[发明专利]一种双极板用钛箔的制作方法

说明书

一种双极板用钛箔的制作方法，包括：选取杂质元素Fe、O在特定范围内的纯钛进行熔炼得到铸锭；将所述铸锭在β相变点以上进行开坯锻造，得到纯钛板坯；对所述纯钛进行热轧，得到热轧纯钛卷材；将所述热轧纯钛卷材进行多轧程冷轧，得到金相组织充分破碎的钛箔；将所述钛箔进行再结晶退火，得到晶粒组织细小、均匀的钛箔。通过本发明方法制作的钛箔晶粒细小、均匀，具有优异的冲压性能，特别适用于双极板。

技术领域

本发明属于燃料电池加工技术领域，具体涉及一种双极板用钛箔的制作方法。

背景技术

燃料电池用双极板承担着均匀分配反应气体、传导电流、耐腐蚀及易成型的特点，其中钛具有优异的耐腐蚀及轻质的特点作为一种可选材料，但钛由于其常温下为密排立方结构，滑移系较少不利于冲压成型，同时纯钛的化学成分对成型性有较大影响，钛箔材的加工工艺较少，一般加工工艺加工的钛箔材平均晶粒尺寸较大，致使箔材塑性差不利于冲压成型。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种耐腐蚀的、易成型的、晶粒组织的平均尺寸小并且利于冲压成型的双极板用钛箔的制作方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的提供了一种双极板用钛箔的制作方法，包括：选取纯钛并进行熔炼得到铸锭；将所述铸锭在β相变点以上进行开坯锻造，得到纯钛板坯；对所述纯钛进行热轧，得到热轧纯钛卷材；将所述热轧纯钛卷材进行多轧程冷轧，得到金相组织充分破碎的钛箔；将所述钛箔进行再结晶退火，得到晶粒细小均匀的钛箔，具有优异的冲压性能，可用于双极板生产。

进一步地，所述选取纯钛并进行熔炼得到铸锭包括：选取符合要求的纯钛作为原料；对原料进行熔炼得到铸锭；所述符合要求的纯钛包括0.02-0.05wt％的铁、≤0.06wt％的氧和≤0.005wt％的氢，余量由钛和不可避免的杂质构成。

进一步地，所述铸锭的直径大于440mm，重量大于2T，且成分均匀。

进一步地，所述纯钛板坯厚度为100～200mm。

进一步地，所述热轧的道次变形量不大于25％，热轧变形量大于80％。

进一步地，所述热轧纯钛卷材的厚度为4～7mm。

进一步地，所述多轧程冷轧的冷轧变形量大于40％。

进一步地，所述多轧程冷轧的扎程数量包括3轧程；：其中，第一轧程厚度：2mm～3mm；第二轧程厚度：0.8mm～1.0mm；第三轧程厚度：0.3～0.4mm；成品轧程厚度：0.09～0.12mm。

进一步地，所述第一轧程、所述第二轧程、所述第三轧程后采用真空退火或连续退火方式进行退火，退火温度为550～700℃，真空退火保温时间有带卷卷径及热传导系数决定，见计算式(1)，连续退火保温时间为4min～10min，第一轧程道次变形量为5％～12％，第二轧程道次变形量为4％～10％，第三轧程道次变形量为3％～8％，成品轧程道次变形量为2％～6％，由此控制减小道次变形量用以充分破碎金相组织；

退火计算式(1)

注：T：真空退火保温时间(min)，D：带卷外径(mm)，d：带卷内径(mm)。

进一步地，所述再结晶退火使用用带材连续退火炉进行退火，退火温度在580～650℃之间，保温时间在3～7min内。

进一步地，所述双极板的晶粒组织的平均尺寸在10μm～30μm。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：