專利名稱：工業(yè)純鈦卷的真空保護(hù)氣氛退火工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種工業(yè)純鈦巻的真空保護(hù)氣氛退火工藝。
背景技術(shù)：
由于鈦的化學(xué)性質(zhì)活潑，在高溫下容易與空氣中的0、 N、 H等元素發(fā)生反應(yīng)，在表面形成污染層，造成其強(qiáng)度和塑性降低、硬度增大，嚴(yán)重影響后續(xù)加工和使用。因此目前鈦巻的成品退火多采用真空加熱爐或改造原有的退火鋼巻的全氫罩式退火爐進(jìn)行保護(hù)氣氛熱處理。但是采用真空爐進(jìn)行退火處理容易造成鈦巻內(nèi)外圈組織不一致，且處理周期變長，增加了加工成本。如果改造退火鋼巻的全氫罩式退火爐，采用氬氣或保護(hù)氣氛置換空氣退火，容易導(dǎo)致爐內(nèi)的空氣吹掃不干凈，造成退火后的鈦巻表面污染，雜質(zhì)含量增多。而鈦巻的雜質(zhì)成分和變形率會影響鈦巻的熱處理溫度，影響最終的力學(xué)性能，因此必須控制好真空熱處理氣氛、溫度和保溫時間。熱處理溫度過高和時間過長，容易造成鈦巻粘結(jié)，開巻后表面產(chǎn)生粘結(jié)，表面質(zhì)量不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有鈦巻退火過程中存在的上述問題，提供一種在高溫時里面帶有惰性氣體循環(huán)的真空保護(hù)氣氛退火爐進(jìn)行退火處理的工藝，以實現(xiàn)退火后的鈦巻的力學(xué)性能、化學(xué)成分和表面質(zhì)量都能滿足用戶要求；且能大大縮短退火周期，降低退火的能耗，降低成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟
(1) 將表面清潔的鈦巻裝入真空保護(hù)氣氛退火爐內(nèi)，抽真空至真空度達(dá)到1.0X10—3Pa后，以100 200。C/h的升溫速度升到430 500。C，保溫l. 5 2. 5小時；
(2) 用高純惰性氣體在壓力為-10kPa -5kPa微負(fù)壓條件下在爐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，并以8(Tl5(TC/h的升溫速度讓鈦巻升溫到60(r75(rC ，保溫2 8小時；
(3) 關(guān)閉加熱系統(tǒng)，按降溫速度為10(T20(TC/h，降溫到400-550。C，開啟強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加速降溫，至冷卻到17(TC后出爐。
所述強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)帶有換熱器。所述惰性氣體是純度高于99. 99%的氬氣。本發(fā)明使退火后鈦巻的表面質(zhì)量提高，鈦巻內(nèi)外圈的組織和性能均一，檢測后表面沒吸氫現(xiàn)象，其力學(xué)性能、化學(xué)成分和表面質(zhì)量都能滿足用戶要求。采用帶有換熱器的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)后，惰性氣體在循環(huán)時，通過換熱器對惰性氣體進(jìn)行冷卻，從而帶走爐內(nèi)的熱量，可以大大的縮短退火周期，降低退火的能耗，生產(chǎn)成本相應(yīng)的降低。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實施例l:
(1) 將表面清潔的鈦巻裝入真空保護(hù)氣氛退火爐內(nèi)，抽真空至真空度達(dá)到1.0X10—3Pa后，開始以15(TC/h的升溫速度升到45(TC，保溫2小時；
(2) 采用純度高于99. 99%的氬氣、在壓力為-10kPa -5kPa條件下在爐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，以100。C/h的升溫速度讓鈦巻升溫到68(TC，保溫4小時；
(3) 保溫結(jié)束后，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，按降溫速度為15(TC/h降溫到54(TC，開啟帶有換熱器的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加速降溫，冷卻到170°C后出爐。
實施例2:
(1) 將表面清潔的鈦巻裝入真空保護(hù)氣氛退火爐內(nèi)，關(guān)閉爐門后開抽高真空，當(dāng)真空度達(dá)到l. 0X10—^a后，開始以10(TC/h的升溫速度讓鈦巻升溫到50(TC，保溫l. 5小時；
(2) 采用純度高于99.99%的氬氣在爐內(nèi)循環(huán)，控制爐內(nèi)氬氣的壓力為-10kPa -5kPa的微負(fù)壓。以15(TC/h的升溫速度讓鈦巻升溫到74(TC，保溫2小時；
(3) 保溫結(jié)束后，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，再以降溫速度為14(TC/h降溫到46(TC后，開啟帶有換熱器的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加速降溫，冷卻到17(TC出爐。
實施例3:
(1) 將表面清潔的鈦巻裝入真空保護(hù)氣氛退火爐內(nèi)，抽真空至真空度達(dá)到1.0X10—3Pa后，開始以150。C/h的升溫速度升到43(TC，保溫2. 5小時；
(2) 采用純度高于99. 99%的氬氣、在壓力為-10kPa -5kPa條件下在爐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，以100。C/h的升溫速度讓鈦巻升溫到62(TC ，保溫6小時
(3) 保溫結(jié)束后，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，按降溫速度為15(TC/h降溫到50(TC，開啟強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加速降溫，冷卻到17(TC后出爐。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)純鈦卷的真空保護(hù)氣氛退火工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)將表面清潔的鈦卷裝入真空保護(hù)氣氛退火爐內(nèi)，抽真空至真空度達(dá)到1.0×10-3Pa后，以100~200℃/h的升溫速度升到430~500℃，保溫1.5~2.5小時；(2)用高純惰性氣體在壓力為-10kPa～-5kPa微負(fù)壓條件下在爐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，并以80~150℃/h的升溫速度讓鈦卷升溫到600~750℃，保溫2~8小時；(3)關(guān)閉加熱系統(tǒng)，按降溫速度為100~200℃/h，降溫到400-550℃，開啟強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加速降溫，至冷卻到170℃后出爐。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工業(yè)純鈦巻的真空保護(hù)氣氛退火工藝，其特征在于，所述強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)帶有換熱器。
3 征在于，所述惰性氣體是純度高于99. 99%的氬氣。全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)純鈦卷的真空保護(hù)氣氛退火工藝。將表面清潔的鈦卷裝入真空保護(hù)氣氛退火爐內(nèi)，抽真空、升溫到430~500℃保溫1.5~2.5小時；用高純度惰性氣體在微負(fù)壓條件下在爐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，再升溫到600~750℃保溫2~8小時后，再降溫到400-550℃，開啟強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加速降溫，至冷卻到170℃后出爐。本發(fā)明使退火后的鈦卷的力學(xué)性能、化學(xué)成分和表面質(zhì)量都能滿足用戶要求；采用帶有換熱器的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)后，可通過換熱器對惰性氣體進(jìn)行冷卻，可大大縮短退火周期，降低退火能耗，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C22F1/18GK101654767SQ200910307848
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者勇 劉, 劉建東, 劉正喬, 向午淵, 慧 周, 姜媛媛, 李章珩, 覃靜麗, 敏 謝, 謝大可, 韓志強(qiáng) 申請人:湖南湘投金天鈦金屬有限公司