一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法及成品钛板技术

本公开涉及钛及钛合金材料加工技术领域，具体涉及一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法及成品钛板，其中，方法包括：获取坯料；对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材；对所述冷轧后板材进行隔离氧气退火校型处理，制得成品钛板。本申请通过冷轧加工制得成品钛板，材料轧制过程获得较大的畸变能，退火后获得更多的形核和再结晶，晶粒得到充分细化，晶粒尺寸为常规工艺的1/2以下。钛板经过冷塑型变形工艺和隔离氧气退火工艺，可获得高尺寸精度高表面质量及高强韧的质量水平和技术特点，较常规热轧工艺的性能显著高。较常规热轧工艺的性能显著高。较常规热轧工艺的性能显著高。

【技术实现步骤摘要】
一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法及成品钛板


[0001]本公开涉及钛及钛合金材料加工
，具体涉及一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法及成品钛板。

技术介绍

[0002]钛及钛合金材料由于热塑性加工温度窗口较窄，冷变形加工能力有限，在塑性变形过程一般采用高温热锻或热轧，更小几何尺寸的材料，需进行反复热处理再结晶及应力消除，制品的加工工艺流程较为复杂、效率低、成材率低，带来最终钛材的生产成本高。
[0003]目前，工业上商用钛及钛合金板材，除4.0mm及以下薄板采用冷轧加工外，4.0mm厚度规格以上的板材，均采用热轧加工成型，热轧加工需将板材加热至再结晶温度以上，轧制并退火晶粒度有限，难以获得细晶粒组织，材料强韧性受到局限；另外，板材热轧表面较为粗糙，且有一定轧制压坑等缺陷存在，采用大气热处理校平后，再进行碱酸洗处理。
[0004]可见，现有的采用热轧的工艺中，其工序流程较长，加工成本高，板材性能和表面质量均不太理想。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]本公开的目的在于提供一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法及成品钛板，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的现有的采用热轧的工艺中，其工序流程较长，加工成本高，板材性能和表面质量均不太理想的情况。
[0007]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0008]根据本公开的第一方面，提供了一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法，包括：
[0009]获取坯料；
[0010]对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材；
[0011]对所述冷轧后板材进行隔离氧气退火校型处理，制得成品钛板。
[0012]可选的，获取坯料包括：
[0013]获取中间钛板坯，并对中间钛板坯进行打磨；
[0014]对打磨后的中间钛板坯的两端焊接在过渡引带上，以制得所述坯料；其中，坯料的厚度范围为：10
‑
25mm。
[0015]可选的，对中间钛板坯进行打磨包括：
[0016]使用千叶轮推磨所述中间钛板坯的表面；
[0017]对中间钛板坯进行打磨之后，所述方法还包括：
[0018]使用高压水冲洗打磨后的中间钛板坯的表面。
[0019]可选的，对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材包括：
[0020]选用具有凸度辊的轧机，其中，所述凸度辊的中间曲面凸起，所述凸度辊的辊径为380
‑
460mm；
[0021]利用所述轧机对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材。
[0022]可选的，利用所述轧机对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材包括：
[0023]将坯料两端的过渡引带分别连接在轧机前后的张力牵引机上固定；
[0024]启动冷轧机和张力牵引机，设置预张力，让板坯处于绷紧状态，张力牵引机拽动坯料，在轧机的辊道上往复行进，进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材。
[0025]可选的，对所述冷轧后板材进行隔离氧气退火校型处理，制得成品钛板包括：
[0026]将冷轧后板材置于盒式板材加热装置中；
[0027]将装有冷轧后板材的盒式板材加热装置置于电炉加热装置中加热并保温预定时长；
[0028]将保温后的盒式板材加热装置从电炉加热装置取出冷却至室温；
[0029]开启冷却后的盒式板材加热装置，获得退火态的钛板，即得成品钛板。
[0030]可选的，所述盒式板材加热装置包括：
[0031]壳体，在所述壳体上开设有燃气入口以及排气口；
[0032]盒式板材加热装置置于电炉加热装置中加热包括：
[0033]盒式板材加热装置置于电炉加热装置中，经由所述燃气入口向壳体内充入可燃气体进行预热燃烧，以对所述盒式板材加热装置进行加热。
[0034]可选的，获得退火态的钛板之后，所述方法还包括：
[0035]对退火态的钛板进行抛光处理，以用于制得具有预定表面光洁度的成品钛板；其中，所述预定表面光洁度Ra为0.1
‑
0.2μm。
[0036]可选的，对所述坯料进行多道次冷轧成型中，冷轧变形量的范围为：35％
‑
62％。
[0037]根据本公开的第二方面，提供了一种成品钛板，采用上述的厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法制得。
[0038]本公开提供了一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法及成品钛板，其中，方法包括：获取坯料；对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材；对所述冷轧后板材进行隔离氧气退火校型处理，制得成品钛板。本申请通过冷轧加工制得成品钛板，材料轧制过程获得较大的畸变能，退火后获得更多的形核和再结晶，晶粒得到充分细化，晶粒尺寸为常规工艺的1/2以下。钛板经过冷塑型变形工艺和隔离氧气退火工艺，可获得高尺寸精度高表面质量及高强韧的质量水平和技术特点，较常规热轧工艺的性能显著高。
[0039]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0040]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1示意性示出本公开示例性实施例中一种材质为TA3、厚度为δ6.25mm的冷轧成型钛板(b)与传统工艺制作的厚度为δ6.25mm热轧成型钛板(a)的金相比对示意图；
[0042]图2示意性示出本公开示例性实施例中一种材质为TA3、厚度为δ9.5mm的冷轧成型钛板(b)与传统工艺制作的厚度为δ9.5mm热轧成型钛板(a)的金相比对示意图；
[0043]图3示意性示出本公开示例性实施例中一种材质为TC20、厚度为δ4.2mm的冷轧成型钛板(b)与传统工艺制作的厚度为δ4.2mm热轧成型钛板(a)的金相比对示意图；
[0044]图4示意性示出本公开示例性实施例中一种材质为TC20、厚度为δ4.2mm的IPF图和极图；
[0045]图5示意性示出本公开示例性实施例中一种材质为TA3、厚度为δ9.5mm的IPF图和极图；
[0046]图6示意性示出本公开示例性实施例中一种材质为TA3、厚度为δ6.25mm的IPF图和极图；
[0047]图7示意性示出本公开示例性实施例中一种钛板约束冷轧及退火装置及工艺示意图。
具体实施方式
[0048]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法，其特征在于，包括：获取坯料；对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材；对所述冷轧后板材进行隔离氧气退火校型处理，制得成品钛板。2.根据权利要求1所述的厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法，其特征在于，步骤获取坯料包括：获取中间钛板坯，并对中间钛板坯进行打磨；对打磨后的中间钛板坯的两端焊接在过渡引带上，以制得所述坯料；其中，坯料的厚度范围为：10
‑
25mm。3.根据权利要求2所述的厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法，其特征在于，步骤对中间钛板坯进行打磨包括：使用千叶轮推磨所述中间钛板坯的表面；步骤对中间钛板坯进行打磨之后，所述方法还包括：使用高压水冲洗打磨后的中间钛板坯的表面。4.根据权利要求2所述的厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法，其特征在于，步骤对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材包括：选用具有凸度辊的轧机，其中，所述凸度辊的中间曲面凸起，所述凸度辊的辊径为380
‑
460mm；利用所述轧机对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材。5.根据权利要求4所述的厚规格钛板的约束控制冷轧及退火加工方法，其特征在于，步骤利用所述轧机对所述坯料进行多道次冷轧成型，制得冷轧后板材包括：将坯料两端的过渡引带分别连接在轧机前后的张力牵引机上固定；启动冷轧机和张力牵引机，设置预张力，让板坯处于绷紧状态，张力牵引机拽动坯料，在轧机的辊道上往复行进，进行多道次冷轧成型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊亚军，王戈，贺峰，石金虎，曹继敏，罗乾伟，王新敏，
申请(专利权)人：西安圣泰金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：