本发明专利技术提供一种钛板卷吹扫退火工艺，其包括以下步骤：将钛板卷放入退火炉；用惰性气体对退火炉内进行吹扫，以彻底置换炉内气氛，以５０－２００℃／小时的加热速度将钛板卷加热到３５０－４５０℃并保温１－２５小时，在该加热和保温过程中以２０－１２０米↑［３］／小时的流量用惰性气体通入退火炉；接着继续将钛板卷加热至高于其再结晶温度并保温２－２５小时；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。这种吹扫退火工艺可避免钛板卷退火后出现黑斑、黑印，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，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。冷变形的工业纯钛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 r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 钛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钛板巻吹扫退火工艺，借此改善退火后 的钛板巻表面质量，避免产生退火黑斑，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吹扫退火工艺，包括A、 将4太板巻》文入退火炉；B、 用惰性气体对退火炉内进行吹扫，以彻底置换炉内气氛，以50-200°C/ 小时的加热速度将钬板巻加热到350-450。C并保温1-25小时，在该加热和保 温过程中以20-120米V小时的流量用惰性气体通入退火炉；C、 继续将钛板巻加热至高于其再结晶温度并保温2-25小时；D、 以10-150。C/小时的冷却速度冷却钛板巻至出炉温度；E、 将钛板巻出炉。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、 $0.05%的N、 ^0.015°/0的H和^).48% 的O,以及单量^0.10%而总量￡0.40%的其它不可避免的杂质，余量为Ti。在上述钛板巻吹扫退火工艺中，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。申请人在专利技术研究过程中发现，当在惰性气氛中退火时，随着退火温度 升高，炉台体、内罩内壁、炉台管道以及钛板巻表面等带入炉内的水分、残 油、粉尘和杂质开始挥发，出现化合物和碳化，这些挥发物、化合物和碳化 物会对钛板巻退火后的表面质量产生不利影响。根据本专利技术的吹扫退火工艺 解决了这个问题。在B步骤中，退火炉被吹扫至炉内压力为10-10000Pa,在 350-450。C的加热和随后的保温过程中以20-120米V小时的流量用惰性气体 对退火炉内吹扫，这是为了置换或带走在该加热和保温过程产生的由水分、 残油、粉尘、杂质形成的挥发物、化合物和碳化物，避免其沉积于钛板巻表 面，由此消除退火黑斑现象。众所周知，工业钬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C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P艮，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。在上述钛板巻吹扫退火工艺中，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钛板巻表面进行脱脂处理。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 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D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和C的加热过程中，用加热罩进行加热。在步骤C的加热和保温过程 中，优选以5-120米V小时的流量用惰性气体如氩气通入退火炉内，以保持 炉内惰性气体压力处于规定水平。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。在上述钛板巻退火工艺的任何一个实施例中，在步骤D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。在上述钛板巻吹扫退火工艺的任何一个实施例中，在上述冷却过程中先 对钛板巻进行緩冷，然后将钛板巻快速冷却至出炉温度。緩冷可防止钛板巻 的退火粘结。緩冷可采用10-50。C/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釆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10-50。C/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。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和C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D中优选100-12(TC/小时的冷 却速度。也可采用S50。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D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。6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吹扫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。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为用于实施才艮据本专利技术的钛板巻吹扫退火工艺的罩式退火炉的示意图2为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钛板卷吹扫退火工艺，包括： Ａ、将钛板卷放入退火炉； Ｂ、用惰性气体对退火炉内进行吹扫，以彻底置换炉内气氛，以５０－２００℃／小时的加热速度将钛板卷加热到３５０－４５０℃并保温１－２５小时，在此加热和保温过程中以２０－１２０米↑［３ ］／小时的流量用惰性气体通入退火炉进行吹扫； Ｃ、继续将钛板卷加热至高于其再结晶温度并保温２－２５小时； Ｄ、以１０－１５０℃／小时的冷却速度冷却钛板卷至出炉温度； Ｅ、将钛板卷出炉。
【技术特征摘要】
CN 2008-7-25 200810058727.X;CN 2008-7-25 2008100581.一种钛板卷吹扫退火工艺，包括A、将钛板卷放入退火炉；B、用惰性气体对退火炉内进行吹扫，以彻底置换炉内气氛，以50-200℃/小时的加热速度将钛板卷加热到350-450℃并保温1-25小时，在此加热和保温过程中以20-120米3/小时的流量用惰性气体通入退火炉进行吹扫；C、继续将钛板卷加热至高于其再结晶温度并保温2-25小时；D、以10-150℃/小时的冷却速度冷却钛板卷至出炉温度；E、将钛板卷出炉。2. 根据权利要求1所述的钛板巻吹扫退火工艺，其特征是，退火炉是 罩式退火炉，包括内罩、活动的加热罩和活动的冷却罩，在步骤A中，钛板 巻被吊放入内罩，在步骤B和步骤C中，用加热罩对钛板巻进行加热，在 步骤D的冷却过程中，在加热罩仍罩于内罩的情况下先进行带加热罩冷却， 接着用冷却罩将钛板巻冷却至出炉温度。3. 根据权利要求2所述的钛板巻吹扫退火工艺，其特征是，在带加热罩 冷却中，采用10-50。C/小时的冷却速度及1-5小时的冷却时间。4. 根据权利要求1所述的钛板巻吹扫退火工艺，其特征是...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘昆，史亚鸣，曹占元，熊鉴，
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]
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