[发明专利]一种应用于钛餐盘的低成本钛合金板材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种应用于钛餐盘的低成本钛合金板材及其制备方法，钛合金板材的组成成分质量百分含量：Al为0.5％～1.5％，Fe为0.5％～1.5％，O为0.10％～0.20％，C<0.02％，N<0.008％，H<0.0015％；余量为Ti。本发明钛合金板材对人体无毒、无害的特性，非常适合制作餐盘，加入一定比例的Fe、Al从而获得低成本的钛合金材料；本发明制备的钛合金材料所轧制成的板材，不但可以降低材料成本，而且对人体无毒、无害，非常适合于制作钛餐盘。

技术领域

本发明属于钛合金材料制备技术领域，具体涉及一种应用于钛餐的低成本钛合金板材及其制备方法。

背景技术

民以食为天，一日三餐总要使用餐盘。对市面上的餐盘材料大致为铝、铁、不锈钢。铝在遇酸、碱，盐、卤都易溶解，铝溶解在食物中进入人体后能破坏人体中负责细胞能量转换的三磷酸腺苷，从而防碍人体细胞的能量转换过程。铁容易生锈铁锈在与空气中的氧原子发生化学反应而生成氧化铁,人体吸收了过多的氧化铁对人体的肝脏会造成很大的的损害。不锈钢在常态下是稳定的，不会对健康有任何危害，但是如果长时间和盐类(含盐食品接触)而不及时清洗干净，会产生六价铬，这个是有毒的。

然而Ti-1.0Al-1.0Fe钛合金是进近α型钛合金，拥有优良的生物相容性，对人体完全无毒、无害、无过敏，遇到酸、碱，盐、卤以及高温时无重金属物析出。其表面经阳极氧化处理后，形成的氧化膜有抑菌性能，因此既是非常理想的餐盘材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有的铝、铁、不锈钢等材料用来制作餐盘的不足，提供一种应用于钛餐盘的低成本钛合金板材及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种应用于钛餐盘的低成本钛合金板材及其制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：采用1.0t真空自耗电弧炉进行Ti-1.0Al-1.0Fe钛锭熔炼；所述Ti-1.0Al-1.0Fe钛合金铸锭的截面直径为380mm；所述Ti-1.0Al-1.0Fe钛合金铸锭是由真空自耗电弧炉进行2次熔炼制得，1次熔炼电流控制在4500～5500A，熔炼电压控制在37.5V，真空度控制在0.1～1.2MPa；2次熔炼电流控制在6500～7500A，熔炼电压控制在37.5V，真空度控制在0.1～1.0MPa；所述Ti-1.0Al-1.0Fe钛合金铸锭中AL的质量百分含量为0.5％～1.5％，Fe的质量百分含量为0.5％～1.5％。其他杂质含量，O的质量百分含量为0.10％～0.20％，C&lt;0.02％，N&lt;0.008％，H&lt;0.0015％；

步骤二：采用3t电液锤将步骤一中车光后的Ti-1.0Al-1.0Fe钛合金铸锭进行开坯锻造，空冷后得到板坯；所述开坯锻造采用轴向拔长的锻造方式，共分2～3火次完成，每火次开坯锻造的始锻温度均在950℃～1000℃，终锻温度≥820℃，每火次开坯锻造的锻造比均为1.0～1.2；所述开坯锻造的总锻造比为2.0～3.6；

步骤三：将步骤二中所述板坯根据轧机轧辊宽度进行锯切下料；切料时要注意，金属切削液一定要加大，以防止锯条过热降低锯条使用寿命。压下量控制在0.15～2.0毫米/分钟，以防止压下量过大造成锯条打齿。

步骤四：将步骤三中带锯下料后的板坯用刨床将表面氧化皮去除，保证板坯单边刨下量在2～4mm，再用侧铣床铣侧边保证单边铣下量在4～6mm并且要倒直角C5，局部有微裂纹用角磨处理；

步骤五：将刨面，倒直角后的Ti-1.0Al-1.0Fe板坯用4辊可逆轧机进行热轧开坯；加热温度为890℃～920℃，保温时间1.5h；轧制道次排序，1～5道次时总变形量控制在1.5～2.5mm；5～10道次时变形量控制在2.0～3.0mm；11～15道次时变形量控制在0.5～1.5mm；