高纯度、高致密度、大尺寸钼合金靶材的制备方法

摘要

一种高纯度、高致密度、大尺寸钼合金靶材的制备方法，属于有色靶材制备技术领域。其步骤包括：混粉、压块、预烧还原、真空处理、整型、热等静压用包套加工、包套装料、包套脱气封焊、热等静压处理、加工成品。本发明所制备的钼合金靶材平面尺寸能达到1300mm×850mm，抗弯强度达800MPa以上，致密度达99.0%以上，纯度达99.9%以上。与已公布的技术相比，本发明的工艺具有成本低、效率高、纯度高、性能高的特点和优势。

主权项

一种高纯度、高致密度、大尺寸钼合金靶材的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）混粉：将Mo粉与作为添加元素的金属族群Nb、Ta、W、Cr、Ti、Zr、Hf、V、Co粉中的至少一种金属元素按比例称量后，用混料机混合均匀，Mo与添加元素的重量比例范围在99：1~40：60之间； （2）压块：将混合均匀的粉料通过冷等静压或油压机模压成块，压力50～300MPa；（3）预烧还原：将压坯在流动氢气气氛烧结炉内进行预烧还原；预烧温度1200～1300℃，保温时间2～8h；（4）真空处理：将预烧还原的坯料在真空炉内进行真空处理，要求真空炉真空度达到1×10‑3Pa，真空处理温度800～1800℃； （5）整型：将真空处理后坯料用铣床进行整形加工，整型成合适的尺寸，要求表面粗糙度不大于Ra 12.5；（6）热等静压用包套加工：选用不锈钢、碳钢或钛作为包套材料，按图纸加工成所需形状尺寸，然后用氩弧焊机或等离子焊机焊接包套体；（7）包套装料：将整形加工后预烧坯料逐件装入热等静压用包套，要求各坯料之间紧密结合，保证在任意一个方向上，各坯料之间的间隙之和不大于1mm，并且任意一侧包套内壁跟与之相邻的坯料之间的间隙不大于1.5mm；（8）包套脱气封焊：脱气温度400~600℃，真空度达1×10‑2Pa后，用氩弧焊机或等离子焊机将包套封焊；（9）热等静压处理：将脱气封焊后包套放入热等静压炉内进行热等静压处理，处理温度700~1500℃，压力100~200MPa，保温保压时间2~6h；（10）加工成品：将热等静压坯料去除包套后，用线切割、铣加工、磨加工加工方式加工成符合用户要求的成品。