高性能钨板制造

钨板主要应用于制作温度标准光源、钨蒸发舟、电子管棚极、隔 热屏、高温炉构件、X射线管钨靶材等，并在这些领域获得了满意的效果。随着科学技术的不断发展，钨板的应用领域不断扩展，特别是在核能、医疗器械等方面的应用得到了迅速发展。

但是在一般状态下， 钨是一种低温脆性大的材料，普通方法制备的钨板强度（高温1000℃ 拉伸强度为270MPa）和硬度（HV30为380）不足，机械切削加工性能差 ，容易崩边掉角和产生裂纹，成品率低，且难以满足核能、医疗器械 等较苛刻条件下使用的钨板的性能要求。

为此，以粉末治金法为基础，研究人员探索出一种可以制造高性能钨板的方法，其主要过程包括：

（1）将原始厚度为40‑160mm的粉末冶金烧结钨板在氢气炉内于1500℃ ‑1600℃温度下，加热40‑90分钟，然后进行开坯锻造，第一火次加工率为30%‑60%；然后在1400℃‑1550℃温度下，回火10‑40分钟，再进行锻造，加工率为20%‑38%；再在1300℃‑1450℃温度下，回火10‑30分钟 ，再进行锻造，加工率为15%‑25%，控制钨板终锻厚度为20‑40mm。

（2）将锻造后钨板进行加热轧制，第一火轧制加热温度为1200℃‑13 50℃，加工率为20%‑30%；然后在1100℃‑1250℃温度下，回火10‑30分钟，再进行轧制，加工率为15%‑25%；按照每一火降低50℃‑200℃进行 后续轧制，加工率为10%‑25%，直至达到要求的尺寸。

（3）将轧制后钨板在氢气炉内根据终轧温度和轧制钨板尺寸于1000℃ ‑1300℃进行消除应力退火，退火时间为10‑120分钟。

通过锻造结合轧制工艺，顺次控制降温锻造或轧制变形，可以对钨板进行大变形量的塑性加工，充分细化金属晶粒组织，晶粒之间结合紧密，无空洞、裂纹等缺陷。经过消除应力退火，钨板具有良好的机械性能，硬度HV30≥410，1000℃下σb≥350MPa，切削加工性能明显提高，能够满足核能、医疗器械和离子注入等领域苛刻的使用要求。

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