[发明专利]卷式冷轧法生产薄TA4钛材的方法

摘要

本发明涉及一种卷式冷轧法生产薄TA4钛材的方法，通过合理设计成分、优化轧制过程和生产工艺，生产厚度不超过3mm的高质量薄TA4钛材；A4钛材中添加了含量更高的Fe和O，因此TA4强度更高，其成分要求Fe≤0.5%、O≤0.4%、N≤0.05%、C≤0.08%和H≤0.015%；其抗拉强度≥580MPa，延伸率≥20%；采用卷带式方法生产TA4钛材，每卷重量在4t以上、轧程变形量最大可达到45%，利用冷轧机和退火炉连续式生产，效率高、综合成本低、工艺简单；所得TA4钛材尺寸精度高、批次稳定性好，厚度精度不超过GB/T 3621‑2007标准要求的一半、同板差控制不超过厚度公差的一半；钛材的性能批次一致性强、数值波动Cv≤3%，组织细小均匀，晶粒度能稳定实现≥7级。

主权项

一种卷式冷轧法生产薄TA4钛材的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）选用0级海绵钛，添加纯铁粉或铁片和纯度不低于99%的二氧化钛粉末均匀混合后压制电极，进行电极的真空焊接，然后采用真空自耗电弧炉进行不少于2次的熔炼，熔炼后切除冒口，去除表皮获得良好铸锭，然后进行锻造获得方形板坯；铸锭中Fe含量为0.25~0.38%，O含量为0.2~0.33%、N≤0.05%、C≤0.08%和H≤0.015%；2）板坯在步进式加热炉中退火，加热温度850~900℃、加热介质为天然气，保温时间根据板坯厚度计算，即板坯厚度乘以系数0.8~1.5min/mm，热轧的道次变形率为5~40%，最终获得厚度为3~5mm的热轧钛卷；3）热轧钛卷采用连续退火的方式，退火温度700~780℃、保温时间5~30min；退火后进行抛丸和酸洗处理，酸洗后钛材厚度减薄不小于0.03mm，酸洗后钛卷进行切边，去除不规则和碎裂的边部区域，钛卷的宽度900~1300mm；4）钛卷冷轧的道次变形量为3~10%，轧程变形量不超过45%，随后进行罩式炉真空退火，保温温度为650~750℃；5）对于厚度小于1mm的成品钛卷，成品冷轧后采用真空罩式炉退火，退火温度为650~750℃，保温时间40~600min；随后进行平整和矫直，然后分切为板带材使用；对于厚度1~3mm的成品钛卷，可使用真空罩式炉退火结合平整和矫直获得钛板带，也可以在成品阶段冷轧后，分切为适宜的规格进行大气退火，然后碱酸洗或喷砂酸洗获得成品；对于厚度1~3mm的钛板，单张板退火后再成摞压矫形的退火温度450~650℃、保温时间2~6h，钛板堆垛高度不超过150mm、所用的压矫形钢板为总厚度50~200mm的单块或多块平直钢板。