修料后将其进行真空退火处理；[0010] 3)采用平立辊连乳机对真空退火处理后的第二坯料进行连乳，得到铌锆合金线坯 并将其进行真空退火处理；[0011] 4)重复步骤3)直至铌锆合金线坯的直径达到指定规格；[0012] 5)将直径达到指定规格的铌锆合金线坯采用多模连续拉丝机进行多模拉拔，然后 进行真空退火处理；[0013] 6)重复步骤5)直至铌锆合金线坯的直径达到成品规格，得到铌锆合金丝材。[0014] 在本发明的一种优选实施方式中，所述铌锆合金铸锭为Nb-IZr铌锆合金铸锭，直 径为100~200mm，优选为160~200mm，长度500mm~2000mm。[0015] 在本发明的一种优选实施方式中，所述银错合金丝材的直径为0. 2~I. 5mm。[0016] 在本发明的一种优选实施方式中，所述第一次加热处理的温度为380~500°C，优 选为400~420°C ;加热时间为1~3小时，优选为1~2小时。[0017] 在本发明的一种优选实施方式中，所述第二次加热处理的温度为380~500°C，优 选为400~420°C ;加热时间为0. 5~2小时，优选为0. 5~1小时。[0018] 在本发明的一种优选实施方式中，在第一次加热处理前，将合金铸锭表面涂覆一 层玻璃粉或石墨乳剂，涂敷的厚度为〇. 2~0. 5mm ;[0019] 在第二次加热处理前，在第一坯料表面涂覆一层玻璃粉或石墨乳剂，涂敷的厚度 为0· 1~0· 5臟。[0020] 在本发明的一种优选实施方式中，步骤2)~步骤6)中，真空退火处理的温度为 900~1450°C，优选为1100~1400°C，更优选为1200~1350°C;真空退火处理的保温时间 为1~2小时，优选为1小时；真空退火处理的绝对压力彡5X10 2Pa，优选为彡2X10 3Pa。[0021] 在本发明的一种优选实施方式中，在对第二坯料进行连乳的过程中，乳制速度小 于等于100米/分钟，优选为小于等于50米/分钟。[0022] 在本发明的一种优选实施方式中，在对第二坯料进行连乳的过程中，乳制道次延 伸系数为1. 15~1. 25。[0023] 在本发明的一种优选实施方式中，在对线还进行多模拉拔的过程中，多模拉拔的 道次加工率为10% -20%，优选为12% -18%，更优选为14% -16%。[0024] 采用本发明的技术方案，将快锻机锻造及径锻机锻造相结合，以代替铌锆合金丝 材传统制造方法中的挤压或空气锤或电液锤锻造，充分发挥了快锻机和径锻机的特点，先 快锻机锻造，保证了铌锆合金铸锭的大变形量，保证了最终丝材的晶粒破碎更充分，更均 匀；后径锻机锻造，保证了最终丝材较高的尺寸精度及较好的表面质量。[0025] 将平立辊连乳机连乳工艺和多模连续拉拔组合后，可以减少装卸操作，减轻劳动 强度，提高生产效率；除此之外，采用平立辊乳制的生产工艺生产出的铌锆线坯还具有表面 光洁度高、缺陷少的优点。【具体实施方式】[0026] 本发明提供了一种铌锆合金丝材的加工方法，尤其适用于加工铌锆合金细径丝 材，所说的"细径"一般直径为〇. 2~I. 5mm ;[0027] 首先，获得铌锆合金铸锭；该步骤为本领域现有技术，本领域技术人员可以采用相 关技术方案来实施，本发明在此不进行具体限定，例如可以采用真空电子束熔炼炉将一定 比例的铌材和锆材进行熔炼，得到铌锆合金铸锭；所说的铌材和锆材可以是铌或锆的管材、 板材等，其具体形式本发明在此不进行限定。对于铌锆合金铸锭中铌与锆的比例，可以由本 领域技术人员根据最终的铌锆合金丝材的用途来确定，例如，当铌锆合金丝材用于高压钠 灯的电弧发光管时，铌与锆的比例可以为99 :1，以形成Nb-IZr铌锆合金铸锭，对于铌锆合 金铸锭的尺寸，可以选择直径为100~200mm，优选为160~200mm，长度500mm~2000mm的 圆柱体形状的铸锭。在实际应用过程中，发明人意外的发现，在快锻机能够承受的范围内， 铌锆合金铸锭的直径越大，最终得到的铌锆合金丝材的机械性能更优异。[0028] 在获得铌锆合金铸锭后，可以将铌锆合金铸锭置于电阻炉中在350~600 °C，优选 380~500°C，更优选400~420°C下进行第一次加热处理，加热时间为1~4小时，优选为 1~3小时，更优选为1~2小时。为了防止合金氧化，第一次加热处理之前，可以将合金铸 锭表面涂覆一层玻璃粉或石墨乳剂，涂敷的厚度为0. 2~0. 5mm ;[0029] 在第一次加热处理后，就可以采用快锻机对的合金铸锭进行锻造，锻造比可以为 2~25,优选为4~6,得到第一坯料；修料后将第一坯料在350~600°C优选380~500°C， 更优选400~420°C下进行第二次加热处理，加热时间为0. 5~3小时，优选为0. 5~2小 时，更优选为〇. 5~1小时。在第二次加热处理前，也可以在第一坯料表面涂覆一层玻璃粉 或石墨乳剂，涂敷的厚度为0. 1~0. 5_，以防止氧化。[0030] 在第二次加热处理后，采用径锻机对第一坯料进行锻造，锻造比为3~20,优选为 3~10,更优选为4~6,得到第二坯料，修料后将第二坯料置于真空退火炉中进行真空退火 处理。[0031] 在实际应用中，在每次修料之前，还可以根据需要对采用快锻机或径锻机锻造后 的坯料进行锯切处理，以得到合适大小的坯料。[0032] 所说的快锻机也叫快锻液压机，由锻造机和操作机（单操作机或双操作机）组成， 在实际应用中，可以根据铌锆合金丝材加工的需要从快锻机的生产厂家进行定制。[0033] 所说的径锻机又称精锻机，分为机械式和液压式两种，由四个锤头对坯料进行高 频次打击，打击频次可以达到700次/分钟，单锤头打击力可以达到100-500吨，在实际应 用中，也可以根据铌锆合金丝材加工的需要从径锻机的生产厂家进行定制。[0034] 所说的修料可以理解为采用人工打磨或机械加工的方式对两次锻造后的坯料进 行表面缺陷修理。[0035] 为防氧化所用的玻璃粉或石墨乳剂都是本领域常用的防氧化材料，本发明在此对 其没有特殊要求，均可以从商业途径购得。例如玻璃粉可以选购北京天力创玻璃科技开发 有限公司厂家TXY-2牌号的产品，石墨乳剂可以选购青岛南墅宏达石墨制品有限公司的 MD-2型号的产品。[0036] 第二坯料在真空退火处理后，就可以采用平立辊连乳机对其进行连乳乳制，得到 铌锆合金线坯，并将线坯清洗后进行真空退火处理；重复乳制及真空退火，直至铌锆合金线 坯的直径达到指定规格；所说的指定规格是指适合于进行多模拉拔的直径的规格，一般在 2-3_左右，其具体数值本发明在此不进行限定。在实际应用中，一般进行一次到两次的乳 制及真空退火就可以使铌锆合金线坯的直径达到指定规格。[0037] 所说的平立辊连乳机由平行布置和垂直布置的两对乳辊组成，每对乳辊安装在一 个机架上，由传动系统驱动