本發(fā)明涉及鈦合金加工，具體是涉及一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

1、鈦?zhàn)鳛榻饘俨牧?，具有比?qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng)、生物相容性好以及無磁性的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天、化工、海洋工程、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。鈦合金帶卷由鈦和其它金屬軋制而成，由于鈦合金帶卷具有耐腐蝕、抑菌等優(yōu)點(diǎn)，可提高導(dǎo)熱導(dǎo)電性，在裝飾、濕法冶金、電力化工、鈦鍋具日用品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

2、目前的鈦帶生產(chǎn)工藝主要是采用成品板材進(jìn)行軋制，由于鈦具有比強(qiáng)度高、變形抗力及回彈性大，因此生產(chǎn)厚度在0.3mm以下超薄帶材難度較大，在生產(chǎn)超薄鈦帶時(shí)多采用熱軋工藝，這就需要對(duì)板材進(jìn)行多次加熱，導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)能源消耗較大，且生產(chǎn)效率較低、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)精度不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：s1、將原料放入熔煉爐內(nèi)，在1680～1720℃下加熱至原料完全熔化，隨后精煉10～15min，去除原料表面浮渣，得到鈦合金液；

3、s2、將鈦合金液送入雙帶鑄造機(jī)，鑄造厚度為14～16mm，鑄造完成后得到鑄坯；

4、s3、對(duì)鑄坯進(jìn)行3～5道熱軋，每道熱軋的變形率為≤50％，直至鑄坯厚度達(dá)1～2mm，再進(jìn)行多道冷軋，每道冷軋前均向鑄坯表面噴灑10～20℃的潤(rùn)滑劑，每道冷軋的變形率≤35％，直至鑄坯厚度達(dá)0.1～0.3mm，得到鑄帶；

5、s4、對(duì)鑄帶進(jìn)行脫脂、剪切后送至卷收機(jī)進(jìn)行收卷，得到超薄鈦帶卷。

6、說明：上述工藝將原料鑄造成鑄坯后，利用鑄坯的殘余熱量直接進(jìn)行熱軋，避免了加熱步驟，節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)效率，通過熱軋降低了鑄坯厚度后，再通過冷軋將鑄坯加工成超薄鈦帶卷，減少了鑄坯加工后的回彈，提高了尺寸精度。

7、進(jìn)一步地，s1中，所述原料的成分按重量百分比計(jì)包括：al?4.0～5.2％、v?1.2～3.2％、ni0.6～1.2％、cu?0.3～0.6％、fe?1.0～2.5％，其余為ti。

8、說明：上述成分的原料流動(dòng)性較好，易于鑄造成型，且最終生產(chǎn)的鈦帶卷力學(xué)性能優(yōu)異，內(nèi)部缺陷較少。

9、進(jìn)一步地，s1中，所述精煉方法為：向原料內(nèi)吹入氬氣進(jìn)行精煉，氬氣吹入量為3～4l/min。

10、說明：通過吹入氬氣進(jìn)行精煉，可有效排出原料內(nèi)殘留的氣體，避免原料內(nèi)的金屬元素發(fā)生高溫氧化。

11、進(jìn)一步地，s2中，雙帶鑄造機(jī)的鑄造速度為6～8m/min，雙帶鑄造機(jī)內(nèi)部冷卻水溫度為20～30℃。

12、說明：限定鑄造速度與冷卻水溫度可保證鑄坯冷卻成型，避免鑄坯與雙帶鑄造機(jī)粘連，并保證生產(chǎn)效率。

13、進(jìn)一步地，s4中，所述脫脂方法為：使用堿性脫脂劑對(duì)鑄帶表面進(jìn)行淋洗。

14、說明：采用堿性脫脂劑可有效去除鑄帶表面殘留的潤(rùn)滑劑，保證鑄帶表面質(zhì)量。

15、進(jìn)一步地，s3中，所述潤(rùn)滑劑按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：聚乙二醇單甲醚10～16份、tio2/caco3納米顆粒4～6份、三乙醇胺3～5份、六偏磷酸鈉2～4份、磺化蓖麻油20～25份、去離子水80～100份。

16、說明：上述潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑性能優(yōu)異，可減小軋輥與鑄坯之間摩擦，并能夠迅速帶走鑄坯表面的熱量，穩(wěn)定鑄坯尺寸，且tio2/caco3納米顆粒可分散在潤(rùn)滑劑內(nèi)，在鑄坯表面形成納米潤(rùn)滑膜，進(jìn)一步減少鑄坯表面的摩擦系數(shù)，減少鑄坯表面的加工磨損，提高鑄坯的表面精度。

17、進(jìn)一步地，所述潤(rùn)滑劑的噴灑量為300～450ml/m2。

18、說明：限定潤(rùn)滑劑的噴灑量可保證潤(rùn)滑效果，避免鑄坯表面出現(xiàn)加工缺陷。

19、進(jìn)一步地，所述tio2/caco3納米顆粒的制備方法包括以下步驟：

20、s3-1、將鈦酸四丁酯加入無水乙醇內(nèi)，攪拌3～5min，得到溶液a，鈦酸四丁酯與無水乙醇的質(zhì)量比為：1：5～6；

21、s3-2、將碳酸氫鈉加入去離子水內(nèi)，攪拌至完全溶解，得到溶液b，碳酸氫鈉與去離子水的質(zhì)量比為1：10～12；

22、s3-3、將溶液a等分2～4次加入至溶液b內(nèi)，且每次溶液a加入前向溶液b內(nèi)加入一次乙酸，直至溶液a全部加入溶液b后，得到混合溶液，溶液a與溶液b質(zhì)量比為1：0.6～1.0，乙酸的單次添加量占溶液a總質(zhì)量的3～5％；

23、s3-4、將混合溶液放入反應(yīng)釜內(nèi)，向混合溶液內(nèi)加入十二烷基苯磺酸鈉，并使用石灰乳將混合溶液的ph調(diào)整至10～12，隨后將混合溶液在120～160℃下反應(yīng)16～20h，反應(yīng)完成后過濾得到固體顆粒，十二烷基苯磺酸鈉的添加量占混合溶液總質(zhì)量的3～4％；

24、s3-5、采用無水乙醇對(duì)固體顆粒進(jìn)行清洗，干燥后得到tio2/caco3納米顆粒。

25、說明：上述制備方法通過鈦酸四丁酯、碳酸氫鈉與氫氧化鈣共同發(fā)生水熱反應(yīng)生成親水性的tio2/caco3納米顆粒，使tio2/caco3納米顆粒能夠均勻分散在潤(rùn)滑劑內(nèi)，且生成的caco3具備多孔結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑劑可充分滲入tio2/caco3納米顆粒內(nèi)，保證納米潤(rùn)滑膜的潤(rùn)滑效果。

26、進(jìn)一步地，所述石灰乳的質(zhì)量濃度為20～25％。

27、說明：上述質(zhì)量濃度的石灰乳溶液易于配制，且成分均勻、使用安全，配制成本較低。

28、本發(fā)明的有益效果是：

29、(1)本發(fā)明將原料鑄造成鑄坯，并利用鑄坯的殘余熱量直接進(jìn)行熱軋，避免了加熱步驟，節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)效率，通過熱軋降低了鑄坯厚度后，再通過冷軋將鑄坯加工成超薄鈦帶卷，減少了鑄坯加工后的回彈，提高了尺寸精度。

30、(2)本發(fā)明潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑性能優(yōu)異，可減小軋輥與鑄坯之間摩擦，并能夠迅速帶走鑄坯表面的熱量，穩(wěn)定鑄坯尺寸，且tio2/caco3納米顆粒可分散在潤(rùn)滑劑內(nèi)，在鑄坯表面形成納米潤(rùn)滑膜，進(jìn)一步減少鑄坯表面的摩擦系數(shù)，減少鑄坯表面的加工磨損，提高鑄坯的表面精度。

技術(shù)特征：

1.一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，s1中，所述原料的成分按重量百分比計(jì)包括：al?4.0～5.2％、v?1.2～3.2％、ni?0.6～1.2％、cu0.3～0.6％、fe?1.0～2.5％，其余為ti。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，s1中，所述精煉方法為：向原料內(nèi)吹入氬氣進(jìn)行精煉，氬氣吹入量為3～4l/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，s2中，雙帶鑄造機(jī)的鑄造速度為6～8m/min，雙帶鑄造機(jī)內(nèi)部冷卻水溫度為20～30℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，s4中，所述脫脂方法為：使用堿性脫脂劑對(duì)鑄帶表面進(jìn)行淋洗。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，s3中，所述潤(rùn)滑劑按重量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：聚乙二醇單甲醚10～16份、tio2/caco3納米顆粒4～6份、三乙醇胺3～5份、六偏磷酸鈉2～4份、磺化蓖麻油20～25份、去離子水80～100份。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑的噴灑量為300～450ml/m2。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述tio2/caco3納米顆粒的制備方法包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述石灰乳的質(zhì)量濃度為20～25％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鈦合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超薄鈦帶卷的連鑄連軋生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：S1、將原料放入熔煉爐內(nèi)，加熱至原料完全熔化，得到鈦合金液；S2、將鈦合金液送入雙帶鑄造機(jī)，得到鑄坯；S3、對(duì)鑄坯進(jìn)行熱軋，直至鑄坯厚度達(dá)1～2mm，再進(jìn)行冷軋，直至鑄坯厚度達(dá)0.1～0.3mm，得到鑄帶；S4、對(duì)鑄帶進(jìn)行脫脂、剪切后送至卷收機(jī)收卷，得到超薄鈦帶卷。本發(fā)明將原料鑄造成鑄坯，并利用鑄坯的殘余熱量直接進(jìn)行熱軋，避免了加熱步驟，節(jié)約了能源，提高了生產(chǎn)效率，通過熱軋降低了鑄坯厚度后，再通過冷軋將鑄坯加工成超薄鈦帶卷，減少了鑄坯加工后的回彈，提高了尺寸精度。

技術(shù)研發(fā)人員：張路路,任浩,朱棉盆,汪新然,王信,姚芬芬,趙義凡,何澤恩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆湘潤(rùn)新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6