[发明专利]一种细化钛材晶粒的复合形变热处理工艺

说明书

本发明公开一种细化钛材晶粒的复合形变热处理工艺，首先将工业纯钛进行旋压变形，变形量为50~60%，而后进行400℃~500℃到温退火，退火时间为0.5~1 h，而后进行冷轧变形至50%~70%变形量，之后进行500℃到温退火，退火时间为1 h，最终淬火得到阴极辊用钛材。本发明通过对工业纯钛进行“旋压‑退火‑轧制‑退火”复合变形热处理，可以细化晶粒，均匀化晶粒尺寸，因而能获得性能符合要求和质量稳定的阴极辊用钛材。

技术领域

本发明涉及钛材热处理技术领域，具体的说是一种细化钛材晶粒的复合形变热处理工艺。

背景技术

电解铜箔是CCL、PCB和锂离子电池生产的重要基础原材料之一，阴极辊是电解制造铜箔的核心设备，且阴极辊钛材的质量直接影响铜箔的质量，阴极辊钛材晶粒组织特征则直接影响铜箔初始沉积层晶体结构，进而影响铜箔性能。但随着阴极辊尺寸的增大，对其晶粒度和组织均匀性的控制愈发困难。因此，调控整体旋压成形超大尺寸阴极辊的晶粒组织，是阴极辊制造亟待解决的关键问题。

目前阴极辊用钛材的加工工艺多为轧制变形-高温退火（温度560℃，时间1h）方式，所得晶粒评价尺寸一般在10μm以上，过于粗大的晶粒难以适应现阶段高质量电解铜箔的生产。

因此，探索合适热处理工艺，改进提升阴极辊用钛材的晶粒组织结构，有利于保证阴极辊的产品品质，提高阴极辊的生产效率，进而提高铜箔的质量。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种细化钛材晶粒的复合形变热处理工艺，采用本发明的工艺，通过对工业纯钛进行“旋压-退火-轧制-退火”复合变形热处理，可以细化晶粒，均匀化晶粒尺寸，因而能获得性能符合要求和质量稳定的阴极辊用钛材组织。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种细化钛材晶粒的复合形变热处理工艺，主要包括如下步骤：

步骤一、对工业纯钛进行旋压变形，变形量为50%~60%；

步骤二、对旋压变形后的钛材进行400℃~500℃到温退火，退火时间为0.5~1 h，退火后进行淬火处理；

步骤三、对淬火后的钛材进行轧制冷变形，变形量为50%~70%；

步骤四、对轧制变形后的钛材进行500℃到温退火，退火时间为1 h，然后淬火处理，即得到晶粒尺寸细小的钛材。

进一步地，步骤一中，工业纯钛所包含的组分及含量为：Ti≥99.8%、Fe≤0.05%、C≤0.03%、N≤0.03%、O≤0.06%、H≤0.002%。

进一步地，步骤二中，对旋压变形后的钛材进行400℃~500℃到温退火的具体方法为：在真空气氛管式电阻炉内通入氩气作为保护气体，将炉温升至400℃~500℃的目标温度，到达目标温度后，将旋压变形后的钛材置于热处理炉内进行退火。

进一步地，步骤三中，轧制冷变形的变形量为50%~60%。

进一步地，步骤四中，对轧制变形后的钛材进行500℃到温退火的具体方法为：在真空气氛管式电阻炉内通入氩气作为保护气体，将炉温升至500℃的目标温度，到达目标温度后，将轧制变形后的钛材置于热处理炉内进行退火。

进一步地，步骤二或步骤四中，淬火方法为空冷淬火。

有益效果：