江西有色金属  1991, Vol. 5 Issue (2): 9-10, 14
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工艺对铌片机械性能的影响[PDF全文]
余国峰 , 毛成枝 , 孙江安     
九江有色金属冶炼厂
摘要:本文论述了粉末冶金方法研究工艺条件,对铌片机械性能的影响。试验表明,用粒形复杂的电容器级铌粉和-120目冶金粉末为原料,其杯突值提高1-1.5mm; 换向轧制利于涤冲,提高杯突值0.5mm; 退火温度和加工量对杯突值无明显改变。
关键词铌片机械性能    粒形    粒度    
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一 引言

金属铌具有良好的物理、化学、光电等特性,因而广泛应用于电子、硬质合金、化学、冶金、原子能、超导技术、航空和宇航工业等领域,作为铌的漆度加工品—铌片,主要在电子工业用来制作涤冲零件,这就对铌片提出了涤冲性能的要求,涤冲性能主要能从机械性能反应出来,机械性能数据可以通过模拟法和拉伸法来测定。

影响铌片涤冲性能有二:一是冲压工艺;二是材料本身。一般来说,铌具有良好的塑性,但由于材料的晶粒大小,晶粒形状、晶粒的织构方向都影响到涤冲,而原料及加工工艺的不同,对上述因素影响极大,故我们通过试验研究,较好地解决了涤冲问题。

二 工艺选择

铌片的锭坯制取有电子轰击制锭和粉末冶金法制锭两种。我们采用粉末冶金方法进行了研究,工艺流程如下:

图 1 工艺流程

三 试验结果及讨论 (一) 粒度与粒形的影响

取三组粉末:第一组(1#)为CV3500电容器级粉末;第二组(2#)为碳还原的冶金级粉末;第三组(3#)为碳还原的冶金级粉末(-120目)。

表 1 粉末粒级(%)
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将上述粉末经同样的工艺制成片材检测性能。

表 2 片材性能
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通过显微镜观察1#粉末粒形复杂,呈海棉絮状,2#、3#,粉末粒形简单边部平直,1#粉末粗细居中性能最优。这说明粒形对片材影响较大,3#粉末比2#粉末细,综合性能更好。

(二) 加工工艺影响

对于2#条综合性能差,进行了针对性的试验,由于坯条的锻压利用油压机和空气锤,其变形均匀程度有差异,分别进行了研究。

1.总加工量影响

表 3 坯条用油压机锻压
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表 4 坯条用空气锤锻打
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从上述结果可看出坯条的静压与锻打性能上无明显差异,随着总加工量的增加,杯突值明显下降,这是由于总加工量增加,纤维组织越历害,造成各向异性严重所致。

2.换向轧制影响。在中间退火后,进行一次换向,其性能如表 5。换向轧制可以提高杯突值,这主要就是改善了各向异性。

表 5 换向轧制
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(二) 成品退火温度的影响
表 6 1号试样
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表 7 2号试样
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退火温度在温度较低时,再结晶不完全故杯突较低,随退火温度的升高,杯突达一最大值而后又下降,可能是晶粒长大致使性能下降。当粉末一旦决定,靠工艺的调整使性能达到上乘很困难

四 结论

1.粒度与粒形对铌片机械性能有较大影响,电容器CV3500粉末较好,对于冶金级粉末应采用较细粉末(-120目)

2.成品退火温度难以改变杯突值。

3.换向轧制能够改善材料的各向异性,能提高杯突值。

4.最后总加工量太大、杯突值下降。