专利名称：一种x射线旋转阳极用tzm钼合金棒材的制备方法
技术领域：
一种X射线旋转阳极用大规格TZM钼合金棒材的制备方法，涉及一种采用粉末冶金烧结的TZM合金坯料，通过压力加工方法生产直径为巾60 100mmTZM合金棒材的方法。
背景技术：
TZM合金棒材(TZM即一种含钛和锆的钼合金)是医疗CT机中X射线旋转阳极的关键材料，它是一种直径在O60 100mra棒材零件，在CT机种起连接阳极旋转耙材的功能。这种零件在工作过程中处于高温，高速旋转状态，并且对材料强度，延伸率，硬度等指标都有特殊要求，因此，生产加工难度较大。现有的TZM合金棒材生产技术由于采用的粉末冶金棒坯氧含量较高，使得材料加工塑性差，加工后产品容易产生内裂纹等缺陷，且产品性能不稳定。目前，己有的技术是采用高温精锻机进行锻造加工生产，但其缺点是设备复杂，加工也易出现开裂，内裂等缺陷，导致合格率较低，产品成本很高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述己有技术存在的不足，提供一种能有效克服加工裂纹等缺陷产生，保证最终产品的加工组织和性能，稳定性好，生产过程安全性高，有效满足X射线旋转阳极使用要求的X射线旋转阳极用TZM钼合金棒材的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种X射线旋转阳极用TZM钼合金棒材的制备方法，其特征在于-
(1) 采用的TZM合金棒坯的含氧重量小于0.02y。，该TZM合金棒坯是采用粉末冶金方法烧结而成的；
(2) 将TZM合金棒坯先进行挤压，再进行锻造，制成棒材；挤压时，将TZM合金棒坯在1550土5(TC温度下，采用2.0 3.5的挤压比，然后进行挤压的；锻造时，是在1550土5(TC温度下开始进行锻造，锻造过程中温度随锻造过程的进行自然变化，锻造道次加工率平均为25%,总加工率为50-70%;
(3) 锻造后的棒材在1100'C 130(TC温度下，退火20 60分钟，消除应力。采用本发明方法生产的TZM合金棒材室温拉伸强度在750 850MPa范围，屈强比在
0.85 0.95，延伸率大于20%,断面收缩率大于50°/。，硬度在HV240 320之间。该方法生产安全性高，生产的TZM钼合金棒材性能优异，稳定性好，合格率高，可满足X射线旋转阳极使用要求。
具体实施例方式
3一种X射线旋转阳极用TZM钼合金棒材的制备方法，将粉末冶金方法烧结的、含氧重量小于0. 02%，其它化学成分符合美国标准ASTM387之364合金要求的TZM合金棒坯；在1550士5(TC温度下，采用2.0 3.5的挤压比，然后进行挤压；再在1550士5(TC温度下开始进行锻造，锻造过程中温度随锻造过程的进行自然变化，锻造道次加工率平均为25%，总加工率为50-70%;最后锻造后的棒材在1100。C 1300。C温度下，退火20 60分钟，消除应力。
实施例1
以某型号CT机中X射线旋转阳极用的直径为$60X 100TZM钼合金棒材生产为例
(1) 选用烧结棒坯选用采用粉末冶金方法烧结的棒坯，规格为O160X300咖，其主要成分为钛(Ti)含量为0.480%,锆(Zr)含量为0. 090%,碳(C)含量为0. 030°/。，氧(0)含量0. 020%;
(2) 挤压在2500t挤压机上挤压，用氢气钼丝炉加热，温度为1550土5(TC范围，挤压比为3. 5。挤压后棒材尺寸达到①85士3mmX1050土20mm。
(3) 挤压棒材的切割去除变形不均匀部分材料约80-100mm长范围，然后，在400-450'C熔融态NaOH碱池中对表面进行碱洗，之后对表面进行打磨，消除挤压凹槽等缺陷，修整后棒材尺寸达到085± 2mmX 950土20mm，可直接供锻造使用。
(4) 锻造。采用3t自由锻锤，将挤压修整后的棒材在氢气钼丝炉中保护加热，然后利用常规棒材模具中进行锻造。锻造加热温度为1550士50'C,平均道次加工率为25%,锻造加工率为50%，锻造后棒坯尺寸达到①60土2mmX1900土20mm。
(5) 锻造后棒材在氢气气氛条件下，在IIO(TC保温60分钟进行消除应力退火.退火后对材料进行性能检测，结果棒材拉伸强度平均为790Mpa，屈强比为0.90，硬度为HV250,延伸率为25 30%，断面收縮率大于50%。
实施例2
以某型号CT机中X射线旋转阳极用的直径为①80X 100TZM钼合金棒材生产为例
(1) 选用烧结棒坯选用采用粉末冶金方法烧结的棒坯，规格为①215X300mm，其主要成分为钛(Ti)含量为0.480%，锆(Zr)含量为0. 090%,碳(C)含量为0. 030%，氧(0)含量0. 015%;
(2) 挤压在2500t挤压机上挤压，用氢气钼丝炉加热，温度为1550士5CrC范围，挤压比为3.0。挤压后棒材尺寸达到①125土3mmX900土20mm。
(3) 挤压棒材的切割去除变形不均匀部分材料约80-100咖长范围。然后，在400-450'C熔融态NaOH碱池中对表面进行碱洗，之后对表面进行打磨，消除挤压凹槽等缺陷，修整后棒材尺寸达到①125 ±2國X 800±20mm,可直接供锻造使用。
(4) 锻造。采用3t自由锻锤，将挤压修整后的棒材在氢气钼丝炉中保护加热，然后利
4造加热温度为1550±50°C，平均道次加工率为25%，锻造加工率为60%，锻造后棒坯尺寸达到①80土2mmX1950土20mm。
(5)锻造后棒材在氢气气氛条件下，在120(TC保温40分钟进行消除应力退火.退火后对材料进行性能检测，结果棒材拉伸强度平均为800MPa,屈强比为0. 90，硬度为HV260之间，延伸率为25 30%，断面收縮率大于50%。实施例3
以某型号CT机中X射线旋转阳极用的直径为0100X 100TZM钼合金棒材生产为例
(1) 选用烧结棒坯选用采用粉末冶金方法烧结的棒坯，规格为①260X300mm，其主要成分为钛(Ti)含量为0.480%，锆(Zr)含量为0. 090%，碳(C)含量为0. 030%,氧(0)含量0. 017%;
(2) 挤压在2500t挤压机上挤压，用氢气钼丝炉加热，温度为1550土5(TC范围，挤压比为2.0。挤压后棒材尺寸达到cD180士3mmX600土20誦。
(3) 挤压棒材的切割去除变形不均匀部分材料约80-100mm长，然后，在400-450'C熔融态NaOH碱池中对表面进行碱洗，之后对表面进行打磨，消除挤压凹槽等缺陷，修整后棒材尺寸达到①180 ± 2mmX 520 ± 20mm，可直接供锻造使用。
(4) 锻造。采用3t自由锻锤，将挤压修整后的棒材在氢气钼丝炉中保护加热，然后利用常规棒材模具中进行锻造。锻造加热温度为1550士5(TC，平均道次加工率为25%，锻造加工率为70%，锻造后棒坯尺寸达到O100土2腿X1730土20mm。
(5) 锻造后棒材在氢气气氛条件下，在130(TC保温20分钟进行消除应力退火.退火后对材料进行性能检测，结果棒材拉伸强度平均为830MPa，屈强比为0.90，硬度为HV280，延伸率为25 30%，断面收縮率大于50%。
权利要求
1.一种X射线旋转阳极用TZM钼合金棒材的制备方法，其特征在于(1)采用的TZM合金棒坯的含氧重量小于0.02％，该TZM合金棒坯是采用粉末冶金方法烧结而成的；(2)将TZM合金棒坯先进行挤压，再进行锻造，制成棒材；挤压时，将TZM合金棒坯在1550±50℃温度下，采用2.0～3.5的挤压比，然后进行挤压的；锻造时，是在1550±50℃温度下开始进行锻造，锻造过程中温度随锻造过程的进行自然变化，锻造道次加工率平均为25％，总加工率为50-70％；(3)锻造后的棒材在1100℃～1300℃温度下，退火20～60分钟，消除应力。
全文摘要
本发明涉及一种X射线旋转阳极用大规格TZM钼合金棒材的制备方法，其特征在于(1)采用的TZM合金棒坯的含氧重量小于0.02％；(2)将TZM合金棒坯先进行挤压，再进行锻造，制成棒材；挤压时，将TZM合金棒坯在1550±50℃温度下，采用2.0～3.5的挤压比，然后进行挤压的；锻造时，是在1550±50℃温度下开始进行锻造，锻造过程中温度随锻造过程的进行自然变化，锻造道次加工率平均为25％，总加工率为50-70％；(3)锻造后的棒材在1100℃～1300℃温度下，退火20～60分钟，消除应力。采用本发明的方法，既克服了加工裂纹等缺陷产生，又保证了最终产品的加工组织和性能。该方法生产安全性高，生产的TZM钼合金棒材性能优异，稳定性好，合格率高，可满足X射线旋转阳极使用要求。
文档编号C22C1/04GK101670434SQ20091018011
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者旭 丁, 侯军涛, 孙寿丹, 淡新国, 娟 赵, 邓自南, 磊 郭, 郭让民, 波 金, 雷铁柱, 红 高, 黄先明 申请人:西部金属材料股份有限公司