[发明专利]一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法

说明书

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法。

背景技术

随着航空、航天等工业技术的发展，对钛及钛合金板材，尤其是厚度为0.1mm～5mm的钛及钛合金薄板的宽幅、平整度及表面要求越来越高。目前国内常用的钛及钛合金薄板校形退火方法主要有以下三种：（1）真空退火炉校形处理、检验交货，适用于要求冷轧表面的宽幅薄钛板；（2）大气退火炉校形退火、碱洗或酸洗、检验交货，适用于宽幅较小、表面可酸洗面的薄钛板；（3）蠕变退火、碱洗或酸洗、检验交货，适用于各种宽度的钛及钛合金薄板。但目前应用的蠕变炉退火校形的装炉过程及后续碱洗、酸洗处理过程都很复杂，不易操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法。该方法先对钛板材或钛合金板材进行真空退火处理以保证板材的性能要求，然后利用蠕变原理进行蠕变校形，有效保证了钛板材或钛合金板材的平整度，避免了传统校形工艺的高温粘连现象，保证板材表面光洁无缺陷，省去了传统的校形后碱洗、酸洗过程，缩短了工艺流程，有利于环境保护。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、在位于真空退火炉中的料盘上水平放置一块不平度≤2mm/m的校形底板，将待处理板材整齐叠放于校形底板上，待处理板材的叠放厚度≤50mm；所述待处理板材为钛板材或钛合金板材；

步骤二、将步骤一中叠放于校形底板上的板材在真空条件下升温至750℃～850℃进行真空退火处理0.5h～2.5h后随炉冷却；

步骤三、在步骤二中经真空退火处理后的板材顶部铺设一层隔离垫板，然后将不平度≤2mm/m的校形压板铺设于隔离垫板上，隔离垫板与校形压板均完全覆盖板材；所述校形压板的重量为2A吨～7A吨，其中所述A为板材板面面积的数值，所述板材板面面积的单位为m²；

步骤四、将步骤三中铺设有隔离垫板和校形压板的板材在真空条件下进行加热，使板材进行蠕变校形，具体过程为：将铺设有隔离垫板和校形压板的板材以2℃/min～3℃/min的升温速率升温至500℃～650℃，保温6h～10h后以0.5℃/min～2℃/min的降温速率冷却，得到不平度≤2mm/m的钛及钛合金板材。

上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤一中所述待处理板材的厚度为0.1mm～5mm。

上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤二中所述升温的速率为2℃/min～3℃/min。

上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的材质为纯钛或钛合金。

上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的厚度为1mm～2mm。

上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的不平度≤2mm/m。

上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤二与步骤四中所述真空条件的真空度均为1×10^-3Pa～1×10^-4Pa。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明的钛及钛合金板材的蠕变校形方法，将钛及钛合金板材的退火工艺和校形工艺分开进行；先在真空退火炉中进行真空退火以保证板材的力学性能、工艺性能以及显微组织等均满足板材的使用要求，然后采用蠕变原理进行蠕变校形，有效保证了板材的平整度。本发明分两步对钛及钛合金板材进行校形，避免了传统的钛及钛合金在真空退火炉内退火不能校形只能消除应力的缺点，也避免了在电炉或其它炉内退火校形产生的氧化现象；在真空退火炉内利用蠕变原理进行校形，其本质为低温、长时应力作用下发生缓慢塑性变形的校形，既可避免在真空退火炉内传统退火工艺导致的高温粘连现象，又可利用蠕变原理彻底消除残余应力，使板形平整度高，因此有效保证了钛及钛合金板材表面的光洁、平整，又省去了传统的校形后碱洗、酸洗过程，缩短了工艺流程，有利于环境保护。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例的钛及钛合金板材的蠕变校形方法包括以下步骤：