消除冷轧钛卷退火粘接的真空退火工艺的制作方法

文档序号:16312265发布日期:2018-12-19 05:19阅读:403来源:国知局

本发明涉及一种消除冷轧钛卷退火粘接的真空退火工艺,属于金属热处理技术领域。

背景技术

随着我国经济技术的不断发展,冷轧钛卷的应用越来越广泛,其被应用于换热器用材、冷凝器用材、复合板用材、焊管用材和装饰用材等,目前冷轧钛卷还存在板型差,表面粘接,尺寸精度低,组织均匀性差和力学性能差等质量问题。

钛卷冷轧后,组织、性能发生了较大变化,强度、硬度上升,塑性下降,给后续轧制和用户深冲加工造成困难,因此需进行再结晶退火处理,消除加工硬化,细化晶粒稳定组织和性能。由于钛化学活性强,加热过程易与o、n、h等元素发生反应,渗入表层并形成污染,造成硬度增大、塑性降低,因此钛卷退火多采用真空炉退火。实际真空热处理中发现钛卷内外圈和端部呈蓝色或黑色,开卷易出现局部严重粘接,力学性能较差等现象,真空退火容易产生炉内各点温度不均的现象,且真空退火的加热和冷却时间都较长,钛卷在炉内受热时间较长,因此更容易产生粘接缺陷。



技术实现要素:

为克服现有冷轧钛卷在进行真空热处理后存在变色、粘接和受热不均等问题,本发明所要解决的技术问题是:提供一种可消除冷轧钛卷退火粘接的真空退火工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

消除冷轧钛卷退火粘接的真空退火工艺,包括以下步骤:

a、将脱脂后的冷轧钛卷进行重卷,其卷曲张力2000-4000dan;

b、将钛卷进行装炉,并进行预抽真空处理,将真空度抽至≤2×10-2pa;

c、在20-40h时间内将炉温升到450-550℃,然后对真空炉中通入氩气,保持氩气循环,通入氩气后继续升温,将炉温升高到550-700℃,然后保温5-15h;

d、进行随炉冷却30-60h,将炉温冷却到200-300℃后,进行强制冷却,随后出炉。

进一步的是,在钛卷装炉之前需对真空炉进行500-800℃,2-6h的烘炉处理。

进一步的是,在钛卷装炉之前需用丙酮或酒精对钛卷外圈进行擦拭清理。

进一步的是,在对真空炉进行加热、保温和随炉冷却过程中,利用氩气对真空炉进行压力回填,使炉内压力控制在2.0-5.0×104pa。

进一步的是,在步骤d中对真空炉进行强制冷却时通过控制氩气风门实现,炉温冷却到100℃以下方可出炉。

本发明的有益效果是:本发明通过重新控制钛卷的卷曲张力来防止钛卷在退火过程中粘接,以及通过往真空炉中通入氩气进行保护和传热,使得利用该退火工艺进行退火处理后的冷轧钛卷表面光洁,无油污和黑斑等现象,同时也没有出现粘接缺陷,钛卷板型良好,为后续深加工提供了优质的原材料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

消除冷轧钛卷退火粘接的真空退火工艺,包括以下步骤:

a、将脱脂后的冷轧钛卷进行重卷,其卷曲张力2000-4000dan;

b、将钛卷进行装炉,并进行预抽真空处理,将真空度抽至≤2×10-2pa;

c、在20-40h时间内将炉温升到450-550℃,然后对真空炉中通入氩气,保持氩气循环,通入氩气后继续升温,将炉温升高到550-700℃,然后保温5-15h;

d、进行随炉冷却30-60h,将炉温冷却到200-300℃后,进行强制冷却,随后出炉。

传统的冷轧钛卷在真空退火处理时由于钛卷卷曲张力较大,相邻层的钛卷贴的太紧,并且钛卷在真空炉中受热不均,就容易出现局部粘接严重的现象。本发明的工艺首先通过重卷钛卷,使得卷曲张力减小到一个合理的范围,再配合通入氩气,一方面对钛卷起到保护作用,避免氧化,另一方面可辐散热量,使钛卷各处受热均匀,最终达到了避免出现氧化和局部粘接严重的现象。该工艺中的各项参数是在现有工艺的基础上做了调整,增加了氩气后可加快热量传导,并且能利用氩气快速调节炉内温度,使钛卷的退火过程更加高效稳定。

在钛卷装炉之前需对真空炉进行500-800℃,2-6h的烘炉处理,排掉炉中水汽等杂质,为后续退火做好准备工作。同时,在钛卷装炉之前需用丙酮或酒精对钛卷外圈进行擦拭清理,该步骤的作用是清理钛卷表面存放过程中表面的灰尘及油污等,保持钛卷退火过程中的炉内的清洁度,提高退火质量。

由于减小了钛卷卷曲张力,为了保证钛卷的板型,需要保证真空炉中的压力稳定,而炉内温度的变化会导致压力变化,因此在对真空炉进行加热、保温和随炉冷却过程中,需利用氩气对真空炉进行压力回填,使炉内压力控制在2.0-5.0×104pa。

在步骤d中对真空炉进行强制冷却时通过控制氩气风门实现,利用氩气流动带走热量,可使炉温快速冷却到100℃以下,降低出炉时间,提高生产效率。

以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例:

选取同样材质的钛卷进行以下四组对照试验,各参数为合理范围内的不同值。

第一组:

①将真空炉进行700℃,2h的烘炉处理,然后将脱脂后重卷卷取张力2000dan的钛卷放入真空炉中;

②预抽真空处理,将真空度抽至2×10-2pa,在20h时间内将炉温升到450℃,然后对真空炉中通入氩气,保持氩气循环,通入氩气后继续升温,将炉温升高到550℃,炉内压力保持在2.0×104pa,保温15h;

③随炉冷却30h,将炉温冷却到200℃后,进行强制冷却后出料。

第二组:

①将真空炉进行650℃,3h的烘炉处理,然后将脱脂后重卷卷取张力2500dan的钛卷放入真空炉中;

②预抽真空处理,将真空度抽至1×10-2pa,在25h时间内将炉温升到480℃,然后对真空炉中通入氩气,保持氩气循环,通入氩气后继续升温,将炉温升高到580℃,炉内压力保持在3.0×104pa,然后保温12h;

③随炉冷却35h,将炉温冷却到240℃后,进行强制冷却后出料。

第三组:

①将真空炉进行600℃,4h的烘炉处理,然后将脱脂后重卷卷取张力3000dan的钛卷放入真空炉中;

②预抽真空处理,将真空度抽至5×10-3pa,在20h时间内将炉温升到500℃,然后对真空炉中通入氩气,保持氩气循环,通入氩气后继续升温,将炉温升高到630℃,炉内压力保持在3.5×104pa,然后保温8h;

③随炉冷却40h,将炉温冷却到280℃后,进行强制冷却后出料。

第四组:

①真空炉进行550℃,6h的烘炉处理,然后将脱脂后重卷卷取张力3000dan的钛卷放入真空炉中;

②预抽真空处理,将真空度抽至2×10-3pa,在20h时间内将炉温升到550℃,然后对真空炉中通入氩气,保持氩气循环,通入氩气后继续升温,将炉温升高到700℃,炉内压力保持在4.0×104pa,然后保温5h;

③随炉冷却45h,将炉温冷却到300℃后,进行强制冷却后出料。

经过以上四组对照试验,得到最终退火后的冷轧钛卷表面光洁,未发现有油污和黑斑等现象,同时也没有出现粘接缺陷,钛卷板型良好。

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