钛及合金带卷的罩式炉退火工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111206195A(43)申请公布日2020.05.29(21)申请号202010108846.2(22)申请日2020.02.21(71)申请人湖南湘投金天钛金属股份有限公司地址410205湖南省长沙市高新技术产业开发区麓谷工业园林语路116号(72)发明人陈彦辉陈兵徐峥盛强刘正乔韩聪孔玢吴志平张云(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人伍传松肖云(51)Int.Cl.C22F1/18(2006.01)C22F1/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称钛及合金带卷的罩式炉退火工艺(57)摘要本发明实施例提供了钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，该工艺通过控制加热和冷却速率，利用保护气体氩气作为传热介质进行对流循环，并对氩气流量进行控制，实现了钛及合金带卷退火过程的料温均匀性，采用本发明实施例的罩式炉退火工艺，得到的钛及合金带卷晶粒尺寸均匀，带卷性能稳定，减少了带卷的层间粘结现象，带卷表面光洁无氧化。CN111206195ACN111206195A权利要求书1/1页1.钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤包括：S1：将钛及合金带卷装入罩式炉中；S2：对所述罩式炉抽真空至炉压小于50Pa，回填充入氩气至炉压高于大气压5～10kPa；S3：重复步骤S2至所述罩式炉内的氧气含量低于25ppm；S4：开启炉台对流风机，使所述罩式炉内气体形成对流循环；S5：开启气体阀门，向所述罩式炉通入氩气并控制氩气流量；S6：扣上加热罩，将所述罩式炉升温至第一温度后保温；S7：关闭气体阀门，停止氩气通入，将所述罩式炉升温至第二温度后保温；S8：开启气体阀门，向所述罩式炉通入氩气并控制氩气流量，更换冷却罩；S9：开启冷却风机，第一次降温冷却至炉温达到第三温度，开启水冷，第二次降温冷却至炉温低于第四温度后出炉。2.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S4中，对流风机的转速为500～1200rpm。3.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S5中，氩气流量为10～20m3/h。4.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S6中，第一温度为400～600℃，升温至第一温度的升温速率为20～100℃/h，保温的时间为10～15h。5.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S7中，第二温度为550～850℃，升温至第二温度的升温速率为10～50℃/h，保温的时间为10～20h。6.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S8中，氩气流量控制为5～10m3/h。7.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S9中，第一次降温冷却的降温速率为60～200℃/h。8.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S9中，第三温度为200～350℃。9.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S9中，第二次降温冷却的降温速率为10～50℃/h。10.根据权利要求1所述的钛及合金带卷的罩式炉退火工艺，其特征在于，步骤S9中，第四温度≤80℃。2CN111206195A说明书1/6页钛及合金带卷的罩式炉退火工艺技术领域[0001]本发明属于钛材热处理技术领域，具体涉及钛及合金带卷的罩式炉退火工艺。背景技术[0002]钛作为金属材料，具有比强度高、耐蚀性强、生物相容性好以及无磁性的优点。钛及合金带材主要用于大型民航客机、军用飞机、航天飞行器、核潜艇、核电站和海水淡化等高新技术领域。钛带是用高品质的海绵钛作原料，以带卷的方式生产且成卷供应的产品，钛带产品包括换热器用材、冷凝器用材、复合板用材、焊管用材和装饰用材等。随着相关行业的飞速发展，市场对钛及合金带材的需求量大幅度增加。[0003]钛带卷典型的生产工艺流程为：热轧卷→半成品退火→机械除鳞+酸洗→修磨→冷轧→中间退火→二次冷轧→再结晶退火→平整→精整→钛带成品。上述工艺流程中，钛及合金带材性能的好坏主要取决于热处理工序，退火工艺直接影响钛及合金带材的产品质量。由于钛的化学性质活泼，高温条件下易与O、N、H等元素发生反应，影响产品表面质量的同时造成性能恶化，因此带卷在热处理时一般采用真空或氩气作为保护气氛条件下进行加热。目前，钛带卷的退火方式主要有真空炉、连续炉和罩式炉退火。真空炉主要靠辐射传热，退火周期长且能耗高，带卷的内、中、外圈受热条件差异大，组织和性能均匀性难以保证；连续炉退火生产效率高，但带卷表面易氧化、光洁度低等，需进行酸洗等表面处理后加工或使用；罩式炉退火加热过程使用氩