CN111020429B - 一种锭成材大厚度超宽ta1钛板的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法，所述加热步骤：大厚度超宽钛板在微正压、弱氧化性气氛下的正火炉进行加热；入炉温度300～400℃，保温1～1.5小时；再用1～1.5小时升温至680℃～730℃；最后在680℃～730℃保温时间1～1.5小时。本发明解决了大厚度超宽规格钛板热处理后表面氧化、板型飘曲的问题，大大提高了宽厚钛板的成材率，成材率≥97%，平直度控制在≤3mm/m，表面整洁、无氧化。

Description

一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，尤其是一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法。
背景技术
TA1钛板有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点。由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度被广泛用于航空航天、海洋石油开发、化工、医疗等领域。随着钛及钛合金在航空航天、舰船、化工、汽车、体育等领域的广泛应用， 因此宽厚TA1板坯需求量越来越大。然而目前国内生产钛板以冷轧钛卷为主，对于热轧宽厚钛板的轧制及热处理相关研究还没有报道。
因此开发一种锭成材超厚钛板材的热处理工艺，解决板型飘曲、表面氧化、及提升板材性能，提高钛板的成材率，具有较大的经济效益和社会效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法。本发明解决了大厚度超宽规格钛板热处理后板型飘曲，避免了表面氧化，大大提高了宽厚钛板的成材率，提高了生产效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法，所述加热步骤：大厚度超宽钛板在微正压、弱氧化性气氛下的正火炉进行加热；入炉温度300～400℃，保温1～1.5小时；再用1～1.5小时升温至680℃～730℃；最后在680℃～730℃保温时间1～1.5小时。
本发明所述微正压为5～15Pa，弱氧化性气氛的氧气含量为2～5%。
本发明所述锭成材钛板热处理完毕出炉后空冷。
本发明所述锭成材钛板厚度为20mm～30mm，宽度为3000mm～3500mm。
本发明所述锭成材钛板热处理后板型较好平直度在≤3mm/m，表面整洁，无氧化。
本发明所述锭成材钛板热处理后性能优良，屈服强度Rel：240-250MPa，抗拉强度Rm：310-330MPa；伸长率37-41%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 1、本发明钛锭成材超宽钛板厚度为20-30mm，宽度为3000-3500mm，性能指标优良：屈服强度Rel：240-250MPa，抗拉强度Rm：310-330MPa；伸长率37-41%，成材率≥97%，平直度控制在≤3mm/m，表面整洁、无氧化，大大提升成材率。2、本方法中热处理步骤的分阶段加热使钛板材加热均匀，内部组织均匀，消除钛板材加热不均导致的各向异性。热处理后板型良好，表面干净整洁、性能优良，满足了后续零件加工的需求。3、本发明热处理方法包括钢锭成材钛板二火轧制后的热处理工序，根据钛板材在高温状态下的物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，有效防止了钛板材的各向异性及表面氧化，大大提升了成材率。大幅减低生产成本，减少由于板型不符造成重新补产带来的经济损失及人工成本，提高了生产效率；生产方法适锭成材大厚度超宽钛板。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本一种锭成材大厚度超宽TA1钛板采用下述具体工艺。
选取厚为20mm、宽为3000mm的锭成材的钛板，装加热炉。加热炉炉膛压力为微正压6Pa、氧气含量为2%，进行加热；入炉温度300℃，保温1.5小时；再用1.5小时升温至680℃；最后在680℃保温时间1小时。锭成材钛板热处理完毕出炉后空冷。
本实施例所得超宽幅钛板型良好（平直度控制在≤1.5mm/m），屈服强度Rel：250MPa，抗拉强度Rm：330MPa；伸长率40%，成材率98%。满足了后续生产特殊规格钛材零件的需求。
实施例2
本一种锭成材大厚度超宽TA1钛板采用下述具体工艺。
选取厚为25mm、宽为3100mm的锭成材的钛板，装加热炉。加热炉炉膛压力为微正压8Pa、氧气含量为3%，进行加热；入炉温度330℃，保温1.2小时；再用1.2小时升温至700℃；最后在700℃保温时间1.2小时。锭成材钛板热处理完毕出炉后空冷。
本实施例所得超宽幅钛板型良好（平直度控制在≤1.8mm/m），屈服强度Rel：245MPa，抗拉强度Rm：315MPa；伸长率40%，成材率99%。满足了后续生产特殊规格钛材零件的需求。
实施例3
本一种锭成材大厚度超宽TA1钛板采用下述具体工艺。
选取厚为27mm、宽为3150mm的锭成材的钛板，装加热炉。加热炉炉膛压力为微正压10Pa、氧气含量为3%，进行加热；入炉温度350℃，保温1小时；再用1小时升温至710℃；最后在710℃保温时间1小时。锭成材钛板热处理完毕出炉后空冷。
本实施例所得超宽幅钛板型良好（平直度控制在≤2.5mm/m），屈服强度Rel：240MPa，抗拉强度Rm：315MPa；伸长率37%，成材率99%。满足了后续生产特殊规格钛材零件的需求。
实施例4
本一种锭成材大厚度超宽TA1钛板采用下述具体工艺。
选取厚为28mm、宽为3200mm的锭成材的钛板，装加热炉。加热炉炉膛压力为微正压11Pa、氧气含量为5%，进行加热；入炉温度380℃，保温1.2小时；再用1小时升温至720℃；最后在720℃保温时间1小时。锭成材钛板热处理完毕出炉后空冷。
本实施例所得超宽幅钛板型良好（平直度控制在≤2.2mm/m），屈服强度Rel：245MPa，抗拉强度Rm：310MPa；伸长率38%，成材率98%。满足了后续生产特殊规格钛材零件的需求。
实施例5
本一种锭成材大厚度超宽TA1钛板采用下述具体工艺。
选取厚为30mm、宽为3500mm的锭成材的钛板，装加热炉。加热炉炉膛压力为微正压10Pa、氧气含量为5%，进行加热；入炉温度400℃，保温1.2小时；再用1小时升温至730℃；最后在730℃保温时间1小时。锭成材钛板热处理完毕出炉后空冷。
本实施例所得超宽幅钛板型良好（平直度控制在≤2mm/m），屈服强度Rel：240MPa，抗拉强度Rm：315MPa；伸长率40%，成材率97%。满足了后续生产特殊规格钛材零件的需求。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法，其特征在于，加热步骤：大厚度超宽钛板在微正压、弱氧化性气氛下的正火炉进行加热；入炉温度300～400℃，保温1～1.5小时；再用1～1.5小时升温至680℃～730℃；最后在680℃～730℃保温时间1～1.5小时；
所述锭成材大厚度超宽TA1钛板厚度为20mm～30mm，宽度为3000mm～3500mm；所述钛板为二火轧制后的钛板；
所述锭成材大厚度超宽TA1钛板热处理后性能优良，屈服强度Rel：240-250MPa，抗拉强度Rm：310-330MPa；伸长率37-41%。
2.根据权利要求1所述的一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法，其特征在于：所述微正压为5～15Pa，弱氧化性气氛的氧气含量为2～5%。
3.根据权利要求1所述的一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法，其特征在于：所述锭成材大厚度超宽TA1钛板热处理完毕出炉后空冷。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种锭成材大厚度超宽TA1钛板的热处理方法，其特征在于：所述锭成材大厚度超宽TA1钛板热处理后板型较好，平直度在≤3mm/m，表面整洁，无氧化。
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