[发明专利]一种残钛废料熔制的铸锭轧制成板材的方法

说明书

本发明公开一种残钛废料熔制的铸锭轧制成板材的方法；该方法是利用已知成分的海绵钛和残钛料根据钛合金牌号成分的要求，制定出相应的方案后进行钛合金铸锭熔炼；在所得铸锭上取样进行轧制，根据实际需要将所取试样轧制成不同厚度，对轧制所得板材进行退火并分析不同厚度板材的硬度、塑性、抗拉强度等力学性能分析，当残钛添加量一定时，以板材轧制厚度为横坐标，以所得板材力学性能为纵坐标，对不同厚度的板材作出双Y轴坐标图，分析得出不同残钛添加比重条件下当板材综合力学性能优异时其最佳的厚度；采用此方法可以在保证板材综合力学性能优异的同时得出最佳的残钛添加比重，可以节省大量成本。

技术领域

本发明涉及了一种残钛废料熔制的铸锭轧制成板材的方法，属于材料加工领域。

背景技术

钛及钛合金较常规金属具有密度小，耐腐蚀性强，抗拉强度高，优异的高低温性能，良好的疲劳抗力，较小的线膨胀系数等显著优点。随着社会对于金属材料越来越高的性能要求，钛材得到了广泛的应用，其应用领域包括航空航天、航海、医疗、汽车、体育等方面。

近几年中，在钛合金铸锭经加工后的各种产品中，钛板材所占比重最大，超过了90%，同时，消耗的钛板材占总钛材量的50%以上，钛板材得到了越来越广泛的应用。由电子束冷床炉生产的钛铸锭经铣面打磨后可以直接轧制成板材，在此过程中产生了大量钛屑、锭头、锭尾、边丝、热轧板头、等外板、热轧废料等钛合金废料，如不将其再利用将造成严重的资源浪费。

此外，用于熔炼铸锭的海绵钛价格较高，而生产过程中所产生的钛废料回收价格相对于海绵钛很低，熔炼时在保证铸锭质量的同时通过对残钛料分类收集、清洗、破碎、压块，按照确定的钛合金成分范围，进行原料的配制，采用电子束冷床熔炼技术进行熔铸，对熔铸获得的钛铸锭进行轧制加工成钛板材，将减少海绵钛的使用，用钛废料取代一部分海绵钛将大大节约企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种残钛废料熔制的铸锭轧制成板材的方法，根据一定牌号的合金成分，利用已知成分的海绵钛和钛废料进行配比后用电子束冷床炉进行熔炼，将所得铸锭取样轧制成不同厚度后进行相关力学性能检测，后根据成分与力学性能作出双坐标图，最后分析得出不同厚度板材当综合力学性能优异时最佳的残钛添加比重。

一种残钛废料熔制的铸锭轧制成板材的方法，具体包括以下步骤：

（1）将相同牌号的钛屑积尘清除干净，然后进行破碎，破碎过的钛屑采用强电磁铁去除铁磁性夹杂物，然后用工业碱洗涤液对钛屑进行洗涤，洗涤进行烘干，烘干完成后，将钛屑压制成圆柱，再次将钛屑圆柱进行烘干。

（2）将相同牌号的边丝进行修磨去除表层氧化层，然后进行酸洗，后用清水进行漂洗，漂洗完成后，进行烘干，烘干后将边丝剪切成长度为150mm~300mm的边条，并进行捆装。

（3）将相同牌号的大块料进行抛丸去除表面氧化层，后进行酸洗，后用清水进行漂洗，漂洗完成后，进行烘干，烘干后的大块残钛料进行分切。

（4）将不同类型，不同牌号的残钛料进行O元素含量检测；其中，TA1钛屑氧含量为0.11%~0.2%，TA2钛屑氧含量为0.17%~0.25%，TA1边丝和锭头的氧含量为0.04%~0.07%，TA2边丝和锭头的氧含量为0.1%~0.2%。

（5）根据不同牌号的残钛料和不同等级的海绵钛的氧含量进行组料，保证组料的氧含量在所要求牌号的钛合金的氧含量范围内，根据实际情况，添加残钛量。

（6）将上述所得的钛屑圆柱、边条、海绵钛圆柱、大块料分切料用电子束冷床炉（EB炉）进行熔炼。

（7）在熔炼所得的铸锭上取样，首先对试样进行热轧，然后进冷轧，后将所得不同厚度的板材进行退火；退火完成继续进行冷轧，冷轧厚度设定为0.5mm和0.25mm，冷轧制完成后，将轧制板材进行退火处理。