CN110438324B - 一种用于冷轧钛板的真空退火方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于冷轧钛板的真空退火方法，先准备不平度在8~30mm的待退火板材，并准备两块保护板，然后对待退火板材进行板材脱脂及板型检验，再将待退火板材装入真空退火炉，待退火板材的底部放置有一块保护板和垫板，待退火板材的顶部放置有另一块保护板和压板，待退火板材的两侧表面中，平面度较差的表面均朝上放置，然后进行真空退火，并对升温和降温过程进行控制，获得不平度不超过5mm的冷轧钛板。本发明的流程较短、成本较低，对板材的处理效率较高，并且保证了板材的表面状态不会发生变化，使冷轧钛板表面质量较好，能够满足冷轧钛板的实际生产要求。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧钛板退火领域，尤其涉及一种用于冷轧钛板的真空退火方法。
背景技术
随着钛行业市场发展，对冷轧钛板的板型要求越来越高。目前，厚度1~3mm的冷轧钛板通常由钛卷纵剪后开平横剪获得，所得钛板的板型不平度大部分能够达到小于等于5mm，可以满足使用要求。但是，由于钛卷的带头尾部分是轧制过程中的起车停车段，轧制状态不稳定，板型相比钛卷的中间区域明显更差，所以在开平横剪后由钛卷的带头尾部分获得的板材会出现部分板型不良；并且在钛卷开平横剪过程的起始阶段，需要对矫直机参数进行部分调试，即需要使用部分钛卷进行试切，而试切过程中获得的板材通常板型也较差，因此在冷轧钛板生产过程中一般都会产生部分板型不良的板材。目前对于板型不良板材通常采用大气压矫形退火，然后再进行喷砂酸洗或碱酸洗处理，来对板材的板型进行校正，但现有的这种方法不仅流程长成本高，效率较低，而且由于采用了酸洗，还会导致钛板的表面状态发生变化，难以满足实际生产要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于冷轧钛板的真空退火方法，能够对板型不良的板材进行校正，得到满足使用要求的冷轧钛板。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于冷轧钛板的真空退火方法，包括以下步骤：
步骤一、板材准备
对冷轧钛卷进行开平横剪，获得整板不平度在8~30mm的待退火板材，并准备两块与待退火板材相同尺寸规格且整板不平度≤5mm的钛板，作为真空退火时的保护板；
步骤二、板材脱脂及板型检验
在脱脂线上对步骤一获得的待退火板材和保护板进行脱脂处理，去除待退火板材和保护板表面附着的污染物，在脱脂线末端设置检验平台，对脱脂后的待退火板材的板型进行检验，根据检验结果分别记录待退火板材两侧表面的不平度；
步骤三、板材装炉
（1）、先平放一块垫板，垫板采用不平度≤2mm/m的不锈钢板，垫板的长宽尺寸均不小于待退火板材的长宽尺寸，垫板厚度为20~40mm；
（2）、在垫板上放置一块保护板，然后在保护板上依次叠放多块经步骤二脱脂后的待退火板材，保证所有待退火板材的两侧表面中，根据步骤二检测平面度较差的表面均朝上放置，多块待退火板材叠放后的总高度≤150mm，然后在最上方的待退火板材上放置另一块保护板；
（3）、在最上方的保护板上放置压板，压板采用不平度≤2mm/m的不锈钢板，压板的长宽尺寸均不小于待退火板材的长宽尺寸，当多块待退火板材叠放后的总高度≤50mm时，压板厚度为30~60mm，当多块待退火板材叠放后的总高度为50~100mm时，压板厚度为60~120mm，当多块待退火板材叠放后的总高度为100~150mm时，压板厚度为120~150mm；
（4）、将待退火板材、保护板、垫板和压板叠放后的组合体放入真空退火炉内；
步骤四、真空退火
将真空退火炉内抽真空至真空度≤0.02Pa，使板材以1~4℃/min的速率升温至100~200℃，保温1~3h；然后以2~5℃/min的速率升温至300~450℃，保温1~3h；再以1~3℃/min的速率升温至500~600℃，保温4~10h；
保温结束后使板材以1~3℃/min的速率进行持续1~2h的控制降温，然后在真空退火炉内自然冷却至200~250℃，再向真空退火炉内充氩冷却至≤100℃，将组合体从真空退火炉内取出，并在室温下冷却至温度≤50℃，吊走压板，使板材冷却至室温，得到整板不平度≤5mm的冷轧钛板。
优选的，步骤一中，将冷轧钛卷开平横剪所得的多块待退火板材依次堆叠放置，相邻两块待退火板材之间均放置有防护纸，以避免待退火板材的表面划伤。
优选的，步骤二中，对待退火板材和保护板进行化学脱脂处理，并对检验后的多块待退火板材按照平面度较差的表面朝上依次叠放。
优选的，步骤三中，垫板和压板均采用304不锈钢板。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的用于冷轧钛板的真空退火方法，能够对冷轧钛卷开平横剪后所得的板型不良板材进行校正，使板型不良板材的整板不平度由8~30mm降低至≤5mm，并且在处理过程中通过设置保护板，避免了位于顶部和底部的板材出现退火氧化，也就不需要对板材进行酸洗处理，保证了板材的表面状态不会发生变化，使板型不良板材经过本发明的方法处理后，即可成为能够满足使用要求的合格成品冷轧钛板，与现有技术相比，本发明的流程较短、成本较低，对板材的处理效率较高，并且获得的冷轧钛板表面质量较好，能够满足冷轧钛板的实际生产要求。
具体实施方式
一种用于冷轧钛板的真空退火方法，包括以下步骤：
步骤一、板材准备
对冷轧钛卷进行开平横剪，获得整板不平度在8~30mm的待退火板材，将多块待退火板材依次堆叠放置，相邻两块待退火板材之间均放置有防护纸，以避免待退火板材的表面划伤，并准备两块与待退火板材相同尺寸规格且整板不平度≤5mm的钛板，作为真空退火时的保护板。
步骤二、板材脱脂及板型检验
在脱脂线上对步骤一获得的待退火板材和保护板进行化学脱脂处理，去除待退火板材和保护板表面附着的污染物，在脱脂线末端设置检验平台，对脱脂后的待退火板材的板型进行检验，根据检验结果分别记录待退火板材两侧表面的不平度，对检验后的多块待退火板材按照平面度较差的表面朝上依次叠放。
步骤三、板材装炉
（1）、先平放一块垫板，垫板采用不平度≤2mm/m的304不锈钢板，垫板的长宽尺寸均不小于待退火板材的长宽尺寸，垫板厚度为20~40mm；
（2）、在垫板上放置一块保护板，然后在保护板上依次叠放多块经步骤二脱脂后的待退火板材，保证所有待退火板材的两侧表面中，根据步骤二检测平面度较差的表面均朝上放置，多块待退火板材叠放后的总高度≤150mm，然后在最上方的待退火板材上放置另一块保护板；
（3）、在最上方的保护板上放置压板，压板采用不平度≤2mm/m的304不锈钢板，压板的长宽尺寸均不小于待退火板材的长宽尺寸，根据多块待退火板材叠放后的总高度确定压板厚度，当多块待退火板材叠放后的总高度≤50mm时，压板厚度为30~60mm，当多块待退火板材叠放后的总高度为50~100mm时，压板厚度为60~120mm，当多块待退火板材叠放后的总高度为100~150mm时，压板厚度为120~150mm。
根据实际情况，压板最好能够采用一整块不锈钢平板，当必须采用多块不锈钢平板堆叠成所需厚度的压板时，需保证堆叠成压板的 多块不锈钢平板的长宽尺寸之间的差距不超过100mm，以保证压板对待退火板材的良好压矫效果；压板厚度在实际选用中并非越高越好，压板厚度过高时容易出现退火不均匀导致板型恶化，并且容易出现板材间退火粘结现象，上述压板厚度范围为经过优化的参数。
（4）、将待退火板材、保护板、垫板和压板叠放后的组合体放入真空退火炉内，进行真空退火。
步骤四、真空退火
将真空退火炉内抽真空至真空度≤0.02Pa，使板材以1~4℃/min的速率升温至100~200℃，该温度为真空除气温度，保温1~3h，主要目的是使组合体上附带的污染物以及真空退火炉内本身的污染物，特别是残留的水分充分释放并经真空系统排出真空退火炉；
然后以2~5℃/min的速率升温至300~450℃，该温度为中间保温温度，保温1~3h，主要目的是通过在中间保温温度进行保温，来增加板材内部的温度均匀性；
再以1~3℃/min的速率升温至500~600℃，该温度为板材矫形温度，保温4~10h，主要目的是使板材完成应力松弛，由弹性变形转化成塑性变形，以便于获得良好板型；
保温结束后使板材以1~3℃/min的速率进行持续1~2h的控制降温，通过该控制速率的降温阶段，防止板材在较高的温度时降温过快，避免板型由于热应力作用而恶化；
然后在真空退火炉内自然冷却至200~250℃，再向真空退火炉内充氩冷却至≤100℃，将组合体从真空退火炉内取出，并在室温下冷却至温度≤50℃，吊走压板，使板材冷却至室温，得到整板不平度≤5mm的冷轧钛板。
实例一：
采用TA1冷轧钛卷，开平横剪后获得钛板规格1.0*1230*2000mm，数量40张，正面不平度8~12mm，反面不平度2~5mm；准备退火保护板2张，规格1.0*1230*2000mm，正反面不平度均为1~3mm；
板材脱脂后按正面不平度8~12mm摆放；最下面和最上面分别放置保护板；
装炉；垫板采用20*1300*3000mm规格304不锈钢板，不平度1mm/m；压板采用1块40*1300*3000mm规格304不锈钢板，不平度1mm/m；
真空退火：
a：第一阶段：抽真空至真空度≤0.02Pa，然后经40min升温至150℃，保温1h；
b：第二阶段：从150℃经90min升温至400℃；保温2h；
c：第三阶段：从400℃经90min升温至530℃；保温5h；
d：第四阶段：控制降温500℃经1h降至400℃；
e：第五阶段：炉冷至250℃后充氩冷却；
f：第六阶段：冷却至温度≤100℃后出炉；出炉后冷却至50℃吊走压板；
检验板型：正面不平度2~5mm，反面不平度1~3mm，表面状态仍为光亮面，无氧化。
实例二：
采用TA1冷轧钛卷，开平横剪后获得钛板规格2.0*1000*2000mm，数量50张，正面不平度15~30mm，反面不平度5~10mm；准备退火保护板2张，规格2.0*1000*2000mm，正反面不平度均为1~3mm；
板材脱脂后按正面不平度15~30mm摆放；最下面和最上面分别放置保护板；
装炉；垫板采用20*1300*3000mm规格304不锈钢板，不平度1mm/m；压板采用2块40*1300*3000mm规格304不锈钢板，不平度1mm/m；
真空退火：
a：第一阶段：抽真空至真空度≤0.02Pa，然后经40min升温至150℃，保温1h；
b：第二阶段：从150℃经120min升温至400℃；保温2h；
c：第三阶段：从400℃经120min升温至550℃；保温9h；
d：第四阶段：控制降温550℃经90min降至400℃；
e：第五阶段：炉冷至250℃后充氩冷却；
f：第六阶段：冷却至温度≤100℃后出炉；出炉后冷却至50℃吊走压板；
检验板型：正面不平度3~5mm，反面不平度2~4mm，表面状态仍为光亮面，无氧化。
Claims (4)
1.一种用于冷轧钛板的真空退火方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、板材准备
对冷轧钛卷进行开平横剪，获得整板不平度在8~30mm的待退火板材，并准备两块与待退火板材相同尺寸规格且整板不平度≤5mm的钛板，作为真空退火时的保护板；
步骤二、板材脱脂及板型检验
在脱脂线上对步骤一获得的待退火板材和保护板进行脱脂处理，去除待退火板材和保护板表面附着的污染物，在脱脂线末端设置检验平台，对脱脂后的待退火板材的板型进行检验，根据检验结果分别记录待退火板材两侧表面的不平度；
步骤三、板材装炉
（1）、先平放一块垫板，垫板采用不平度≤2mm/m的不锈钢板，垫板的长宽尺寸均不小于待退火板材的长宽尺寸，垫板厚度为20~40mm；
（2）、在垫板上放置一块保护板，然后在保护板上依次叠放多块经步骤二脱脂后的待退火板材，保证所有待退火板材的两侧表面中，根据步骤二检测平面度较差的表面均朝上放置，多块待退火板材叠放后的总高度≤150mm，然后在最上方的待退火板材上放置另一块保护板；
（3）、在最上方的保护板上放置压板，压板采用不平度≤2mm/m的不锈钢板，压板的长宽尺寸均不小于待退火板材的长宽尺寸，当多块待退火板材叠放后的总高度≤50mm时，压板厚度为30~60mm，当多块待退火板材叠放后的总高度为50~100mm时，压板厚度为60~120mm，当多块待退火板材叠放后的总高度为100~150mm时，压板厚度为120~150mm；
（4）、将待退火板材、保护板、垫板和压板叠放后的组合体放入真空退火炉内；
步骤四、真空退火
将真空退火炉内抽真空至真空度≤0.02Pa，使板材以1~4℃/min的速率升温至100~200℃，保温1~3h；然后以2~5℃/min的速率升温至300~450℃，保温1~3h；再以1~3℃/min的速率升温至500~600℃，保温4~10h；
保温结束后使板材以1~3℃/min的速率进行持续1~2h的控制降温，然后在真空退火炉内自然冷却至200~250℃，再向真空退火炉内充氩冷却至≤100℃，将组合体从真空退火炉内取出，并在室温下冷却至温度≤50℃，吊走压板，使板材冷却至室温，得到整板不平度≤5mm的冷轧钛板。
2.根据权利要求1所述的一种用于冷轧钛板的真空退火方法，其特征在于：步骤一中，将冷轧钛卷开平横剪所得的多块待退火板材依次堆叠放置，相邻两块待退火板材之间均放置有防护纸，以避免待退火板材的表面划伤。
3.根据权利要求1所述的一种用于冷轧钛板的真空退火方法，其特征在于：步骤二中，对待退火板材和保护板进行化学脱脂处理，并对检验后的多块待退火板材按照平面度较差的表面朝上依次叠放。
4.根据权利要求1所述的一种用于冷轧钛板的真空退火方法，其特征在于：步骤三中，垫板和压板均采用304不锈钢板。
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