[发明专利]一种通过毛化工艺防止极薄钛带卷退火粘结的方法在审

专利信息
申请号: 202010778924.X 申请日: 2020-08-05
公开(公告)号: CN111910139A 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: 肖寒;张宏宇;丁平;黄海广;周荣锋 申请(专利权)人: 昆明理工大学
主分类号: C22F1/18 分类号: C22F1/18;C21D9/52;C21D1/26;C21D1/74;B24C1/06
代理公司: 昆明合盛知识产权代理事务所(普通合伙) 53210 代理人: 龙燕
地址: 650000 云*** 国省代码: 云南;53
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摘要:
搜索关键词: 一种 通过 化工 防止 极薄钛带卷 退火 粘结 方法
【说明书】:

发明公开一种通过毛化工艺防止极薄钛带卷退火粘结的方法,属于有色金属材料的退火工艺,尤其是采用罩式退火炉的冷轧极薄钛带卷;本发明通过毛化处理,分段升温和提高降温速率的方法,一方面可以有效消除极薄钛带卷的粘结缺陷,提高产品质量及成品率;另一方面可以降低成本和能耗,操作简便、可进行批量化生产从而获得高质量,低成本的极薄钛带,具有良好的经济效益。

技术领域

本发明公开一种通过毛化工艺防止极薄钛带卷退火粘结的方法,属于有色金属的退火工艺领域,尤其是采用罩式退火炉的冷轧极薄钛带卷。

背景技术

工业纯钛因其低密度,高强度,可加工性强,具有良好的耐蚀性及综合力学性能被广泛应用于航空航天,海洋和化工领域。退火的主要目的是消除残余内应力,防止变形和开裂;细化晶粒,改善性能;降低硬度提高塑性以便于后续的加工处理。在高退火温度,较长退火时间,极薄钛带卷易产生粘结缺陷,如马蹄状,弧形凹印,月牙状等,降低成品率,严重的话还会导致整个极薄钛带卷无法使用。

现有的极薄钛带卷退火工艺一般都是抽真空,加入惰性气体,降低退火温度以及降低卷曲张力。但是仍然会有粘结缺陷且退火后极薄钛带卷表面有氧化层,退火后需要清理,既加大了工作量又增加了成本,现阶段的技术未能很好解决极薄钛带卷的粘结缺陷,因此通过改善现有技术来防止极薄钛带卷粘结被广泛期待。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过毛化工艺防止极薄钛带卷退火粘结的方法,包括以下步骤:

(1)极薄钛带卷退火前进行毛化处理,使极薄钛带卷表面粗糙度为10%-40%。

(2)极薄钛带卷退火工艺:用惰性气体置换炉内气体,将极薄钛带卷分阶段升温至再结晶温度(再结晶温度630℃)以上并保温,再以20-60℃/h的冷却速率将极薄钛带卷缓冷至400-500℃,此阶段按气体流量为10-30m3/h的速率持续通入惰性气体;最后将极薄钛带卷以60-180℃/h的冷却速率冷却至出炉温度(20-50℃),此阶段按气体流量为1-10m3/h的速率持续通入惰性气体。

分阶段升温过程为:首先将极薄钛带卷加热到400-500℃并保温1-4小时,接着将极薄钛带卷加热至650-800℃并保温1-4h,在此加热和保温过程中以30-60m3/h的流量将惰性气体通入退火炉,且升温速率控制在120-200℃/min。

优选的,本发明步骤(1)中采用喷砂处理,其中SiO2含量≥95%,喷砂粒度在十到二十号之间。

优选的,本发明步骤(2)中惰性气体选用氩气,且纯度不低于99.999%。

优选的,本发明步骤(2)中所述退火炉是罩式退火炉,包括炉台、内罩、加热罩以及冷却系统。

本发明的原理:退火前对极薄钛带卷进行喷砂处理,既起到清洁的作用,又可以使极薄钛带卷获得一定的粗糙度,防止退火过程中因表面光滑而粘结;分段升温可以有效消除卷内因受热不均匀产生的粘结;先缓冷后加快冷快速率可以有效避免因冷却速率过快而产生的热应力,从而降低粘结现象。

本发明的有益效果:

(1)本发明通过极薄钛带卷表面的喷砂处理,增大钛带卷的表面粗糙度和表面积,减少退火时钛带卷的接触,操作简单,可以有效地防止退火过程中钛带卷粘结,提高成材率,获得高品质、低成本的极薄钛带卷。

(2)本发明通过退火过程升温时的分段加热,可有效防止极薄钛带卷在加热过程中的受热不均匀现象,且能降低热应力引起的钛带卷变形,尤其适合厚度小于0.5mm的极薄钛带卷以及需要高温长时间的退火。

(3)本发明通过退火过程中加入惰性气体,且通入惰性气体并非按固定的流量;一方面可以有效防止极薄钛带卷与空气发生化学反应,另一方面合理控制惰性气体流量,避免浪费,节约成本。

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