CN102397895B - 钛及钛合金冷拉拔用复合预处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钛及钛合金冷拉拔用复合预处理剂,其特征在于是由氟化钾、草酸钠、草酸及水混合而成的pH值为2~4的水溶液,所述水溶液中含有5~25g/l的氟化钾、10~35g/l的草酸钠、5~30g/l的草酸及余量的水。作为钛或钛金属冷拉拔用预处理剂,成本低廉;各组分相互作用,可一次性在钛或钛合金表面形成2~30μm的转化膜层,润滑效果好,在冷态拉拔过程中产生的氧化少,保证了钛及钛合金棒线材的成形效率及质量;处理工艺简单,提高了产品的生产效率、降低了产品生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛及钛合金加工领域,尤其是一种成本低廉、工艺简单,可提高产品质量及生产效率的钛及钛合金冷拉拔用复合预处理剂。
背景技术
钛及钛合金的棒线材基本上以轧制加工为主,但是对于直径较小的线材则要进行拉拔加工,特别是对质量和性能的均一性要求较高时,常需要采用冷态拉拔加工成形。由于钛及钛合变形抗力大、塑性低、难于加工,而冷态拉拔加工硬化效应严重及润滑困难,因此目前对于钛及钛合冷态拉拔的预处理大多分两步进行,即先在钛或钛合金表面形成改性覆盖膜,然后在改性覆盖膜上再涂一层固体润滑剂。如专利号为ZL97103654.3的中国发明专利就公开“一种钛及钛合金型材冷拉伸的表面处理方法”,其第一步是将钛或钛合金坯料浸在由磷酸钠、氟化钠及冰醋酸混合而成的改性处理剂中,旨在钛或钛合金坯料表面形成改性覆盖膜,然后再将由石墨乳、二硫化钼及水组成的固体润滑剂均匀涂在经改性处理后的坯料表面,经200~300℃温度烘干后待冷拉拔用。操作工艺复杂,难以应用于规模化大量生产中。而文章“钛及钛合金表面处理技术的应用及发展”(《表面技术》2009年12月,Vol.38,No.6,P77)公开了在钛及钛合金表面形成铬酸盐转化膜、磷酸盐磷化膜、稀土Ce盐转化膜和硅烷稀土复合转化膜等表面处理方法等等。虽然工艺相对简单,但处理成本较高,而且对钛及钛合金冷拉拔加工的效果并不理想。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题,提供一种成本低廉、工艺简单,可提高产品质量及生产效率的钛及钛合金冷拉拔用复合预处理剂。
本发明的技术解决方案是:一种钛及钛合金冷拉拔用复合预处理剂,其特征在于是由氟化钾、草酸钠、草酸及水混合而成的pH值为2~4的水溶液,所述水溶液中含有5~25g/l的氟化钾、10~35g/l的草酸钠、5~30g/l的草酸及余量的水。
本发明是采用氟化钾、草酸钠、草酸及水混合制成pH值为2~4水溶液,作为钛或钛金属冷拉拔用预处理剂,成本低廉;各组分相互作用,可一次性在钛或钛合金表面形成2~30μm的转化膜层,润滑效果好,在冷态拉拔过程中产生的氧化少,保证了钛及钛合金棒线材的成形效率及质量;处理工艺简单,提高了产品的生产效率、降低了产品生产成本。另外,本发明使用的复合盐挥发温度高,在钛及钛合金拉拔成形过程中,不产生挥发烟气,无污染、节能耗。本发明适合α型、β型和α+β型钛合金的冷态和温态的拉拔及轧制变形加工等。
具体实施方式
实施例1:
将氟化钾5g/l、草酸钠10g/l及草酸30g/l混合配制成pH值为2的水溶液。
选用原始直径为Φ5.50mm的TC4(Ti-6Al-4V)线材,经760℃,2h退火,并去氧化皮,采用本发明实施例1的水溶液浸涂,浸涂温度为40℃,处理时间为20min。在拉拔机上采用恒定速度拉拔,拉拔速度为100mm/s,顺利实现6个道次的拉拔,总的压缩率可达到62%,冷变形制得Ф3.45mm的丝材。在冷拉拔过程中,拉拔变形顺畅、不产生挥发烟气、无粘模和拉断现象,成形的丝材冶金质量和性能良好。
实施例2:
将氟化钾25g/l、草酸钠15g/l及草酸7g/l混合配制成pH值为3的水溶液。
选用原始直径为Φ6.50mm的TC4(Ti-6Al-4V ELI)线材,经780℃,2h退火,并去氧化皮,采用本发明实施例2的水溶液浸涂,浸涂温度为60℃,处理时间为15min。在拉拔机上采用恒定速度拉拔,拉拔速度为80mm/s,顺利实现6个道次的拉拔,冷变形制得Ф4.15mm的丝材。在冷拉拔过程中,拉拔变形顺畅、成形的丝材冶金质量和性能良好。
实施例3:
将氟化钾20g/l、草酸钠5g/l及草酸20g/l混合配制成pH值为3的水溶液。
选用经800℃、2h退火,去氧化皮后的Ф7.0mmTC4棒材,采用本发明实施例3的水溶液浸泡,浸泡温度55℃,处理时间15min。采用恒定拉拔速度60mm/s,将Ф7.0mm的棒材经过5道次的冷拉拔,制成Ф5.5mm线材。冷拉拔过程不产生挥发烟气、无粘模和拉断现象,获得高品质线材。
实施例4:
将氟化钾15g/l、草酸钠35g/l及草酸5g/l混合配制成pH值为4的水溶液。
选用经815℃、1.5h退火,去氧化皮后的Ф8.0mmTC4棒材,采用本发明实施例4的水溶液浸泡,浸泡温度70℃,处理时间15min。采用恒定拉拔速度60mm/s,将Ф8.0mm的棒材经过9道次的冷拉拔,制成Ф4.65mm线材。冷拉拔过程不产生挥发烟气、无粘模和拉断现象,获得高品质线材。
Claims (1)
1.一种钛及钛合金冷拉拔用复合预处理剂,是由氟化钾、草酸钠、草酸及水混合而成的pH值为2的水溶液,其特征在于所述水溶液中含有5g/l的氟化钾、10g/l的草酸钠、30g/l的草酸及余量的水。
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