CN105154803B - 一种ta10合金卷的退火工艺 - Google Patents
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Abstract
一种TA10合金卷的退火工艺，将TA10合金卷平装进罩式真空气氛炉内，并将合金卷卷芯与罩式真空气氛炉对中放置；将罩式真空气氛炉的内罩吊装固定后对内罩抽真空，并进行检漏测试；然后对内罩充氩，充至罩内气压达到大气压后，再次进行抽真空，如此往复3次，最后一次充氩时保留氩气气氛为微正压；然后安装保温罩及环流罩，并设置退火升温及保温工艺曲线，执行退火工艺；退火保温结束后，打开保温罩导风槽，开启鼓风机风冷，待保温罩温度下降至400℃以下时，卸装保温罩，待内罩温度降至50℃时，拆卸内罩，将合金卷出炉。本发明能使合金卷内存在应力得到最大程度释放，使退火后的合金卷表面不增加氧化。可缩短生产流程，提高工作效率，降低生产成本和能耗。
Description
技术领域
本发明涉及钛合金卷退火工艺技术领域。
背景技术
研究表明，Ti-Pb合金为目前最好的一种耐蚀钛合金，已被广泛应用在冶金、航空、石油精炼、石油化工等工业部门，并取得了显著效果。但是Ti-Pd合金中含有稀贵金属钯，不仅来源有困难，而且成本也高，因此研究一种新型耐蚀合金以取代Ti-Pd合金一直是钛冶金工作者关注的目标。科研人员在开发温度高达200℃海水脱盐装置的结构材料中研制出了Ti-2Ni合金，其耐蚀性能良好，不会出现点蚀及缝蚀。但由于其加工性能差，冷轧带卷边裂等原因而未能投入工业生产。直到1974年10月美国钛金属公司Timet分部公布了试验性合金Ti-0.3Mo-0.8Ni(TA10)，由于这个合金不含稀贵元素，加工性能好，并且在还原性介质和高温氯化物中的耐蚀性能比纯钛有了明显的提高，可以部分取代Ti-Pd合金，因此立即引起了人们的极大关注，并很快获得了工业应用。TA10合金被认为是自Ti-Pd合金以来的最优良的新型耐蚀合金，在一些纯钛可能出现缝隙腐蚀的环境中，TA10合金将取代纯钛获得极为广泛的应用。
目前我国制备TA10合金卷主要是通过热、冷轧来获得，而在轧制过程中会使材料基体中存在应力，若存应力不能及时消除，在后续加工中常常会遇到材料表面强度过高(加工硬化)，塑性差等不足，为了方便后续加工，在实际生产过程中需及时消除应力，预防应力的累积而破坏材料基本性能。
发明内容
本发明的目的在于针对上述热、冷轧后存在应力的问题，提供一种去除应力效果好、操作简单、生产周期短、能解决由于热、冷轧后TA10合金卷中存在应力而导致后续加工出现应力集聚问题的TA10合金卷的退火工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种TA10合金卷的退火工艺，包括如下步骤：
(1)将TA10合金卷以卧式平装进至罩式真空气氛炉内，并将合金卷的卷芯与罩式真空气氛炉居中进行对中放置；
(2)将罩式真空气氛炉的内罩即真空罩进行吊装，固定后，对内罩进行抽真空，并进行检漏测试；
(3)检漏测试完成后，对内罩充氩，充至罩内气压达到大气压后，再次进行抽真空，如此往复3次，最后一次充氩时，保留氩气气氛存在微正压；
(4)充氩完成后，安装保温罩及环流罩，并设置罩式真空气氛炉的退火升温及保温工艺曲线，设置完毕后，再次检查确认无误后，执行退火工艺；
(5)退火保温工艺结束后，打开保温罩下面的导风槽，开启保温罩上的鼓风机进行风冷，待保温罩的温度下降至400℃以下时，将保温罩卸装，然后待内罩的温度降至50℃时，拆卸内罩，将合金卷出炉。
上述步骤(3)所述微正压为5～30Pa。步骤(4)所述退火工艺的升温及保温工艺曲线设置为升温速度为3～5℃/min，温度升至350～400℃时，保温60～90min，再升温至580～780℃时，保温180～600min。
采用本发明工艺，可使合金卷内存在应力得到最大程度释放，使退火后的合金卷表面不增加氧化，省去传统工艺中的碱爆或酸洗去除氧化层等工序。经本发明处理后的合金卷可以直接进入下一生产环节，为后续加工提供了便利，可缩短生产流程，大大提高工作效率，降低生产成本和能耗，使产品获得良好的市场竞争能力。本发明工艺简单、操作方便、使用效果好，控制方便。
具体实施方式
实施例1
一种TA10合金卷的退火工艺，包括如下步骤：
(1)将厚度为0.5mm、重量为10.21t的TA10合金卷以卧式平装进至罩式真空气氛炉内，并将合金卷的卷芯与罩式真空气氛炉居中进行对中放置；
(2)将罩式真空气氛炉的内罩即真空罩进行吊装，固定后，对内罩进行抽真空，并进行检漏测试；
(3)检漏测试完成后，对内罩充氩，充至罩内气压达到大气压后，再次进行抽真空，如此往复3次，最后一次充氩时，使炉内氩气气氛的压力为10Pa；
(4)充氩完成后，安装保温罩及环流罩，并设置罩式真空气氛炉的退火升温及保温工艺曲线，设置升温速度为3℃/min，温度升至400℃时，保温60min，然后再升温至650℃，保温180min；设置完毕后，再次检查确认无误后，执行退火工艺；
(5)退火保温工艺结束后，打开保温罩下面的导风槽，开启保温罩上的鼓风机进行风冷，待保温罩的温度下降至400℃以下时，将保温罩卸装，然后待内罩的温度降至50℃时，拆卸内罩，将合金卷出炉。
实施例2
一种TA10合金卷的退火工艺，包括如下步骤：
(1)将厚度为3mm、重量为10.11t的TA10合金卷以卧式平装进至罩式真空气氛炉内，并将合金卷的卷芯与罩式真空气氛炉居中进行对中放置；
(2)将罩式真空气氛炉的内罩即真空罩进行吊装，固定后，对内罩进行抽真空，并进行检漏测试；
(3)检漏测试完成后，对内罩充氩，充至罩内气压达到大气压后，再次进行抽真空，如此往复3次，最后一次充氩时，使炉内氩气气氛的压力为30Pa；
(4)充氩完成后，安装保温罩及环流罩，并设置罩式真空气氛炉的退火升温及保温工艺曲线，设置升温速度为5℃/min，温度升至380℃时，保温90min，然后再升温至780℃，保温360min；设置完毕后，再次检查确认无误后，执行退火工艺；
(5)退火保温工艺结束后，打开保温罩下面的导风槽，开启保温罩上的鼓风机进行风冷，待保温罩的温度下降至400℃以下时，将保温罩卸装，然后待内罩的温度降至50℃时，拆卸内罩，将合金卷出炉。
实施例3
一种TA10合金卷的退火工艺，包括如下步骤：
(1)将厚度为6mm、重量为9.86tTA10合金卷以卧式平装进至罩式真空气氛炉内，并将合金卷的卷芯与罩式真空气氛炉居中进行对中放置；
(2)将罩式真空气氛炉的内罩即真空罩进行吊装，固定后，对内罩进行抽真空，并进行检漏测试；
(3)检漏测试完成后，对内罩充氩，充至罩内气压达到大气压后，再次进行抽真空，如此往复3次，最后一次充氩时，使炉内氩气气氛的压力为5Pa；
(4)充氩完成后，安装保温罩及环流罩，并设置罩式真空气氛炉的退火升温及保温工艺曲线，设置升温速度为4℃/min，温度升至350℃时，保温80min，然后再升温至580℃，保温600min；设置完毕后，再次检查确认无误后，执行退火工艺；
(5)退火保温工艺结束后，打开保温罩下面的导风槽，开启保温罩上的鼓风机进行风冷，待保温罩的温度下降至400℃以下时，将保温罩卸装，然后待内罩的温度降至50℃时，拆卸内罩，将合金卷出炉。
本发明所述罩式真空气氛炉为现有技术设备。
Claims (2)
1.一种TA10合金卷的退火工艺，其特征在于，生产过程中包括如下步骤：
步骤一、将需进行退火工艺处理的TA10合金卷，平装进至罩式真空气氛炉，并将合金卷的卷芯与罩式真空气氛炉进行对中放置；
步骤二、将罩式真空气氛炉的内罩进行吊装，固定后，对内罩进行抽真空，并进行检漏测试；
步骤三、检漏测试完成后，对内罩进行充氩，充至大气压后，再次进行抽真空，如此往复3次，最后一次充氩时，保留氩气气氛存在微正压；
步骤四、充氩完成后，将保温罩及环流罩进行安装，并设置罩式真空气氛炉的升温速度、第一次保温温度、时间及第二次保温温度、时间，设置完毕后，再次检查确认无误后，执行设定好的升温及保温工艺；
升温及保温工艺曲线设置为升温速度为4～5℃/min，在温度为350～380℃时进行第一次保温，保温时间为60～90min，待第一次保温结束后再次升温至580～780℃，并进行保温，保温时间为180～600min；
步骤五、待保温工艺结束后，打开保温罩下面的导风槽，开启保温罩上的鼓风机，进行风冷，待保温罩的温度下降至400℃以下时，将保温罩卸装，然后待内罩的温度降至50℃时，拆卸内罩，将合金卷出炉。
2.根据权利要求1所述的一种TA10合金卷的退火工艺，其特征在于，步骤三中所述微正压为5～30Pa。
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