專利名稱：冷軋鈦卷的退火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料熱處理領(lǐng)域，具體地講，涉及一種冷軋鈦卷的退火工藝。
背景技術(shù)：
鈦化學(xué)性質(zhì)活潑，在高溫下容易與空氣中的0、N、H等元素發(fā)生反應(yīng)，從而在表面 形成表面污染層，使理化性能變差，硬度增加，塑性、彈性降低，脆性增加。因此，為了便于機(jī) 械加工并得到具有一定性能的鈦，以滿足各種產(chǎn)品對材料性能的要求，需要對鈦進(jìn)行熱處 理。針對上述的特點(diǎn)，通常在冷軋后對鈦卷進(jìn)行退火處理以消除加工硬化。冷軋鈦卷的退 火工藝一般要求在惰性氣體保護(hù)氣氛中進(jìn)行退火。但退火后鈦卷從邊部向里發(fā)黑，需要切 邊處理，增加了材料消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種使鈦卷組織均勻、性能良好 的冷軋鈦卷的退火工藝。根據(jù)本發(fā)明的冷軋鈦卷的退火工藝，包括以下步驟將表面清潔的鈦卷裝入真空 退火爐內(nèi)；對真空退火爐抽真空使其真空度保持在1 X 10_4-9X10_3Pa的范圍內(nèi)；將鈦卷升 溫至620-700C并保溫3-8h ；將鈦卷冷卻至100°C，取出鈦卷。根據(jù)本發(fā)明的冷軋鈦卷的退火工藝，可以將鈦卷升溫至670-700C保溫5_8h。根據(jù)本發(fā)明的冷軋鈦卷的退火工藝，可以對真空退火爐抽真空使其真空度保持在 6. 67X10(6. 67 X ICT3Pa 的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的冷軋鈦卷的真空退火工藝，鈦卷的升溫速度可以為15-20°C /h。根據(jù)本發(fā)明的冷軋鈦卷的退火工藝，冷軋鈦卷卷心插有熱電偶來表征鈦卷的溫度。本發(fā)明的冷軋鈦卷的退火工藝通過合理地設(shè)置退火溫度以及真空退火爐的真空 度，使得本發(fā)明的冷軋鈦卷的真空退火工藝耗時短，得到的鈦卷組織均勻且性能良好。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的冷軋鈦卷的退火工藝的曲線圖。
具體實施例方式下面將參照附圖和具體實施例來詳細(xì)地描述本發(fā)明。純鈦的再結(jié)晶溫度為450-550°C，鈦卷的退火溫度需要高于該溫度，才能保證鈦卷 的再結(jié)晶完全進(jìn)行，因此，本發(fā)明采用620-700°C的退火溫度，當(dāng)溫度高于700°C時，在退火 完成后鈦卷組織晶粒粗大，且力學(xué)性能偏低；當(dāng)溫度低于620°C時，在退火完成后鈦卷不能 完全再結(jié)晶，力學(xué)性能偏高且延伸率偏低。由于在惰性氣體保護(hù)氣氛下進(jìn)行退火會造成鈦 卷從邊部向里發(fā)黑，導(dǎo)致后續(xù)處理難度的增加及材料的浪費(fèi)，所以本發(fā)明采用在真空下進(jìn)
3行退火。在真空退火的情況下，真空度太高會造成退火速度過慢而真空度太低會使鈦卷表 面產(chǎn)生污染層。因此，本發(fā)明在1 χ 10_4-9 X IO-3Pa的真空度下進(jìn)行退火，這樣既能縮短退火 時間，又使退火后的鈦卷表面氧化和吸氫都大大減少。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的冷軋鈦卷的退火工藝的曲線圖。下面將參照圖1來詳 細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。具體地講，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的冷軋鈦卷的真空退火工藝，首先將經(jīng)脫 脂處理的表面清潔的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，以防止鈦卷表面殘留的乳化液在高溫下污染 鈦卷，鈦卷卷心插有熱電偶來表征鈦卷的溫度以防止鈦卷卷心溫度低于保溫溫度。然后，對 真空退火爐進(jìn)行抽真空操作，使真空退火爐的真空度在1 X 10_4-9X IO-3Pa的范圍內(nèi)，優(yōu)選 地，在 6. 67 X 1(Γ4-6· 67 X ICT3Pa 的范圍內(nèi)。接下來，通過環(huán)繞在真空退火爐爐壁的電阻絲以15-20°C /h的升溫速度將鈦卷升 溫至620-700°C并保溫3-8h，優(yōu)選地升溫至670-700°C并保溫5_8h。保溫之后，停止加熱，使 鈦卷在真空度為1 X 10_4-9X10_3Pa的范圍內(nèi)的真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100C出爐。當(dāng)升 溫速度為15-20°C /h時，可以在縮短處理時間的同時使鈦卷溫度均勻，且能夠降低鈦卷再 結(jié)晶溫度，使鈦卷的冷點(diǎn)也能充分地再結(jié)晶，從而使鈦卷組織性能都均勻。這里的冷點(diǎn)是指 鈦卷的最低溫度處，也就是指在真空退火爐升溫過程中鈦卷最不易升溫的鈦卷卷心處。另 外，當(dāng)真空退火爐內(nèi)的真空度維持在1 X 10_4-9 X IO-3Pa的范圍內(nèi)時，鈦卷自然冷卻的速度 可以達(dá)到4-5C/h，整個退火工藝的時間可以保持在100h-300h的范圍內(nèi)。實施例1將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在大約5X 10_4Pa，然后以15°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約620C并保溫8h，最后 將鈦卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100°C出爐，得到的鈦卷組織均勻、性能良好。實施例2將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在大約6. 67X 10_4Pa，然后以20C/h的升溫速度將鈦卷加熱至大約700°C并保溫3h，最 后將鈦卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100°C出爐，得到的鈦卷組織均勻、性能良好。實施例3將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在大約1 X IO-3Pa,然后以18C/h的升溫速度將鈦卷加熱至大約670°C并保溫5h，最后 將鈦卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100°C出爐，得到的鈦卷組織均勻、性能良好。實施例4將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在大約6. 67X 10_3Pa，然后以18°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約680°C并保溫6h， 最后將鈦卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100°C出爐，得到的鈦卷組織均勻、性能良好。實施例5將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在大約8X10_3Pa，然后以17°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約690°C并保溫5. 5h，最 后將鈦卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100C出爐，得到的鈦卷組織均勻、性能良好。對比示例1
將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在2 X 10_2Pa，然后以20°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約680°C并保溫6h，最后將鈦 卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100°C出爐，得到的鈦卷的表面因真空度不高而被氧化發(fā)黑， 鈦卷被氧化的表面偏硬，不便于進(jìn)一步加工使用。對比示例2將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在1 X IO-7Pa,然后以15°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約680°C并保溫6h，再將鈦卷 在真空退火爐內(nèi)冷卻至100°C出爐。由于真空退火爐內(nèi)真空度過高，所以鈦卷在冷卻階段的 冷卻速度大大降低，鈦卷冷卻時間和在爐內(nèi)總時間過長。另外，由于鈦卷在爐內(nèi)的冷卻速度 過慢，所以鈦卷在高溫階段的時間也將增加，導(dǎo)致得到的鈦卷晶粒過分長大，力學(xué)性能偏低 且延伸率偏低。對比示例3將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在2 X 10_3Pa，然后以10°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約600C并保溫2h，最后將鈦 卷在真空退火爐內(nèi)真空冷卻至100°C出爐。得到的鈦卷未完全再結(jié)晶，鈦卷的組織及性能都 不均勻，力學(xué)性能明顯偏高且延伸率偏低。對比示例4將3. 5t經(jīng)脫脂處理的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)，對真空退火爐抽真空使其真空度 保持在2X10_3Pa，然后以25°C /h的升溫速度將鈦卷加熱至大約720°C并保溫10h，最后將 鈦卷在真空退火爐內(nèi)自然冷卻至100°C出爐。得到的鈦卷組織及性能都不均勻，部分鈦卷未 完全再晶化，力學(xué)性能偏高且延伸率低。另外，部分鈦卷的晶粒過分長大，力學(xué)性能偏低且 延伸率也偏低。通過上面各實施例及對比示例的描述可以看出，通過根據(jù)本發(fā)明實施例的退火工 藝提高了效率，得到的鈦卷組織均勻、性能良好，且未出現(xiàn)在惰性氣體保護(hù)氣氛下進(jìn)行的退 火工藝中出現(xiàn)的鈦卷從邊部向里發(fā)黑的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種冷軋鈦卷的退火工藝，所述冷軋鈦卷的退火工藝包括以下步驟 將表面清潔的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)；對真空退火爐抽真空使其真空度保持在1 X 10_4-9X10_3Pa的范圍內(nèi)； 將鈦卷升溫至620-700°C并保溫3-8h ； 將鈦卷冷卻至100°C，取出鈦卷。
2.如權(quán)利要求1所述的冷軋鈦卷的退火工藝，其特征在于，對真空退火爐抽真空使其 真空度保持在6. 67X 10_4-6· 67 X 10_3Pa的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的冷軋鈦卷的退火工藝，其特征在于，將鈦卷升溫至670-700°C并 保溫5-8h。
4.如權(quán)利要求1所述的冷軋鈦卷的退火工藝，其特征在于，鈦卷的升溫速度為 15-20 0C /ho
5.如權(quán)利要求1所述的冷軋鈦卷的退火工藝，其特征在于，冷軋鈦卷卷心插有熱電偶 來表征鈦卷的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷軋鈦卷的退火工藝，該工藝包括以下步驟將表面清潔的鈦卷裝入真空退火爐內(nèi)；對真空退火爐抽真空使其真空度保持在1×10-4-9×10-3Pa的范圍內(nèi)；將鈦卷升溫至620-700℃，并保溫3-8h；將鈦卷冷卻至100℃，取出鈦卷。該退火工藝所用時間短，且經(jīng)該退火工藝處理過的鈦卷組織均勻、性能良好。
文檔編號C22F1/18GK102002658SQ20101055694
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者厲文超, 周平, 商玉華, 孫建衛(wèi), 尹翠蘭, 李四軍, 李建省, 楊旭, 湯化勝, 王超, 路峰 申請人:萊蕪厚德鈦業(yè)有限公司, 萊蕪鋼鐵股份有限公司