【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有色金属材料加工，具体涉及一种高纯铌板材拉伸样品及其制备方法。
技术介绍
1、拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特征的试验方法，利用拉伸试验可得到材料的抗拉强度、屈服强度及延伸率等性能指标，拉伸试验是评估材料力学性能的重要测试手段。高纯铌板主要用于制造射频超导腔直线加速器用谐振腔，是射频超导腔的主要组成部分之一。高纯铌板的质量与性能将直接影响射频超导腔的性能，其在制造谐振腔的过程中主要为冲压变形与卷曲变形，要求高纯铌板的各向力学性能偏差需≤10％，因此，真实准确的对高纯铌板材进行拉伸试验测定对射频超导腔的制备具有重要意义。
2、现有的高纯铌板拉伸样品制备方法主要为采取线切割的方法从待检测的高纯铌坯料上切割相应的拉伸样品，然后直接进行拉伸试验。而线切割时电极丝与被切割坯料的接触区域温度可达到8000℃～12000℃，高铌材在200℃下便会与空气中的n、h、o等气体元素发生反应。因此采用线切割的方法进行高纯铌板材拉伸样品的制备会使样品表面产生较为严重的氧化层，进而影响后续拉伸试验测试的真实性与准确性。同时，高纯铌材由于其强度较低、车削性能较差，若直接采用铣床或加工中心对板材进行拉伸样品制备，会在样品的棱边产生卷边与毛刺，其加工出的样品无法满足板材拉伸试验的要求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法。该方法通过机械冷加工与化学处理相结合的方法制备高纯铌板材拉伸样品，避免高纯铌板材拉
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、步骤一、采用液压剪板机或机械剪板机按相应标准裁切，获得高纯铌板材；
4、步骤二、采用液压剪板机或机械剪板机按照步骤一中获得的高纯铌板材的尺寸裁切，获得同等长宽尺寸的钛板；
5、步骤三、在步骤一中获得的高纯铌板材两侧分别放置步骤二中获得的钛板，并采用弹簧夹夹紧，形成钛板-高纯铌板材-钛板结构的叠夹板样；
6、步骤四、将步骤三中的叠夹板样进行铣削加工，先对叠夹板样整体包括夹持端、圆弧段与平行段进行粗铣，然后对叠夹板样的圆弧段与平行段分别进行精铣；
7、步骤五、将步骤四中经铣削加工后的叠夹板样中的高纯铌板材取出，放置于酸液中进行酸洗处理，然后用乙醇溶液冲洗表面，并自然晾干，得到高纯铌板材拉伸样品。
8、上述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤一中所述相应标准与步骤五中得到的高纯铌板材拉伸样品的检测标准一致。通常，高纯铌板材拉伸样品的检测标准包括国标、美标、企业标准或其他产品技术协议等。
9、上述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛板的牌号为ta1，且当高纯铌板材的厚度不超过1mm时，钛板的厚度为1mm，当高纯铌板材的厚度超过1mm时，钛板的厚度为高纯铌板材厚度的0.4～0.6倍。基于钛板具有良好的铣削性能，本专利技术根据高纯铌板材的厚度控制钛板的厚度，以保证叠夹板样具有与钛板相当的铣削性能，进而提高叠夹板样的铣削加工效率。
10、上述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤四中所述铣削加工时铣刀横向进给量为40mm/min～45mm/min，纵向进给量为60mm/min～65mm/min，垂直进给量为20mm/min～25mm/min，粗铣的铣刀转速为5000转/min～5600转/min。上述铣削加工工艺参数保证了叠夹板样在铣削加工过程中既不产生卷边，又可控制叠夹板样的整体温度低于200℃，防止高纯铌板材拉伸样品被氧化。
11、上述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤四中所述粗铣背吃刀量2mm～4mm，且粗铣完成后预留精铣尺寸0.2mm～0.3mm，精铣的铣刀转速为6000转/min～6200转/min。上述工艺参数既可去除叠夹板样在铣削加工中的少量毛刺，同时在保障高纯铌板材拉伸样品尺寸精度的前提下可有效减少预留精铣尺寸，上述精铣转速可进一步提高高纯铌板材拉伸样品的表面质量。
12、上述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤五中所述酸液由质量浓度40％的氢氟酸、质量浓度70％的硝酸与水按照1:3:4的体积比均匀混合而成，且酸洗处理的时间为5min～10min，乙醇溶液的体积浓度为97％。该酸液组成相较于常规酸液的水含量提高，保证了在将高纯铌板材拉伸样品附着的杂质清理完全的同时控制腐蚀程度，防止高纯铌板材拉伸样品过蚀而导致的表面质量下降及吸h。
13、同时，本专利技术还公开了一种高纯铌板材拉伸样品，其特征在于，由上述的方法制备得到。
14、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
15、1、本专利技术将纯铌板材的两侧叠夹钛板进行铣削加工，然后酸洗，通过机械冷加工与化学处理相结合的方法制备高纯铌板材拉伸样品，避免采用线切割工艺，进而有效避免高纯铌板材拉伸样品的表面形成氧化层，同时有效去除因铣削刀具磨损而附带的金属杂质，从而避免了因样品污染而导致高纯铌板材拉伸性能测试结果与真实值产生偏离，提高了拉伸试验测试的真实性与准确性。
16、2、本专利技术通过将纯铌板材的两侧叠夹钛板进行铣削加工，避免铣削设备直接作用于高纯铌板材而在样品的棱边产生卷边与毛刺，保证了高纯铌板材拉伸样品满足板材拉伸试验的要求。
17、3、本专利技术通过避免高纯铌板材拉伸样品的表面形成氧化层或进入引入污染，避免了批量高纯铌板材拉伸样品的加工过程中因污染而导致样品废弃，提高了高纯铌板材拉伸样品的加工率，同时在样品的加工过程中，通过钛板的叠夹控制，能够同时加工多个试样，提高了加工效率，保障了加工精度。
18、下面通过实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。
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1.一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤一中所述相应标准与步骤五中得到的高纯铌板材拉伸样品的检测标准一致。
3.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛板的牌号为TA1，且当高纯铌板材的厚度不超过1mm时，钛板的厚度为1mm，当高纯铌板材的厚度超过1mm时，钛板的厚度为高纯铌板材厚度的0.4～0.6倍。
4.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤四中所述铣削加工时铣刀横向进给量为40mm/min～45mm/min，纵向进给量为60mm/min～65mm/min，垂直进给量为20mm/min～25mm/min，粗铣的铣刀转速为5000转/min～5600转/min。
5.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤四中所述粗铣背吃刀量2mm～4mm，且粗铣完成后预留精铣尺寸0.2mm～0.3mm，精铣的铣刀转速为6000转/min～6
6.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤五中所述酸液由质量浓度40％的氢氟酸、质量浓度70％的硝酸与水按照1:3:4的体积比均匀混合而成，且酸洗处理的时间为5min～10min，乙醇溶液的体积浓度为97％。
7.一种高纯铌板材拉伸样品，其特征在于，由权利要求1～6中任一权利要求所述的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤一中所述相应标准与步骤五中得到的高纯铌板材拉伸样品的检测标准一致。
3.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛板的牌号为ta1，且当高纯铌板材的厚度不超过1mm时，钛板的厚度为1mm，当高纯铌板材的厚度超过1mm时，钛板的厚度为高纯铌板材厚度的0.4～0.6倍。
4.根据权利要求1所述的一种高纯铌板材拉伸样品的制备方法，其特征在于，步骤四中所述铣削加工时铣刀横向进给量为40mm/min～45mm/min，纵向进给量为60mm/min～65mm/min，垂直进...
【专利技术属性】
技术研发人员：成佳鹏，高婷，任军帅，王国栋，韩明臣，宋健，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：
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