本发明涉及钛金属加工,具体而言,涉及一种减少表面划伤的钛卷生产工艺。
背景技术:
1、金属钛因其具有轻质、高强、耐蚀、耐热、无磁和耐超低温等一系列优良性能,广泛用于国防工业及化工、石油、冶金等诸多领域。钛卷则是钛材产品中用量最大的一类产品,占比可达到一半以上。
2、钛卷的生产包括轧制、脱脂、热处理等多个步骤,通常认为在钛金属在高温下变软并与轧机、辊道等接触后容易在表面产生缺陷。这一缺陷不仅影响钛卷的外观质量,也会对其机械性能和耐腐蚀性能产生不良影响。为此,申请号为202311627218.5的中国专利公开了防止热连轧钛卷下表面擦划伤缺陷的生产方法,包括:(1)钛坯加热炉温为850-950℃;(2)精轧入口温度≤820℃;(3)精轧中间导板上增加滚轮组,且滚轮组的顶部高于导板;(4)控制较低的穿带速度;(5)终轧温度≤720℃。该方案通过设置合理的钛坯加热炉的温度等措施来减少表面缺陷,增加合格率,但最终的钛卷仍存在一定的表面缺陷。
3、有鉴于此,特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明解决的问题是现有钛卷生产工艺不合理,容易使钛卷表面出现划擦以及粘接印、粘接坑等缺陷。
2、为解决上述问题,本发明提供一种减少表面划伤的钛卷生产工艺,包括:
3、s1、表面处理:用机械打磨、酸洗中的至少一种来去除钛卷的表面硬化层;
4、s2、冷轧处理:将钛卷送入冷轧机中进行奇数道次轧制,轧制时在冷轧机的轧辊上添加轧制油,所述奇数道次轧制包括成品前轧制道次和成品道次,所述成品前轧制道次的压下量逐渐降低,第一道所述成品前轧制道次的压下量为11%~14%,所述成品道次的压下量为10%~14%,得到轧制钛卷;
5、s3、脱脂清洗:将轧制钛卷顺次通过开卷机、三辊张紧机、收卷机,同时利用化学碱洗方法对钛卷进行清洗脱脂,其中开卷机的开卷张力为800±50kn,收卷机的收卷张力为1800-4700kn;
6、s4、真空退火:将经过清洗脱脂后的钛卷放置到真空退火炉中,加热至480-680℃,恒温均热处理为1-2h。
7、优选的,步骤s3中当钛卷的厚度h<0.5mm时,则收卷张力为2200±200kn,若钛卷的厚度h的取值为0.5mm≤h<0.7mm时,收卷张力为3000±200kn,若钛卷的厚度h的取值为0.7mm≤h<1.0mm时,则收卷张力为3500±200kn;若钛卷的厚度h的取值为1.0mm≤h<1.5mm时,则收卷张力为4000±200kn;若钛卷的厚度h≥1.5mm时,则收卷张力为4500±200kn。
8、优选的,所述钛卷的厚度为0.4-3mm。
9、优选的,步骤s3中所述开卷机的输入dc510-650v,输出3ac为ov-380-480v、59a,最大输出电流为80.5a。
10、优选的,步骤s2中钛卷依次经过第一轧制道次、第二轧制道次、第三轧制道次、第四轧制道次和成品道次,第一轧制道次的压下量为12%~14%,第二轧制道次的压下量为10%~12%,第三轧制道次的压下量为9%~11%,第四轧制道次的压下量8%~10%,成品道次的压下量12%~14%。
11、优选的,步骤s2中钛卷的总变形量的取值范围为30-55%。
12、优选的,步骤s4的具体操作为:将脱脂清洗后钛卷放置到真空退火炉中,将真空退火炉抽成真空状态,以90~140℃/h的升温速度将炉温升至190~230℃,之后对钛卷进行恒温均热处理20-45min,再以100~120℃/h的升温速度将炉温升至480~680℃,之后对钛卷进行恒温均热处理,恒温时间为55~70min。通过分阶段升温能够缓和钛卷内部和外部的温差;而在480~680℃下对钛卷进行恒温均热处理,从而控制微观组织的均匀性,有利于改善力学性能各向异性。
13、优选的,步骤s1中先对钛卷表面进行机械打磨,再进行酸洗操作。
14、相对于现有技术,本发明所述减少表面划伤的钛卷生产工艺具有如下有益效果:1)申请人通过研究发现:脱脂工序的开卷、收卷张力大小会影响最终成品质量,通过控制张力变化能够显著降低表面划伤的出现概率,显著提高产品质量;2)本申请能够满足0.4-3mm钛卷的生产要求,应用范围广;3)在真空热处理工序中通过分阶段升温能缓和钛卷的内、外温差,通过恒温均热处理能改善微观组织的均匀性,产品质量优。
1.一种减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,步骤s3中当钛卷的厚度h<0.5mm时,则收卷张力为2200±200kn,若钛卷的厚度h的取值为0.5mm≤h<0.7mm时,收卷张力为3000±200kn,若钛卷的厚度h的取值为0.7mm≤h<1.0mm时,则收卷张力为3500±200kn;若钛卷的厚度h的取值为1.0mm≤h<1.5mm时,则收卷张力为4000±200kn;
3.根据权利要求1所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,所述钛卷的厚度为0.4-3mm。
4.根据权利要求1所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,步骤s3中所述开卷机的输入dc510-650v,输出3ac为ov-380-480v、59a,最大输出电流为80.5a。
5.根据权利要求1所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,步骤s2中钛卷依次经过第一轧制道次、第二轧制道次、第三轧制道次、第四轧制道次和成品道次,第一轧制道次的压下量为12%~14%,第二轧制道次的压下量为10%~12%,第三轧制道次的压下量为9%~11%,第四轧制道次的压下量8%~10%,成品道次的压下量12%~14%。
6.根据权利要求5所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,步骤s2中钛卷的总变形量的取值范围为30-55%。
7.根据权利要求1所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,步骤s4的具体操作为:将脱脂清洗后钛卷放置到真空退火炉中,将真空退火炉抽成真空状态,以90~140℃/h的升温速度将炉温升至190~230℃,之后对钛卷进行恒温均热处理20-45min,再以100~120℃/h的升温速度将炉温升至480~680℃,之后对钛卷进行恒温均热处理,恒温时间为55~70min。
8.根据权利要求1所述的减少表面划伤的钛卷生产工艺,其特征在于,在所述步骤s1中,先对钛卷表面进行机械打磨,再进行酸洗操作。