CN114309116A - 一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，包括以下步骤：获取0.10～0.15mm厚、300～600mm宽的退火态成品轧制用母带，在轧程变形量为25%～50%下，对退火态成品轧制用母带进行多道次轧制，然后对轧制后的钛带先进行预矫直处理，再依次进行热处理和矫直处理。本发明的制备方法采用退火前对冷轧钛带进行预矫直，改善轧制过程中产生的边浪、中间浪及肋浪等板形缺陷，抵消了退火过程中应力释放导致的形变，从而避免了超薄宽幅钛带轧制过程中的退火折印问题，改善超薄宽幅钛带的轧制质量。
Description
技术领域
本发明涉及钛箔带材制备技术领域，具体涉及一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法。
背景技术
针对300～600mm的宽幅钛箔带材，现有的批量化生产多针对厚度0.1mm以上的带材，随着新能源、3C、医疗等领域需求不断发展，对0.1mm以下、300～600mm的宽幅超薄钛箔带材的市场需求越来越强烈。
然而，宽幅的钛箔带材越薄，其制备难度也越大，对轧制及退火的要求也越高，对于0.1mm厚度以下、300～600mm宽的宽幅超薄钛箔带材，采用现有的制备工艺所轧制出的钛带质量和性能较低，例如，轧制过程中应力集中严重、在板幅较宽的情况下，退火过程易抖动导致钛带出现折印，此外，轧制过程中的轻微抖动、浪形及张力失稳即可导致钛带的断带，使得无法稳定轧制，尤其是0.05mm、0.075mm的超薄钛箔带材，轧制过程中极易发生轧辊磨损及因张力失稳导致的起筋及断带现象，导致钛带报废。因此，如何批量制备出轧制质量较好、0.1mm以下厚度、300～600mm宽的钛箔带材成为行业发展所迫切解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，以改善宽幅超薄钛箔带材在批量生产中的轧制质量。
本发明所采用的技术方案是：
一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，包括以下步骤：获取0.10～0.15mm厚、300～600mm宽的退火态成品轧制用母带，在轧程变形量为25%～50%下，对退火态成品轧制用母带进行多道次轧制，然后对轧制后的钛带先进行预矫直处理，再依次进行热处理和矫直处理。
进一步地，首道次变形量10%～15%，第二道次变形量8%～12%，其余道次变形量3%～5%。
进一步地，单位张力100～300kg/mm2，轧制速度30～50m/min，轧制力30～100KN。
进一步地，在预矫直处理中，矫直张力50～200KN，拉伸变形率0.01%～0.05%。
进一步地，在预矫直处理前，对轧制后的钛带先进行脱脂去油，脱脂去油后钛卷塔形小于2mm。
进一步地，热处理的过程为：在氩气保护下，采用连续退火炉进行热处理，热处理温度650～800℃，保温时间0.5～3min。
进一步地，氩气纯度≥99.99%，退火张力0.1～1.0KN。
进一步地，在矫直处理中，矫直张力100～500KN，拉伸变形率0.03%～0.20%。
进一步地，使用0级及以上海绵钛作为原材料，通过一次EB炉熔炼及机加工，获得可用于直接轧制的钛扁锭，对钛扁锭依次进行热轧、冷轧得到所述退火态成品轧制用母带。
进一步地，所述退火态成品轧制用母带的长度、宽度及厚度楔形均小于5mm。
本发明的有益效果：
1.本发明的宽幅超薄钛箔带材制备方法采用退火前对冷轧钛带进行矫平，改善了轧制过程中产生的边浪、中间浪及肋浪等板形缺陷，抵消了退火过程中应力释放导致的形变，从而避免了超薄宽幅钛带轧制过程中的退火折印问题，改善了超薄宽幅钛带的轧制质量。
2.本发明的宽幅超薄钛箔带材制备方法采用小道次变形量来降低摩擦力及轧辊磨损程度，实现超薄宽幅钛箔带材的稳定轧制，避免了轧制断带及起筋现象，同时采用小张力慢速轧制提升了轧制的稳定性，避免了轧制过程中的起筋，大大改善了超薄宽幅钛带的轧制质量。
3.本发明的宽幅超薄钛箔带材制备方法中，所选用的道次变形量降低了摩擦力及轧辊磨损程度，改善了轧制的质量，同时，在该道次变形量范围内，避免了钛箔带材轧制加工中的硬化问题，保证了钛带的顺利轧制以及轧制质量，此外，在该道次变形量下，钛带批量生产的成本以及交期得到较好的控制，工业化生产应用价值高。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，包括以下步骤：获取0.10～0.15mm厚、300～600mm宽的退火态成品轧制用母带，在轧程变形量为25%～50%下，对退火态成品轧制用母带进行多道次轧制，然后对轧制后的钛带先进行预矫直处理，再依次进行热处理和矫直处理。
其中，首道次变形量10%～15%，第二道次变形量8%～12%，其余道次变形量3%～5%，单位张力100～300kg/mm2，轧制速度30～50m/min，轧制力30～100KN。
其中，在预矫直处理中，矫直张力50～200KN，拉伸变形率0.01%～0.05%。
其中，在预矫直处理前，对轧制后的钛带先进行脱脂去油，脱脂去油后钛卷塔形小于2mm。
其中，热处理的过程为：在氩气保护下，采用连续退火炉进行热处理，热处理温度650～800℃，保温时间0.5～3min，氩气纯度≥99.99%，退火张力0.1～1.0KN。
其中，在矫直处理中，矫直张力100～500KN，拉伸变形率0.03%～0.20%。
其中，在获取0.10～0.15mm厚、300～600mm宽的退火态成品轧制用母带时，使用0级及以上海绵钛作为原材料，通过一次EB炉熔炼及机加工，获得可用于直接轧制的钛扁锭，对钛扁锭依次进行热轧、冷轧得到所述退火态成品轧制用母带，退火态成品轧制用母带的长度、宽度及厚度楔形均小于5mm。
实施例一：0.05mm厚、600mm宽钛箔带材制备
第一步，使用0级及以上海绵钛作为原材料，通过一次EB炉熔炼及机加工，选用厚度190mm、宽度1280mm的EB炉模铸扁锭坯料生产0.05mm钛箔带材，使用炉卷轧机组将坯料热轧至3.0mm厚。
第二步，采用连续退火抛丸酸洗线对黑皮态热轧钛卷进行热处理及去除氧化皮。
第三步，使用二十辊轧机及热处理炉对热轧钛卷进行多轧程冷轧及半成品退火获得0.10mm厚、610mm宽退火态母带。
第四步，采用二十辊轧机轧至0.05mm，轧程变形率50%，轧制参数表如表1所示。
第五步，采用脱脂清理线对冷轧态钛箔带材脱脂去油，脱脂去油后钛卷塔形小于2mm。
第六步，采用张力矫直机对冷轧态钛带进行预矫直，矫直张力50KN，拉伸变形率0.01%。
第七步，采用氩气保护连续退火炉对钛带进行成品热处理，热处理温度650℃，保温时间0.5min，其中氩气纯度≥99.99%，退火张力0.1KN。
第八步，退火后使用张力矫直机对钛带进行矫直，矫直张力100KN，拉伸变形率0.03%。
第九步，对成品卷进行取样及检验，钛带不平度≤1.5mm/m。
表1 实施例一的成品轧制参数表
实施例二：0.075mm厚、600mm宽钛箔带材制备
第一步，使用0级及以上海绵钛作为原材料，通过一次EB炉熔炼及机加工，选用厚度180mm、宽度1270mm的EB炉模铸扁锭坯料生产0.05mm钛箔带材，使用炉卷轧机组将坯料热轧至2.5mm厚。
第二步，采用连续退火抛丸酸洗线对黑皮态热轧钛卷进行热处理及去除氧化皮。
第三步，使用二十辊轧机及热处理炉对热轧钛卷进行多轧程冷轧及半成品退火获得0.15mm厚、610mm宽退火态母带。
第四步，采用二十辊轧机轧至0.075mm，轧程变形率50%，轧制参数表如表2所示。
第五步，采用脱脂清理线对冷轧态钛箔带材脱脂去油，脱脂去油后钛卷塔形小于2mm。
第六步，采用张力矫直机对冷轧态钛带进行预矫直，矫直张力100KN，拉伸变形率0.05%。
第七步，采用氩气保护连续退火炉对钛带进行成品热处理，热处理温度700℃，保温时间2.0min，其中氩气纯度≥99.99%，退火张力0.5KN。
第八步，退火后使用张力矫直机对钛带进行矫直，矫直张力500KN，拉伸变形率0.20%。
第九步，对成品卷进行取样及检验，钛带不平度≤1.5mm/m。
表2 实施例二的成品轧制参数表
实施例三：0.075mm厚、600mm宽钛箔带材制备
第一步，使用0级及以上海绵钛作为原材料，通过一次EB炉熔炼及机加工，选用厚度200mm、宽度1290mm的EB炉模铸扁锭坯料生产0.075mm钛箔带材，使用炉卷轧机组将坯料热轧至2.0mm厚。
第二步，采用连续退火抛丸酸洗线对黑皮态热轧钛卷进行热处理及去除氧化皮。
第三步，使用二十辊轧机及热处理炉对热轧钛卷进行多轧程冷轧及半成品退火获得0.10mm厚、610mm宽退火态母带。
第四步，采用二十辊轧机轧至0.075mm，轧程变形率25%，轧制参数表如表3所示。
第五步，采用脱脂清理线对冷轧态钛箔带材脱脂去油，脱脂去油后钛卷塔形小于2mm。
第六步，采用张力矫直机对冷轧态钛带进行预矫直，矫直张力50KN，拉伸变形率0.03%。
第七步，采用氩气保护连续退火炉对钛带进行成品热处理，热处理温度750℃，保温时间3.0min，其中氩气纯度≥99.99%，退火张力0.8KN。
第八步，退火后使用张力矫直机对钛带进行矫直，矫直张力300KN，拉伸变形率0.10%。
第九步，对成品卷进行取样及检验，钛带不平度≤1.5mm/m。
表3 实施例三成品轧制参数表
对比例一
与实施例二不同的是，本实施例在第五步之后，直接进行成品退火，即在成品退火前未采用张力矫直机对钛箔带卷进行预矫直。
对比例二
与实施例一不同的是，在多道次轧制过程中，本实施例的首道次变形量为20%，其余道次变形量10%～15%。
对比例三
与实施例三不同的是，本实施例在第五步之后，直接进行成品退火，同时，在多道次轧制过程中，本实施例的首道次变形量为20%，第二道次变形量15%，其余道次变形量6%～10%。
对比例四
与实施例一不同的是，在多道次轧制过程中，本实施例的成品轧制首道次变形量为6%，其余道次变形量3%～5%。
对实施例一～三与对比例一～四的钛带进行质量检测，结果如表4所示。其中，实施例一～三均无断带、起筋及折印缺陷等现象；对比例一退火前未对钛箔带卷进行预矫直，退火时出现折印；对比例二由于轧制道次变形量过大，出现断带、起筋，导致钛箔带卷报废；对比例三由于未对轧制道次变形量优化、且未进行预矫直，钛带出现折印、断带以及起筋，导致钛箔带卷报废;对比例四由于首道次变形量较小，钛带轧制加工硬化严重，无法轧至目标厚度，导致报废。
表4 质量检测结果
需要说明的是，上述实施例仅用来说明本发明，但本发明并不局限于上述实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取0.10～0.15mm厚、300～600mm宽的退火态成品轧制用母带，在轧程变形量为25%～50%下，对退火态成品轧制用母带进行多道次轧制，然后对轧制后的钛带先进行预矫直处理，再依次进行热处理和矫直处理。
2.如权利要求1所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，首道次变形量10%～15%，第二道次变形量8%～12%，其余道次变形量3%～5%。
3.如权利要求2所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，单位张力100～300kg/mm2，轧制速度30～50m/min，轧制力30～100KN。
4.如权利要求1所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，在预矫直处理中，矫直张力50～200KN，拉伸变形率0.01%～0.05%。
5.如权利要求4所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，在预矫直处理前，对轧制后的钛带先进行脱脂去油，脱脂去油后钛卷塔形小于2mm。
6.如权利要求1所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，热处理的过程为：在氩气保护下，采用连续退火炉进行热处理，热处理温度650～800℃，保温时间0.5～3min。
7.如权利要求5所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，氩气纯度≥99.99%，退火张力0.1～1.0KN。
8.如权利要求1所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，在矫直处理中，矫直张力100～500KN，拉伸变形率0.03%～0.20%。
9.如权利要求1所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，使用0级及以上海绵钛作为原材料，通过一次EB炉熔炼及机加工，获得可用于直接轧制的钛扁锭，对钛扁锭依次进行热轧、冷轧得到所述退火态成品轧制用母带。
10.如权利要求9所述的一种宽幅超薄钛箔带材的制备方法，其特征在于，所述退火态成品轧制用母带的长度、宽度及厚度楔形均小于5mm。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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