一種鈮鋯合金絲材的加工方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及鈮鋯合金加工領域，特別涉及一種鈮鋯合金絲材的加工方法。
【背景技術】
[0002] 利用鈮鋯合金制作電弧發(fā)光管的高壓鈉燈是第三代新型電光源，具有發(fā)光效率 高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不銹蝕等優(yōu)點，在國內(nèi)外電光源領域有著極為廣泛的應 用，包括公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、工礦企業(yè)、公園等場所廣泛采用高壓鈉燈進行 照明。傳統(tǒng)高壓鈉燈使用的鈮鋯合金為管材，隨著制造技術的不斷發(fā)展與改進，鈮鋯合金絲 材憑借售價低、后續(xù)加工效率高等優(yōu)勢，具備代替鈮鋯合金管材的潛力。
[0003] 鈮鋯合金絲材的傳統(tǒng)制造方法主要為擠壓或鍛造開坯，然后固定模拉拔，并配以 真空退火的工藝路線。在傳統(tǒng)方法中，擠壓開坯一般采用擠壓機，鍛造開坯一般采用空氣錘 或電液錘。無論是采用擠壓機進行擠壓開坯，還是采用空氣錘或電液錘進行鍛造開坯，開坯 后的鈮鋯合金坯件都容易出現(xiàn)以下問題：
[0004] (1)出現(xiàn)擠壓縮尾或鍛造表面折疊的缺陷；(2)坯件晶粒破碎程度不均一，使得晶 粒不均勻；（3)絲材表面質(zhì)量差；而這些問題會最終導致產(chǎn)品的合格率低、力學性能下降等 問題。
[0005] 另外，在傳統(tǒng)方法中，開坯后采用固定模拉拔加工，拉拔前必須進行大氣表面氧化 處理，且每道次拉拔都需要一次裝卸操作，從坯件拉拔至絲材需要多道次拉拔，因此，整個 拉拔過程需要反復多次的裝卸操作，大大影響了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品表面質(zhì)量。因此，如何改進 鈮鋯合金絲材的制造方法以克服傳統(tǒng)制造方法的缺點，是本領域技術人員的工作重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例公開了一種鈮鋯合金絲材的加工方法，以克服鈮鋯合金絲材傳統(tǒng)制 造方法的缺點。技術方案如下：
[0007] 1、一種鈮鋯合金絲材的加工方法，包括：
[0008] 1)獲得鈮鋯合金鑄錠；
[0009] 2)將鈮鋯合金鑄錠在350~600°C下進行第一次加熱處理，加熱時間為1~4小 時，采用快鍛機對第一次加熱處理后的合金鑄錠進行鍛造，鍛造比為2~25,得到第一坯 料，對第一坯料進行修料后將其在350~600°C下進行第二次加熱處理，加熱時間為0. 5~ 3小時，采用徑鍛機對第二次加熱處理后的第一坯料進行鍛造，鍛造比為3~20,得到第二 坯料，對第二坯料進行修料后將其進行真空退火處理；
[0010] 3)采用平立輥連乳機對真空退火處理后的第二坯料進行連乳，得到鈮鋯合金線坯 并將其進行真空退火處理；
[0011] 4)重復步驟3)直至鈮鋯合金線坯的直徑達到指定規(guī)格；
[0012] 5)將直徑達到指定規(guī)格的鈮鋯合金線坯采用多模連續(xù)拉絲機進行多模拉拔，然后 進行真空退火處理；
[0013] 6)重復步驟5)直至鈮鋯合金線坯的直徑達到成品規(guī)格，得到鈮鋯合金絲材。
[0014] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述鈮鋯合金鑄錠為Nb-IZr鈮鋯合金鑄錠，直 徑為100~200mm，優(yōu)選為160~200mm，長度500mm~2000mm。
[0015] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述銀錯合金絲材的直徑為0. 2~I. 5mm。
[0016] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述第一次加熱處理的溫度為380~500°C，優(yōu) 選為400~420°C ;加熱時間為1~3小時，優(yōu)選為1~2小時。
[0017] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述第二次加熱處理的溫度為380~500°C，優(yōu) 選為400~420°C ;加熱時間為0. 5~2小時，優(yōu)選為0. 5~1小時。
[0018] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，在第一次加熱處理前，將合金鑄錠表面涂覆一 層玻璃粉或石墨乳劑，涂敷的厚度為〇. 2~0. 5mm ;
[0019] 在第二次加熱處理前，在第一坯料表面涂覆一層玻璃粉或石墨乳劑，涂敷的厚度 為0· 1~0· 5臟。
[0020] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，步驟2)~步驟6)中，真空退火處理的溫度為 900~1450°C，優(yōu)選為1100~1400°C，更優(yōu)選為1200~1350°C;真空退火處理的保溫時間 為1~2小時，優(yōu)選為1小時；真空退火處理的絕對壓力彡5X10 2Pa，優(yōu)選為彡2X10 3Pa。
[0021] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，在對第二坯料進行連乳的過程中，乳制速度小 于等于100米/分鐘，優(yōu)選為小于等于50米/分鐘。
[0022] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，在對第二坯料進行連乳的過程中，乳制道次延 伸系數(shù)為1. 15~1. 25。
[0023] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，在對線還進行多模拉拔的過程中，多模拉拔的 道次加工率為10% -20%，優(yōu)選為12% -18%，更優(yōu)選為14% -16%。
[0024] 采用本發(fā)明的技術方案，將快鍛機鍛造及徑鍛機鍛造相結(jié)合，以代替鈮鋯合金絲 材傳統(tǒng)制造方法中的擠壓或空氣錘或電液錘鍛造，充分發(fā)揮了快鍛機和徑鍛機的特點，先 快鍛機鍛造，保證了鈮鋯合金鑄錠的大變形量，保證了最終絲材的晶粒破碎更充分，更均 勻；后徑鍛機鍛造，保證了最終絲材較高的尺寸精度及較好的表面質(zhì)量。
[0025] 將平立輥連乳機連乳工藝和多模連續(xù)拉拔組合后，可以減少裝卸操作，減輕勞動 強度，提高生產(chǎn)效率；除此之外，采用平立輥乳制的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的鈮鋯線坯還具有表面 光潔度高、缺陷少的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0026] 本發(fā)明提供了一種鈮鋯合金絲材的加工方法，尤其適用于加工鈮鋯合金細徑絲 材，所說的"細徑"一般直徑為〇. 2~I. 5mm ;
[0027] 首先，獲得鈮鋯合金鑄錠；該步驟為本領域現(xiàn)有技術，本領域技術人員可以采用相 關技術方案來實施，本發(fā)明在此不進行具體限定，例如可以采用真空電子束熔煉爐將一定 比例的鈮材和鋯材進行熔煉，得到鈮鋯合金鑄錠；所說的鈮材和鋯材可以是鈮或鋯的管材、 板材等，其具體形式本發(fā)明在此不進行限定。對于鈮鋯合金鑄錠中鈮與鋯的比例，可以由本 領域技術人員根據(jù)最終的鈮鋯合金絲材的用途來確定，例如，當鈮鋯合金絲材用于高壓鈉 燈的電弧發(fā)光管時，鈮與鋯的比例可以為99 :1，以形成Nb-IZr鈮鋯合金鑄錠，對于鈮鋯合 金鑄錠的尺寸，可以選擇直徑為100~200mm，優(yōu)選為160~200mm，長度500mm~2000mm的 圓柱體形狀的鑄錠。在實際應用過程中，發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，在快鍛機能夠承受的范圍內(nèi)， 鈮鋯合金鑄錠的直徑越大，最終得到的鈮鋯合金絲材的機械性能更優(yōu)異。
[0028] 在獲得鈮鋯合金鑄錠后，可以將鈮鋯合金鑄錠置于電阻爐中在350~600 °C，優(yōu)選 380~500°C，更優(yōu)選400~420°C下進行第一次加熱處理，加熱時間為1~4小時，優(yōu)選為 1~3小時，更優(yōu)選為1~2小時。為了防止合金氧化，第一次加熱處理之前，可以將合金鑄 錠表面涂覆一層玻璃粉或石墨乳劑，涂敷的厚度為0. 2~0. 5mm ;
[0029] 在第一次加熱處理后，就可以采用快鍛機對的合金鑄錠進行鍛造，鍛造比可以為 2~25,優(yōu)選為4~6,得到第一坯料；修料后將第一坯料在350~600°C優(yōu)選380~500°C， 更優(yōu)選400~420°C下進行第二次加熱處理，加熱時間為0. 5~3小時，優(yōu)選為0. 5~2小 時，更優(yōu)選為〇. 5~1小時。在第二次加熱處理前，也可以在第一坯料表面涂覆一層玻璃粉 或石墨乳劑，涂敷的厚度為0. 1~0. 5_，以防止氧化。
[0030] 在第二次加熱處理后，采用徑鍛機對第一坯料進行鍛造，鍛造比為3~20,優(yōu)選為 3~10,更優(yōu)選為4~6,得到第二坯料，修料后將第二坯料置于真空退火爐中進行真空退火 處理。
[0031] 在實際應用中，在每次修料之前，還可以根據(jù)需要對采用快鍛機或徑鍛機鍛造后 的坯料進行鋸切處理，以得到合適大小的坯料。
[0032] 所說的快鍛機也叫快鍛液壓機，由鍛造機和操作機（單操作機或雙操作機）組成， 在實際應用中，可以根據(jù)鈮鋯合金絲材加工的需要從快鍛機的生產(chǎn)廠家進行定制。
[0033] 所說的徑鍛機又稱精鍛機，分為機械式和液壓式兩種，由四個錘頭對坯料進行高 頻次打擊，打擊頻次可以達到700次/分鐘，單錘頭打擊力可以達到100-500噸，在實際應 用中，也可以根據(jù)鈮鋯合金絲材加工的需要從徑鍛機的生產(chǎn)廠家進行定制。
[0034] 所說的修料可以理解為采用人工打磨或機械加工的方式對兩次鍛造后的坯料進 行表面缺陷修理。
[0035] 為防氧化所用的玻璃粉或石墨乳劑都是本領域常用的防氧化材料，本發(fā)明在此對 其沒有特殊要求，均可以從商業(yè)途徑購得。例如玻璃粉可以選購北京天力創(chuàng)玻璃科技開發(fā) 有限公司廠家TXY-2牌號的產(chǎn)品，石墨乳劑可以選購青島南墅宏達石墨制品有限公司的 MD-2型號的產(chǎn)品。
[0036] 第二坯料在真空退火處理后，就可以采用平立輥連乳機對其進行連乳乳制，得到 鈮鋯合金線坯，并將線坯清洗后進行真空退火處理；重復乳制及真空退火，直至鈮鋯合金線 坯的直徑達到指定規(guī)格；所說的指定規(guī)格是指適合于進行多模拉拔的直徑的規(guī)格，一般在 2-3_左右，其具體數(shù)值本發(fā)明在此不進行限定。在實際應用中，一般進行一次到兩次的乳 制及真空退火就可以使鈮鋯合金線坯的直徑達到指定規(guī)格。
[0037] 所說的平立輥連乳機由平行布置和垂直布置的兩對乳輥組成，每對乳輥安裝在一 個機架上，由傳動系統(tǒng)驅(qū)動