一种钛挂具用钛带卷及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钛带卷的制备工艺，特别的，涉及一种钛挂具用钛带卷的制备方法。
【背景技术】
[0002] 阳极挂具主要用于电化学氧化中固定阳极零件，在固定零件的同时，还要保证导 电，最重要的是要耐腐蚀，目前阳极挂具大多采用钛质或铝制挂具，尤其是随着电子产品的 快速发展及市场及客户对电子产品的要求越来越高，电子产品的表面处理工艺逐步得到了 改进，如手机终端、笔记本外壳等。由于钛材本身优异的耐腐蚀性能及良好的弹性，金属阳 极氧化用挂具材料近年来逐步由钛质材料取代了铝合金材料，成为一种刚性需求，且应用 量逐年升高。
[0003] 钛挂具由钛带卷分切成板后经冷加工折弯后制作成型，有些钛挂具经冷加工折弯 后需要具有一定的弹性，由于材料的弹性一般与强度成正比，这样就需要钛材在保持一定 弹性的前提下还要具有一定的塑性，否则钛材在冷加工折弯时，会发生开裂，或者在挂具料 作业环境比较恶劣的条件下在折弯处优先腐蚀，从而影响挂具料的使用寿命。因此，需要一 种钛带卷材，来满足钛挂具同时兼具一定弹性、塑性、与抗拉性能的综合要求。
[0004] 现有专利文献中目前没有关于钛挂具用钛带卷制备工艺的介绍，中国专利 201310349253.5公开了一种由纯钛板还制备钛阳极板的加工方法，其板还原料为纯钛，其 加工方法中提到将板还从180mm~210mm热粗乳至3mm~4.5mm的分次粗乳过程，再将热乳卷 从3mm~4.5mm-次冷乳至1mm~3mm，也并未提及如何使钛带卷同时满足钛挂具所需的弹 性、塑性与抗拉强度等性能要求。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供一种钛挂具用钛带卷及其制备方法，以解决【背景技术】中提出 的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种钛挂具用钛带卷，具有以下的组分与质量分 数:含Fe量0.14~0.25%，含0量0.16~0.24%，含Η量0~0·015%，含N量0~0.03%，含C量0 ~0.08%，余量为Ti。
[0007] 进一步的，所述钛带卷中，氧含量优选为0.2~0.24wt%。
[0008] Fe元素在纯钛中可以细化晶粒，特别是在成品退火时，提高Fe元素的含量可以使 退火后的晶粒更加均匀，而且晶粒大小可控，晶粒过小或过大都对需要折弯的挂具料不好。 晶粒过小，在冷加工折弯过程中钛材加工硬化比较明显，挂具料在后续使用过程中，裂纹容 易在折弯处产生，从而降低使用寿命；晶粒过大，会使钛材强度降低，从而在一定程度上降 低钛材弹性，影响挂具料使用寿命。〇元素能够显著提高钛材强度，但当〇含量过高时，在冷 乳过程中容易造成钛带裂边甚至断带，从而影响生产，更为重要的是经成品退火后，钛材强 度过高，塑性过低难以满足冷折弯的要求。
[0009] 因此，本发明经过反复实验，确定了适用于钛挂具的钛材中Fe与0的最佳组分为： Fe含量0.14~0.25%，0含量0.16~0.24%。
[0010] -种钛挂具用钛带卷的制备方法，包括以下步骤：
[0011] 1)取钛带厚度为Η的钛卷，钛材中含Fe量0 · 14~0 · 25wt %，含0量0 · 16~0 · 24wt %， 含Η量0~0.015wt %，含N量0~0.03wt %，含C量0~0.08wt %，余量为Ti，经600~800°C连续 退火；
[0012] 2)去除步骤1处理完后的钛卷表面氧化物，用冷乳机将钛带由厚度Η乳制到厚度 Η1；
[0013] 3)将步骤2处理完后的钛卷先进行脱脂清洗，再采用550Γ~680°C的温度进行真 空退火处理，保温时间2~6小时，然后再用冷乳机将钛带由厚度H1乳至成品厚度H2;
[0014] 4)将步骤3处理完后的钛卷先进行脱脂清洗，再采用500°C~650°C的温度进行真 空退火处理，保温时间2~6小时，退火后的钛卷经分切后即为成品。
[0015] 进一步的，所述钛材中氧含量优选为0.2~0.24wt%。
[0016] 所述钛带厚度H1与钛带厚度Η的比值范围为0.33<H1/H<1。
[0017] 所述钛带厚度H2与钛带厚度HI的比值范围为0.50 SH2/H1 <0.75。
[0018]进一步的，步骤2中用冷乳机将钛带从厚度Η乳制到厚度H1的过程至少分为4个道 次，每个道次的变形量不高于26%，各道次的乳制变形量相同或递减，步骤2中所述变形量 为冷乳过程中，钛带单道次被乳下的厚度与该单道次乳制前的厚度的比值。
[0019] 进一步的，步骤3中用冷乳机将钛带由厚度Η1乳至钛带厚度Η2的过程至少分为2个 道次，每个道次的变形量不高于26%，各道次的乳制变形量相同或递减，步骤3中所述变形 量为冷乳过程中，钛带单道次被乳下的厚度与该单道次乳制前的厚度的比值。
[0020] 进一步的，所述冷乳机均为带有20个辊的可逆式冷乳机。
[0021] 进一步的，厚度Η范围值为3.4mm~4.2mm，厚度Η1范围值为1.6~2.7mm，厚度Η2范 围值为〇. 8mm~1.5mm。
[0022] 步骤2中所述去除钛卷表面氧化物采用抛丸+酸洗的方式。
[0023] 步骤3及步骤4中所述脱脂清洗采用的脱脂清洗液为NaOH与有机活性物质的混合 溶液，其中NaOH的浓度低于5%。
[0024]有益效果:本发明通过多次反复试验，钛带厚度为H2的钛卷经退火后的弹性和塑 性处于较优的综合水平，对样品进行性能检测后，样品的抗拉强度一般高于590MPa，屈服强 度高于460MPa，断后延伸率高于24%。完全能够满足手机外壳阳极氧化用挂具弹片的使用 要求。用本发明专利生产的钛挂具配件能提高挂具的使用寿命，其中用于手机外壳阳极氧 化用的挂具弹片非常稳定，使用次数高于国内平均水平，大大降低了材料采购成本。
[0025] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面对本发明作进一步详细的说明。
【具体实施方式】
[0026] 实施例1
[0027] 成品厚度H2 = l. 2mm，第1乳程最终厚度即第2乳程初始厚度Hl = 1.8mm，以厚H = 4.0mm，宽W= 1240mm规格的热乳钛带作为冷乳坯料，该坯料中Fe含量为0.18%，0含量为 0.21 %。将该热乳卷在连续退火炉中采用780°C温度退火后，再经抛丸+酸洗方式去除表面 黑色氧化物。然后采用20辊可逆式冷乳机经5个道次乳至1.8mm厚度，每个道次的变形量不 高于26%，第1个道次后，钛带从4.0mm厚度乳至3.56mm厚度;第2个道次后，钛带从3.56mm厚 度乳至3.12mm厚度;第3个道次后，钛带从3.12mm厚度乳至2.68_厚度;第4个道次后，钛带 从2.68mm厚度乳至2.24mm厚度;第5个道次后，钛带从2.24mm厚度乳至1.8mm厚度。
[0028] 将4.0mm钛带乳制到1.8mm厚度记为第1乳程。然后将该卷经NaOH浓度为2%的脱脂 清洗液进行脱脂处理后，采用600°C保温温度在真空退火炉中进行真空退火，保温时间4h。
[0029] 待冷却出炉后继续采用20辊可逆式冷乳机对1.8mm厚度钛带卷实施第2乳程乳制。 经3个道次乳至1.2_成品厚度，每个道次的变形量不高于26%，第1个道次后，钛带从1.8_ 厚度乳至1.6_厚度;第2个道次后，钛带从1.6_厚度乳至1.4_厚度;第3个道次后，钛带从 1.4mm厚度乳至1.2mm厚度。
[0030] 然后再将1.2mm厚度钛带经NaOH浓度为2%的脱脂清洗液进行脱脂处理后，采用 530°C保温温度在真空退火炉中进行真空退火，保温时间3h，最后开卷分切成所需要的规 格。对样品进行性能检测后，样品的抗拉强度为594MPa，屈服强度为465MPa，断后延伸率为 25.2%。完全能够满足手机外壳阳极氧化用挂具弹片的使用要求。
[0031] 实施例2
[0032] 成品厚度H2 = l. 2mm，第1乳程最终厚度即第2乳程初始厚度HI = 2.0mm，以厚H = 4.0mm，宽W= 1240mm规格的热乳钛带作为冷乳坯料，该坯料中Fe含量为0.20%，0含量为 0.23%。将该热乳卷在连续退火炉中采用780°C温度退火后，再经抛丸+酸洗方式去除表面 黑色氧化物。然后采用20辊可逆式冷乳机经4个道次乳至2.0mm厚度，每