[发明专利]眼镜架用β钛合金丝材加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛合金丝材加工方法，具体涉及一种眼镜架用β钛合金丝材加工方法。

背景技术

β钛合金是近年来钛合金领域研究的热点，这类合金突出的优点是在固溶状态下具有良好的冷成型性，易于加工成丝材、棒材及板材等。β钛合金不仅加工性能优良，还具有耐腐蚀性强、生物相容性好、重量轻、弹性高和焊接性优良的特点，因而国内外通常将β钛合金丝材作为制备高档眼镜架的首选材料。

用于制备眼镜架的β钛合金丝材必须具有高品质的表面质量及优良的冷成型性。丝材表面要求光亮，不允许有裂纹、划伤、坑点、氧化皮等缺陷。为了保证良好的冷加工性能，通常β钛合金眼镜架用丝材以固溶处理态供货。固溶处理的目的，是为了保留在高温区获得的亚稳定β相，这种组织具有中等强度和较高的塑性，冷成型好。

目前国内眼镜架用β钛合金丝材加工方法主要为固定模热拉或固定模冷拉。固定模热拉的工序是轧条扒皮、氧化、固定模热拉（石墨润滑）、大气退火和碱酸洗，此种加工方法在高温下钛合金丝材表面污染严重，而且管式加热炉的能耗高。固定模冷拉的工序是轧条扒皮、氧化、丝坯表面涂覆润滑剂、固定模冷拉、大气退火和碱酸洗，这种加工方法钛合金材料的加工硬化严重，为了防止断丝需要不断退火，生产效率低。上述两种加工方法都会在丝材表面产生较厚的氧化层，碱酸洗后丝材的表面粗糙，不能满足眼镜架用钛合金丝材对高表面质量的要求，而且碱酸生产现场恶劣，造成环境污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种眼镜架用β钛合金丝材加工方法，解决了现有加工方法存在丝材表面质量差、生产效率低和环境污染的问题。

本发明所采用的技术方案是，眼镜架用β钛合金丝材加工方法，将β钛合金丝坯经过表面处理后进行冷拉，当加工率为50-60%时经过清洗后进行中间真空退火，然后继续冷拉至直径为后进行固溶处理，再进行抛光，即得到眼镜架用β钛合金丝材。

本发明的特点还在于：

中间真空退火在真空炉中进行，其工艺过程为：将真空炉抽真空，真空度达到5×10^-2Pa以上后升温至750-800℃，保温30-60min后立即向真空炉中充氩气进行强制冷却。

固溶处理是将直径为的β钛合金丝材依次通过阻尼放线、氩气保护管式加热炉，炉温略高于β钛合金的相变点、循环水冷槽和可调式收线机，实现无氧化式固溶处理。

表面处理是将β钛合金丝坯经过无心车床扒皮去除氧化皮、轧制裂纹及折叠缺陷后在千叶轮丝材抛光机上进行表面抛光，去除扒皮残屑及螺旋纹。

冷拉是在辊模拉丝机上进行，并用拉丝油对辊模模具进行润滑。

清洗是在超声波清洗机中，用体积比为1：20的洗涤剂和热水混合成的清洗液对β钛合金丝材进行清洗，去除表面油污后用清水进行漂洗，烘干。

抛光在砂带抛光机上进行，去除表面缺陷并提高表面光泽度。

本发明的有益效果是：

1.本发明眼镜架用β钛合金丝材加工方法，通过将表面处理后的β钛合金丝材在辊模拉丝机上冷拉至加工率为50-60%时清洗后进行一次中间真空退火然后继续进行冷拉，每道次加工率可达到20%-30%，总加工率能达到60%，生产效率高，易实现规模化生产。

2.本发明眼镜架用β钛合金丝材加工方法经过冷拉、中间退火处理及固溶处理，整个加工过程中β钛合金丝材不发生氧化，避免了碱酸洗表面处理，避免了对环境的污染。

3.本发明眼镜架用β钛合金丝材加工方法加工得到的β钛合金丝材尺寸精度高、表面质量好、弹性高且冷加工性能优良，完全满足眼镜架用β钛合金丝材的要求，且用其制备的眼镜架具有耐腐蚀、重量轻、弹性高和焊接性优良等优点。

附图说明

图1是实施例1得到的眼镜架用TB5钛合金丝材的金相显微组织图；

图2是实施例2得到的眼镜架用Ti-20V-4Al-1Sn钛合金丝材的金相显微组织图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明眼镜架用β钛合金丝材加工方法，将β钛合金丝坯经过表面处理后进行冷拉，当加工率为50-60%时经过清洗后进行中间真空退火，然后继续冷拉至直径为后进行固溶处理，再进行抛光，即得到眼镜架用β钛合金丝材。

其具体步骤如下：

步骤1，将β钛合金丝坯经过无心车床扒皮去除氧化皮、轧制裂纹及折叠缺陷后在千叶轮丝材抛光机上进行表面抛光，去除扒皮残屑及螺旋纹，得到β钛合金丝材；