钛板卷退火工艺制造技术

本发明专利技术提供一种钛板卷退火工艺，包括以下步骤：将钛板卷放入退火炉；用惰性气体置换炉内气体至炉内压力为１０－１００００Ｐａ正压，以５０－２００℃／小时的加热速度将钛板卷加热至高于其再结晶温度并保温２－２５小时；在保持炉内压力１０－１００００Ｐａ的条件下，以１０－１５０℃／小时的冷却速度冷却钛板卷至出炉温度；将钛板卷出炉。这种退火工艺能够改善退火后的钛板卷表面质量，取消退火后的氧化层清理作业，提高产品质量，降低能耗和材料损耗和提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料的热处理工艺，确切说，涉及利用罩式退火炉处理 钛板巻，尤其是冷轧工业纯钛板巻。
技术介绍
纯钛具有与钢不同的一些特点，例如晶体具有同素异构体结构，882°C 以下为密排六方结构，滑移系少，各向异性明显，化学性质活泼，冷加工形 变强化效应显著。巻状或板状钛材(以下称为钛板巻)在冷轧后需要退火处 理。冷变形的工业纯钬才艮据杂质成分和冷变形率的不同具有介于450-550°C 的再结晶温度，而退火温度应高于再结晶温度。钛的化学性质活泼，高温下 易与空气中的O、 H、 N等元素反应而生成氧化层，使理化性能变差，除硬 度和脆性增大且塑性和弹性降低外，高温下的工业纯钛的吸附性也较强，冷 轧后的表面残余物及退火升温气氛中的碳化物和粉尘可能被吸附至表面，形 成退火黑斑，由此影响钛板巻表面质量。现有的钛板巻退火处理工艺包括真空退火或无惰性气体保护退火。JP 平9-217157公开一种真空退火工艺首先将退火炉抽真空，然后加热至400 。C以上至退火温度以下，接着在充入高纯度氮气的情况下加热至600-700°C 并保温。在相对真空状态下，炉内仍存在有害气氛，氮气也对退火后的4太板 巻表面质量产生不利影响。真空退火工艺对设备的要求高，安全性较低，不 适于大巻重钛板巻的退火。无惰性气体保护退火在开放环境中进行，退火后 的钛板巻表面有氧化层，质量差，退火后需要清理氧化层，既增加材料消耗 和工作量，又降低生产效率。因此，人们期望对上述现有的钛板巻退火工艺 加以改进。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是提供一种钬板巻退火工艺，借此改善退火后的钛 板巻表面质量，取消退火后的氧化层清理作业，提高产品质量，降低能耗和 材料损耗，提高生产效率。为实现该目的，本专利技术提供一种钛板巻退火工艺，包括A、 将钛板巻放入退火炉；B、 用惰性气体置换炉内气体，至炉内压力为10-10000Pa正压，以 50-200。C/小时的加热速度加热钛板巻至高于其再结晶温度并保温2-25小时；C、 在保持炉内压力10-10000Pa的条件下，以10-150。C/小时的冷却速 度冷却钛板巻至出炉温度；D、 将钛板巻出炉。根据本专利技术，上述加热过程可分两步进行，先以50-200。C/小时的速度 将钛板巻加热至350-450。C并保温1-25小时，接着以50-200。C/小时的加热速 度将钛板巻加热至高于其再结晶温度并保温2-25小时。众所周知，工业钛板巻视其成分的不同具有不同的再结晶温度，大致介 于450-550。C。本专利技术为此规定，在步骤B中将钛板巻加热至高于550°C。 原则上不用限定加热温度的上限，但从经济性和加热温度过高会导致晶粒过 度粗大考虑，优选750。C为加热温度上限。优选580-750。C的加热温度范围。在上述的钛板巻退火工艺中，优选在步骤B之前先用氮气吹扫炉内 15-45分钟以置换炉内气氛，然后用惰性气体置换炉内气氛，和/或优选在步 骤C的冷却过程中用氮气吹扫炉内15-45分钟，在这里，冷却过程中的氮气 吹扫最好在钛板巻快达到出炉温度时进行，这样做是为了置换炉内气氛。在 加热过程中先吹扫氮气主要是为了节省惰性气体的消耗量。根据本专利技术，优选采用罩式退火炉执行上述退火工艺，其包括内罩、活 动的加热罩和活动的冷却罩，此时在步骤A中，钛板巻被吊放入内罩，在步 骤B的加热过程中，在用加热罩将钛板巻加热至高于再结晶温度并保温之 前，先用加热罩将钛板巻加热到350-450。C并保温1-25小时，在此过程中以 20-120米V小时的流量将惰性气体通入内罩。为保持炉内惰性气体压力处于规定水平，优选在步骤B的加热和保温过 程中始终以20-120米3/小时的流量向炉内通入惰性气体如氩气。这样，尽管 在加热和保温过程中可能出现炉内气体泄漏，但上述保压措施可保证炉内压 力符合规定水平，由此获得良好的退火板巻质量。在上述钬板巻退火工艺的任何一个实施例中，在步骤C中，为保持退火 炉内压力为10-10000Pa正压，最好以1-20米3/小时的流量将惰性气体如氩 气通入退火炉，例如罩式退火炉的内罩，由此保证炉内压力符合规定水平， 进而获得良好的退火板巻质量。根据本专利技术的钛板巻退火工艺，在上述冷却过程中可先对钛板巻进行緩 冷，然后将钛板巻快速冷却至出炉温度，这样可防止钛板巻的退火粘结。緩冷可采用10-5(TC/小时的冷却速度和1-5小时的冷却时间。当用上述罩式退 火炉执行退火工艺时，在上述冷却过程中，在加热罩仍罩于内罩的情况下先 进行带加热罩冷却，然后用冷却罩将钛板巻冷却至出炉温度。本专利技术的退火 工艺可以采用其它类型的退火炉来实施。在用罩式退火炉的加热罩进行緩冷 时，也可采用10-5(TC/小时的冷却速度及1-5小时的冷却时间。最好在緩冷 过程中也通入惰性气体，以进行保护冷却。在上述钛板巻退火工艺中，为获得更好的钛板巻表面质量，可在步骤A 之前通过化学碱洗方法对钬板巻表面进行脱脂处理。根据本专利技术的退火工艺 优选用于用罩式退火炉对冷轧工业纯钛板巻进行退火处理，当然也可以用于 处理其它处于冷加工状态或冷态的钛材，尤其成板、带、线的形式。本专利技术规定，在步骤B中，将惰性气体通入退火炉可与加热升温同时进 行，或者可先通入惰性气体，然后进行加热升温。或者，在惰性气体通入尚 未结束时，就可进行加热升温。在步骤C中优选100-120。C/小时的冷却速度。 也可采用^50。C/小时的冷却速度。出炉温度视具体情况而定，通常选择为 20-100。C，优选低于50。C。本专利技术规定，从步骤B起至钛板巻出炉，退火炉中最好始终存在惰性气 体以保护钛板巻。尤其在惰性气体置换后，炉内压力可始终保持10-10000Pa。 为此，优选在气体置换后至出炉前的各步骤中补入惰性气体。本专利技术的钛板巻退火工艺优选采用罩式退火炉，其特点是包括可用液压 脚压紧的可打开式内罩、活动的加热罩和活动的冷却罩，加热罩配设有烧嘴， 用于根据由退火炉中的温度传感器如热电偶测定的温度实施退火温度控制。 当然，本专利技术也可采用其它类型的退火炉。在本专利技术中，钛板巻的化学成分符合国家标准GB/T 3620.1-2007，例如 钛板巻含有^0.50%的Fe、 $0.08%的C、 ^).05%的N、 $0.015%的H和^).48% 的O,以及单量^0.10%而总量^).40%的其它不可避免的杂质，余量为Ti。在上述钛板巻退火工艺中，优选采用纯度大于95%至99.99999%的氩气 作为惰性气体。如果氩气纯度低于或等于95%，则可能因其中掺杂有氧气而 对退火后的钛板巻表面质量产生不利影响。从经济性出发，氩气纯度不宜过 高，因此选择99.99999%作为上限。优选纯度为99.9%以上的氩气。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中图1为用于实施根据本专利技术的钛板巻退火工艺的罩式退火炉的示意图2为根据本专利技术的第2实施例的退火工艺曲线示意图。具体实施例方式本专利技术提供钛板巻退火工艺，其可用罩式退火炉来实施，如图l所示， 它包括可打开的内罩l、活动的加热罩和活动的冷却罩，加热罩配有多个烧 嘴，用于根据由退火炉中的温度传感器如热电偶所测的温度来加热被放入内 罩的钛板巻3。本专利技术的钛板巻退火工艺包括将钛板巻放入退火炉；用惰性气体2置 换炉内气氛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛板卷退火工艺，包括：　Ａ、将钛板卷放入退火炉；　Ｂ、用惰性气体置换炉内气体至炉内压力为１０－１００００Ｐａ正压，以５０－２００℃／小时的加热速度将钛板卷加热至高于其再结晶温度并保温２－２５小时；　Ｃ、在保持炉内压力１０－１０００ ０Ｐａ的条件下，以１０－１５０℃／小时的冷却速度冷却钛板卷至出炉温度；　Ｄ、将钛板卷出炉。

【技术特征摘要】
CN 2008-7-25 200810058727.X;CN 2008-7-25 2008100581.一种钛板卷退火工艺，包括A、将钛板卷放入退火炉；B、用惰性气体置换炉内气体至炉内压力为10-10000Pa正压，以50-200℃/小时的加热速度将钛板卷加热至高于其再结晶温度并保温2-25小时；C、在保持炉内压力10-10000Pa的条件下，以10-150℃/小时的冷却速度冷却钛板卷至出炉温度；D、将钛板卷出炉。2. 根据权利要求1所述的钛板巻退火工艺，其特征是，在步骤B之前， 先用氮气吹扫退火炉15-45分钟以置换炉内气氛，和/或在步骤C的冷却过程 中，用氮气吹扫炉内15-45分钟。3. 根据权利要求2所述的钛板巻退火工艺，其特征是，步骤B的加热 如此进行，首先将钛板巻加热到350-450。C并保温1-25小时，接着将钬板巻 加热至高于其再结晶温度并保温。4. 根据权利要求2所述的钬板巻退火工艺，其特征是，步骤C的冷却 如此进行，首先以10-50。C/小时的冷却速度和1-5小时的冷却时间緩冷钬板 巻，此时惰性气体被通入退火炉，然后以高于50。C/小时的冷却速度冷却钛 斧反巻至出炉温度。5. 根据权利要求1所述的钛板巻退火工艺，其特征是，退火炉是罩式退 火炉，包括内罩、活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张竹明，苏鹤洲，史亚鸣，赵宇，刘昆，曹占元，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]