粉末冶金鉬管熱擠壓工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、液晶顯示器制造工藝中的降低反射層、透明電極、發(fā)射極與陰極等均由濺射方法形成。而濺射靶材多以金屬純鉬板材為主。近年來(lái)隨著液晶屏幕尺寸的不斷增大，與之對(duì)應(yīng)的濺射板形鉬靶也隨之增大了其自身的面積。若采用旋轉(zhuǎn)的鉬筒作靶材，則屏幕的長(zhǎng)度由鉬管長(zhǎng)度決定，屏幕的寬度則不受限制。為了提高濺射層的均勻性，要求濺射靶材具有較高的致密度(在99.7[％]以上)。然而最常用的成形鉬制品工藝(粉末冶金)達(dá)不到靶材的致密度要求，所以必須再加一道熱加工工藝來(lái)提高其制

2、品的致密度——本文采用熱擠壓工藝。
　　 針對(duì)使用粉末冶金坯料擠壓成形圓筒(管)形鉬靶材并提高其制品致密度的問(wèn)題，本文采用高溫單向壓縮試驗(yàn)與有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)粉末冶金鉬管熱擠壓工藝進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。其中包括研究粉末冶金鉬坯的高溫塑性變形行為、鉬管材熱擠壓過(guò)程和擠壓模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
　　 通過(guò)Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)，分別在變形溫度為1100℃、1150℃、1200℃、1250℃，變形應(yīng)變速率為11.5

3、s-1、17.3 s-1和23s-1下對(duì)φ8×12粉末冶金鉬圓柱體試樣進(jìn)行了單向壓縮實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了粉末冶金鉬坯的高溫穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力本構(gòu)方程，并研究了粉末冶金鉬坯的高溫塑性變形時(shí)流變力學(xué)行為的特點(diǎn)。
　　 研究結(jié)果表明：粉冶鉬在高溫變形時(shí)明顯表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)回復(fù)與再結(jié)晶特征；金屬鉬是正應(yīng)變速率敏感性材料，即流變應(yīng)力隨著變形速率的增加而增大。粉末冶金鉬坯高溫塑性變形過(guò)程是受位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)控制的熱激活過(guò)程，且其高溫變形過(guò)程可以用包含Arr

4、henius項(xiàng)的Zener-Hollomon參數(shù)來(lái)描述。通過(guò)懸重法測(cè)量熱變形后粉末冶金鉬坯致密度的變化情況。結(jié)果表明：通過(guò)變形量為70[％]的變形后，粉末冶金坯料可以達(dá)到靶材所要求的致密度。
　　 通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察其熱變形后的微觀組織結(jié)構(gòu)，并探討了熱變形后不同熱處理溫度(750℃、850℃和950℃)對(duì)其組織結(jié)構(gòu)的影響。金相組織分析表明，粉末冶金坯料在70[％]的相對(duì)應(yīng)變量下，熱處理以退火溫度為850℃并在此溫度下保溫60mi

5、n最佳，此時(shí)大多晶粒相互交錯(cuò)搭接并伴隨有細(xì)小等軸亞晶的生成，即大部分的帶狀組織任然保留并消除了熱加工造成的殘余應(yīng)力，故性能最好。
　　 為了優(yōu)化粉冶坯鉬管材擠壓模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)用DEFORM有限元軟件對(duì)擠壓工藝進(jìn)行模擬。擠壓工藝方案為：擠壓溫度為1250℃，擠壓速度為225mm/s，平模長(zhǎng)度分別為8[％]D、10[％]D、11[％]D和12[％]D，模角分別為55°、60°、65°、70°。為了定量比較不同擠壓工藝方案的優(yōu)劣，定義了