CN105414181B - 一种纯锆宽幅薄板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纯锆宽幅薄板的加工方法，该方法为：一、将纯锆板坯加热后进行第一轧制，得到第一半成品板坯；二、将第一半成品板坯加热后进行第二轧制，得到第二半成品板坯；三、将第二半成品板坯剪切后进行中间退火处理，得到第三半成品板坯；四、对第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；五、对第四半成品板坯进行冷轧，得到第五半成品板坯；六、对第五半成品板坯进行除油处理、成品真空退火处理和校平处理，得到厚度为0.4mm～4mm，宽度为1000mm～1600mm的纯锆宽幅薄板。本发明能够得到表面质量良好、板形平整、组织均匀、横纵向力学性能均匀、各向异性小的纯锆宽幅薄板。

Description

一种纯锆宽幅薄板的加工方法
技术领域
本发明属于锆板材加工技术领域，具体涉及一种纯锆宽幅薄板的加工方法。
背景技术
纯锆有比不锈钢、镍基合金、钛及钛合金更优异的耐腐蚀性能，力学性能和工艺性能多用作耐腐蚀的化工设备，尤其是醋酸、农药、塑料等行业用反应器、热交换器、泵、阀、管道等。工业用锆材市场受益于我国化工业的飞速发展呈现出了升温趋势，锆材的需求量越来越大，我国每年民用锆材(锆铪不分离的锆材)约500吨。
工业纯锆的复合材料的应用可节约锆的用量并大幅度降低成本。无论大型容器还是管道都可以采用内衬锆、外层用钢或其他材料的复合材料来制造。锆-钢复合材料在化工耐蚀设备上的应用已日趋广泛。但采用宽度较小的锆板材制造大型设备时往往需要大量的焊接，焊接不仅过程复杂，且焊接过程中由于焊缝区域组织性能不稳定，焊缝常是易腐蚀源、断裂源，极大的影响了设备的安全性和使用寿命，而宽度大于1000mm的宽幅薄板的应用，可以有效减少焊缝，提高装备的安全性和使用寿命，从而大大延长设备使用寿命，进而降低维修费用并大幅缩短停产时问，同时也缩短了设备的制造周期，降低了生产成本。目前，国内的纯锆薄板宽度一般小于1000mm，对于宽幅纯锆薄板没有成熟的技术和稳定的生产工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种纯锆宽幅薄板的加工方法，该方法采用热轧机和大型冷轧机对纯锆板坯进行大变形轧制，通过两次热轧工艺减小板材的各向异性，一次冷轧工艺使板材的组织进一步细化，最终得到表面质量良好、板形平整、组织均匀、横纵向力学性能均匀、各向异性小的纯锆宽幅薄板。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将厚度为100mm～200mm，宽度为800mm～1000mm的纯锆板坯置于温度为740℃～800℃的加热炉中保温80min～160min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为75％～85％；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切后置于温度为700℃～760℃的加热炉中保温10min～40min，然后送入热轧机中进行第二轧制，得到厚度为4mm～6mm，宽度为1000mm～1600mm的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为75％～85％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切后置于温度为600℃～700℃的加热炉中保温30min～60min进行中间退火处理，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，去除板坯表面氧化皮后得到第四半成品板坯；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行1～3个轧程的冷轧，得到第五半成品板坯；所述冷轧的轧程变形量为20％～60％，道次变形量为2％～10％，轧制速率为0.2m/s～1m/s；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；当对所述第四半成品板坯进行2或3个轧程的冷轧时，在相邻两个轧程的冷轧之间对第四半成品板坯进行中间真空退火处理；
步骤六、对步骤五中所述的第五半成品板坯依次进行除油处理、成品真空退火处理和校平处理，得到厚度为0.4mm～4mm，宽度为1000mm～1600mm的纯锆宽幅薄板。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤一中所述纯锆板坯的牌号为Zr-1(R60700)或Zr-3(R60702)。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤一中所述第一轧制的道次变形量为10％～30％。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤二中所述第二轧制的道次变形量为10％～30％。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤四中所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.5mm～0.8mm的耐磨钢球以75m/s～95m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤四中所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为10％～20％，HF的质量浓度为1％～3％。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤五中所述中间真空退火处理的温度为600℃～700℃，保温时间为1h～6h，装料厚度为10mm～200mm。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤六中所述成品真空退火处理的温度为600℃～700℃，保温时间为1h～6h，装料厚度为10mm～200mm。
上述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤六中所述纯锆宽幅薄板的不平度≤3mm/m。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用热轧机和大型冷轧机对纯锆板坯进行大变形轧制，通过两次热轧工艺减小板材的各向异性，一次冷轧工艺使板材的组织进一步细化，采用本发明可以加工出厚度为0.4mm～4mm，宽度为1000mm～1600mm的纯锆宽幅薄板，填补了国内工业用纯锆宽幅薄板的空白。
2、本发明在热轧工艺过程中使第二轧制与第一轧制的轧制方向保持垂直，并通过控制第一轧制和第二轧制的总变形量均为75％～85％，控制第一轧制和第二轧制的道次变形量，以减小板材的各向异性，使板材在横向和纵向获得接近一致的变形。
3、本发明利用大型冷轧机对第四半成品板坯进行1～3个轧程大变形的冷轧轧制，使热轧板材的组织进一步细化，同时优化控制中间真空退火处理的温度和成品真空退火处理的温度，得到组织均匀、横纵向力学性能均匀、各向异性小的纯锆宽幅薄板。
4、本发明技术方案完整，通过量化地控制热轧和冷轧过程中的道次变形量、轧程变形量、中间退火制度和成品退火制度，最终得到表面质量良好、板形平整、组织均匀、横纵向力学性能均匀、各向异性小的纯锆宽幅薄板。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为150mm(厚)×800mm(宽)×1100mm(长)的纯锆板坯置于加热炉中加热，使纯锆板坯升温至740℃后保温120min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到尺寸为27.5mm(厚)×800mm(宽)×6000mm(长)第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为81.67％，所述第一轧制共分8道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：10.00％，16.30％，22.12％，22.73％，26.47％，24.00％，18.42％和11.29％，所述纯锆板坯的牌号为Zr-1(R60700)；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸为27.5mm(厚)×800mm(宽)×1000mm(长)，然后将剪切后的第一半成品板坯置于加热炉中加热，使第一半成品板坯升温至700℃后保温27.5min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到尺寸为5.5mm(厚)×1000mm(宽)×4000mm(长)的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为80.00％，所述第二轧制共分7道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：21.82％，23.26％，24.24％，24.00％，21.05％，18.53％和10.00％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸为5.5mm(厚)×1000mm(宽)×2000mm(长)，然后对剪切后的第二半成品板坯进行中间退火处理，具体过程为：将第二半成品板坯置于退火炉中，在温度为600℃的条件下保温50min后自然冷却，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，彻底去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.6mm的耐磨钢球以85m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面，依靠耐磨钢球的冲击以及耐磨钢球与第三半成品板坯之间的磨擦，使第三半成品板坯表面的氧化皮破碎；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为15％，HF的质量浓度为2％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行1个轧程的冷轧，得到尺寸为2.2mm(厚)×1000mm(宽)×5000mm(长)的第五半成品板坯；所述冷轧的轧程变形量为60％，道次变形量为4％～10％，轧制速率为0.6m/s；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；
步骤六、采用NaOH脱脂剂对步骤五中所述第五半成品板坯进行除油处理，然后置于真空炉中进行成品真空退火处理，出炉后采用矫直机校平处理至其不平度≤2mm/m，得到厚度为2.2mm，宽度为1000mm的纯锆宽幅薄板；所述成品真空退火处理的具体过程为：将除油处理后的第五半成品板坯置于真空炉中，在温度为600℃，装料厚度为200mm的条件下保温6h后炉冷。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为200mm(厚)×1000mm(宽)×1200mm(长)的纯锆板坯置于加热炉中加热，使纯锆板坯升温至800℃后保温160min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到尺寸为32mm(厚)×1000mm(宽)×7500mm(长)第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为84.00％，所述第一轧制共分9道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：10.50％，14.53％，18.30％，20.00％，22.00％，23.08％，20.00％，20.83％和15.79％，所述纯锆板坯的牌号为Zr-3(R60702)；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸为32mm(厚)×1000mm(宽)×1500mm(长)，然后将剪切后的第一半成品板坯置于加热炉中加热，使第一半成品板坯升温至760℃后保温32min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到尺寸为4.8mm(厚)×1500mm(宽)×6666mm(长)的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为85.00％，所述第二轧制共分7道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：21.88％，24.00％，26.32％，28.57％，30.00％，22.86％和11.11％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸为4.8mm(厚)×1500mm(宽)×2222mm(长)，然后对剪切后的第二半成品板坯进行中间退火处理，具体过程为：将第二半成品板坯置于退火炉中，在温度为700℃的条件下保温45min后自然冷却，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，彻底去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.5mm的耐磨钢球以95m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面，依靠耐磨钢球的冲击以及耐磨钢球与第三半成品板坯之间的磨擦，使第三半成品板坯表面的氧化皮破碎；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为10％，HF的质量浓度为1％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行1个轧程的冷轧，得到尺寸为2.88mm(厚)×1500mm(宽)×3703mm(长)的第五半成品板坯；所述冷轧的轧程变形量为40％，道次变形量为2％～8％，轧制速率为1.0m/s；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；
步骤六、采用NaOH脱脂剂对步骤五中所述第五半成品板坯进行除油处理，然后置于真空炉中进行成品真空退火处理，出炉后采用矫直机校平处理至其不平度≤2.5mm/m，得到厚度为2.88mm，宽度为1500mm的纯锆宽幅薄板；所述成品真空退火处理的具体过程为：将除油处理后的第五半成品板坯置于真空炉中，在温度为650℃，装料厚度为105mm的条件下保温3.5h后炉冷。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为140mm(厚)×1000mm(宽)×1170mm(长)的纯锆板坯置于加热炉中加热，使纯锆板坯升温至770℃后保温80min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到尺寸为21mm(厚)×1000mm(宽)×7800mm(长)第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为85.00％，所述第一轧制共分8道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：14.29％，16.67％，30.00％，27.14％，25.49％，23.68％，17.24％和12.50％，所述纯锆板坯的牌号为Zr-3(R60702)；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸为21mm(厚)×1000mm(宽)×1300mm(长)，然后将剪切后的第一半成品板坯置于加热炉中加热，使第一半成品板坯升温至730℃后保温15min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到尺寸为5.25mm(厚)×1300mm(宽)×4000mm(长)的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为75.00％，所述第二轧制共分6道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：23.81％，25.00％，25.00％，22.22％，14.29％和12.50％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸为5.25mm(厚)×1300mm(宽)×2000mm(长)，然后对剪切后的第二半成品板坯进行中间退火处理，具体过程为：将第二半成品板坯置于退火炉中，在温度为650℃的条件下保温45min后自然冷却，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，彻底去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.8mm的耐磨钢球以75m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面，依靠耐磨钢球的冲击以及耐磨钢球与第三半成品板坯之间的磨擦，使第三半成品板坯表面的氧化皮破碎；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为20％，HF的质量浓度为1％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行3个轧程的冷轧，其中第1个轧程冷轧的轧程变形量为60％，道次变形量为4％～10％，轧制速率为1.0m/s，第1个轧程冷轧完成后剪切至尺寸为2.1(厚)×1300mm(宽)×500mm(长)，然后进行中间真空退火处理，具体过程为：在装料厚度为105mm，温度为650℃的真空炉中保温3.5h后炉冷；第2个轧程冷轧的轧程变形量为60％，道次变形量为4％～8％，轧制速率为0.8m/s，然后进行中间真空退火处理，具体过程为：在装料厚度为10mm，温度为600℃的真空炉中保温1h后炉冷；第3个轧程冷轧的轧程变形量为52.38％，道次变形量为2％～6％，轧制速率为0.2m/s，得到尺寸为0.4mm(厚)×1300mm(宽)×2625mm(长)的第五半成品板坯；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；
步骤六、采用NaOH脱脂剂对步骤五中所述第五半成品板坯进行除油处理，然后置于真空炉中进行成品真空退火处理，出炉后采用矫直机校平处理至其不平度≤3mm/m，得到厚度为0.4mm，宽度为1300mm的纯锆宽幅薄板；所述成品真空退火处理的具体过程为：将除油处理后的第五半成品板坯置于真空炉中，在温度为600℃，装料厚度为10mm的条件下保温1h后炉冷。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为100mm(厚)×1000mm(宽)×1200mm(长)的纯锆板坯置于加热炉中加热，使纯锆板坯升温至770℃后保温80min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到尺寸为25mm(厚)×1000mm(宽)×4800mm(长)第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为75.00％，所述第一轧制共分8道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：20.00％，20.00％，18.75％，17.31％，13.95％，13.51％，12.50％和10.71％，所述纯锆板坯的牌号为Zr-1(R60700)；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸为25mm(厚)×1000mm(宽)×1600mm(长)，然后将剪切后的第一半成品板坯置于加热炉中加热，使第一半成品板坯升温至730℃后保温25min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到尺寸为4.0mm(厚)×1600mm(宽)×6250mm(长)的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为84.00％，所述第二轧制共分7道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：24.00％，26.32％，25.71％，26.92％，26.32％，17.86％和13.04％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸为4.0mm(厚)×1600mm(宽)×1250mm(长)，然后对剪切后的第二半成品板坯进行中间退火处理，具体过程为：将第二半成品板坯置于退火炉中，在温度为600℃的条件下保温30min后自然冷却，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，彻底去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.7mm的耐磨钢球以90m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面，依靠耐磨钢球的冲击以及耐磨钢球与第三半成品板坯之间的磨擦，使第三半成品板坯表面的氧化皮破碎；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为12％，HF的质量浓度为3％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行2个轧程的冷轧，其中第1个轧程冷轧的轧程变形量为60％，道次变形量为4％～10％，轧制速率为0.8m/s，第1个轧程冷轧完成后剪切至尺寸为1.6(厚)×1600mm(宽)×1562.5mm(长)，然后进行中间真空退火处理，具体过程为：在装料厚度为200mm，温度为700℃的真空炉中保温6h后炉冷；第2个轧程冷轧的轧程变形量为37.50％，道次变形量为4％～8％，轧制速率为0.7m/s，得到尺寸为1.0mm(厚)×1600mm(宽)×2031mm(长)的第五半成品板坯；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；
步骤六、采用NaOH脱脂剂对步骤五中所述第五半成品板坯进行除油处理，然后置于真空炉中进行成品真空退火处理，出炉后采用矫直机校平处理至其不平度≤3mm/m，得到厚度为1.0mm，宽度为1600mm的纯锆宽幅薄板；所述成品真空退火处理的具体过程为：将除油处理后的第五半成品板坯置于真空炉中，在温度为650℃，装料厚度为80mm的条件下保温3h后炉冷。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为200mm(厚)×1000mm(宽)×1200mm(长)的纯锆板坯置于加热炉中加热，使纯锆板坯升温至740℃后保温160min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到尺寸为25mm(厚)×1000mm(宽)×9600mm(长)第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为80.00％，所述第一轧制共分9道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：12.50％，16.00％，17.01％，17.21％，18.81％，19.51％，19.70％，15.09％和11.11％，所述纯锆板坯的牌号为Zr-1(R60700)；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸为25mm(厚)×1000mm(宽)×1600mm(长)，然后将剪切后的第一半成品板坯置于加热炉中加热，使第一半成品板坯升温至700℃后保温40min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到尺寸为6.0mm(厚)×1600mm(宽)×4166mm(长)的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为85.00％，所述第二轧制共分9道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：20.00％，21.88％，22.00％，20.51％，19.35％，20.00％，20.00％，16.25％和10.45％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸为6.0mm(厚)×1600mm(宽)×2083mm(长)，然后对剪切后的第二半成品板坯进行中间退火处理，具体过程为：将第二半成品板坯置于退火炉中，在温度为700℃的条件下保温60min后自然冷却，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，彻底去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.8mm的耐磨钢球以80m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面，依靠耐磨钢球的冲击以及耐磨钢球与第三半成品板坯之间的磨擦，使第三半成品板坯表面的氧化皮破碎；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为18％，HF的质量浓度为2％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行1个轧程的冷轧，得到尺寸为3.0mm(厚)×1600mm(宽)×4166mm(长)的第五半成品板坯；所述冷轧的轧程变形量为50％，道次变形量为4％～10％，轧制速率为0.2m/s；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；
步骤六、采用NaOH脱脂剂对步骤五中所述第五半成品板坯进行除油处理，然后置于真空炉中进行成品真空退火处理，出炉后采用矫直机校平处理至其不平度≤2mm/m，得到厚度为3.0mm，宽度为1600mm的纯锆宽幅薄板；所述成品真空退火处理的具体过程为：将除油处理后的第五半成品板坯置于真空炉中，在温度为600℃，装料厚度为150mm的条件下保温4.75h后炉冷。
实施例6
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将尺寸为125mm(厚)×1000mm(宽)×1200mm(长)的纯锆板坯置于加热炉中加热，使纯锆板坯升温至780℃后保温100min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到尺寸为25mm(厚)×1000mm(宽)×6000mm(长)第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为75.00％，所述第一轧制共分8道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：16.00％，19.05％，20.00％，20.59％，18.52％，18.18％，16.67％和16.67％，所述纯锆板坯的牌号为Zr-3(R60702)；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸为25mm(厚)×1000mm(宽)×1200mm(长)，然后将剪切后的第一半成品板坯置于加热炉中加热，使第一半成品板坯升温至760℃后保温10min，再送入热轧机中进行第二轧制，得到尺寸为5.0mm(厚)×1200mm(宽)×5000mm(长)的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为80.00％，所述第二轧制共分9道次完成，各道次轧制的道次变形率分别为：24.00％，21.05％，20.00％，16.67％，15.00％，14.12％，13.70％，11.11％和10.71％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸为5.0mm(厚)×1200mm(宽)×2500mm(长)，然后对剪切后的第二半成品板坯进行中间退火处理，具体过程为：将第二半成品板坯置于退火炉中，在温度为650℃的条件下保温45min后自然冷却，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，彻底去除表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.6mm的耐磨钢球以90m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面，依靠耐磨钢球的冲击以及耐磨钢球与第三半成品板坯之间的磨擦，使第三半成品板坯表面的氧化皮破碎；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为15％，HF的质量浓度为2％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行1个轧程的冷轧，得到尺寸为4.0mm(厚)×1200mm(宽)×3125mm(长)的第五半成品板坯；所述冷轧的轧程变形量为20％，道次变形量为2％～8％，轧制速率为0.8m/s；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；
步骤六、采用NaOH脱脂剂对步骤五中所述第五半成品板坯进行除油处理，然后置于真空炉中进行成品真空退火处理，出炉后采用矫直机校平处理至其不平度≤2mm/m，得到厚度为4.0mm，宽度为1200mm的纯锆宽幅薄板；所述成品真空退火处理的具体过程为：将除油处理后的第五半成品板坯置于真空炉中，在温度为700℃，装料厚度为110mm的条件下保温3.5h后炉冷。
测试本发明实施例1～实施例6加工生产的纯锆宽幅薄板在室温(20℃)条件下的纵横向力学性能，测试结果见表1。
表1实施例1～实施例6加工生产的纯锆宽幅薄板的纵横向力学性能
由表1中的数据可知，本发明加工生产的纯锆宽幅薄板经成品真空退火处理后，Zr-1纯锆宽幅薄板在室温(20℃)条件下的抗拉强度≤365MPa，屈服强度≤296MPa，断后伸长率≥36％，各项性能均满足ASTM B551/B551M-07标准要求；且Zr-1宽幅薄板的横向抗拉强度和纵向抗拉强度差值的绝对值≤20MPa，横向屈服强度和纵向屈服强度差值的绝对值≤20MPa，横向断后伸长率和纵向断后伸长率差值的绝对值≤2％；Zr-3宽幅薄板在室温(20℃)条件下的抗拉强度≥425MPa，屈服强度≥330MPa，断后伸长率≥24％，各项性能远远高于ASTM B551/B551M-07标准要求；且Zr-3宽幅薄板的横向抗拉强度和纵向抗拉强度差值的绝对值≤20MPa，横向屈服强度和纵向屈服强度差值的绝对值≤26MPa，横向断后伸长率和纵向断后伸长率差值的绝对值≤2％；由此说明，采用本发明加工生产的纯锆宽幅薄板横纵向力学性能均匀，各向异性小。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将厚度为100mm～200mm，宽度为800mm～1000mm的纯锆板坯置于温度为740℃～800℃的加热炉中保温80min～160min，然后送入热轧机中进行第一轧制，得到第一半成品板坯；所述第一轧制为单向轧制，所述第一轧制的总变形量为75％～85％；
步骤二、将步骤一中所述第一半成品板坯剪切后置于温度为700℃～760℃的加热炉中保温10min～40min，然后送入热轧机中进行第二轧制，得到厚度为4mm～6mm，宽度为1000mm～1600mm的第二半成品板坯；所述第二轧制的轧制方向与步骤一中所述第一轧制的轧制方向相垂直，所述第二轧制的总变形量为75％～85％；
步骤三、将步骤二中所述第二半成品板坯剪切后置于温度为600℃～700℃的加热炉中保温30min～60min进行中间退火处理，得到第三半成品板坯；
步骤四、对步骤三中所述第三半成品板坯进行抛丸处理和喷淋式酸洗处理，去除板坯表面氧化皮后得到第四半成品板坯；所述抛丸处理的具体过程为：将所述第三半成品板坯置于抛丸机中，采用直径为0.5mm～0.8mm的耐磨钢球以75m/s～95m/s的速度抛射至第三半成品板坯表面；所述喷淋式酸洗处理采用的酸洗剂为HNO3和HF的混合溶液，所述混合溶液中HNO3的质量浓度为10％～20％，HF的质量浓度为1％～3％；
步骤五、将步骤四中所述第四半成品板坯送入大型冷轧机中进行1～3个轧程的冷轧，得到第五半成品板坯；所述冷轧的轧程变形量为20％～60％，道次变形量为2％～10％，轧制速率为0.2m/s～1m/s；所述冷轧的轧制方向与步骤二中所述第二轧制的轧制方向相平行；当对所述第四半成品板坯进行2或3个轧程的冷轧时，在相邻两个轧程的冷轧之间对第四半成品板坯进行中间真空退火处理；
步骤六、对步骤五中所述的第五半成品板坯依次进行除油处理、成品真空退火处理和校平处理，得到厚度为0.4mm～4mm，宽度为1000mm～1600mm的纯锆宽幅薄板。
2.按照权利要求1所述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤一中所述纯锆板坯的牌号为Zr-1，其参照的标准为R60700或Zr-3，其参照的标准为R60702。
3.按照权利要求1所述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤一中所述第一轧制的道次变形量为10％～30％。
4.按照权利要求1所述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤二中所述第二轧制的道次变形量为10％～30％。
5.按照权利要求1所述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤五中所述中间真空退火处理的温度为600℃～700℃，保温时间为1h～6h，装料厚度为10mm～200mm。
6.按照权利要求1所述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤六中所述成品真空退火处理的温度为600℃～700℃，保温时间为1h～6h，装料厚度为10mm～200mm。
7.按照权利要求1所述的一种纯锆宽幅薄板的加工方法，其特征在于，步骤六中所述纯锆宽幅薄板的不平度≤3mm/m。
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