一种小直径锆丝的加工工艺的制作方法

本发明涉及小直径锆丝制造领域，尤其是涉及一种小直径锆丝的加工工艺。

背景技术：

1、金属丝材在人们日常生活、工作中的应用越来越广泛，随着我国社会经济脚步的不断加快，对于稀有金属丝材的应用需求也越来越大。目前市场对于稀有金属丝材，例如钛丝、锆丝等材料的需求量增大。

2、随着新兴材料的迅速发展及核能领域应用需求的增加，锆行业开始迎来投资的黄金期。锆作为重要的稀有金属，由于具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、突出的核性能以及优良的导电性，可以在电子元器件制造和电子工业等领域中得到广泛应用，可作为栅板支架、阴极支架和栅板材料，以及作为空气等离子切割机的电极头。

3、但是锆的硬度和强度超高，且韧性差，要将纯锆盘条通过传统的冷轧方式制成2mm的小直径锆丝，加工难度较高。

4、小直径锆丝的生产难度在于：1、1精度要求高：由于锆丝本身直径很小，所以表面质量和尺寸精度要求非常高，需要特别的工艺和设备来保证高精度的加工；2.强度不足：直径小的锆丝由于材质本身强度不足，易折断，所以加工过程中需要使用特殊的工艺来保证其强度和韧性；3.材料加工难度大：如前所述，锆是一种高强度高硬度的金属，加工难度较大。

5、目前的文献中，小直径锆丝生产工艺方面的文献较少，申请号为cn201310561940的中国专利公开了一种低损耗锆丝加工工艺，采用溶锭--开坯--锻造--轧制盘条--修磨--涂层保护--退火--拉制--酸洗或抛光--真空退火的工艺进行，拉制过程加工量开始时段每道拉拔变形量超过10％，在直径小于1毫米时每次变形量保持在0.1毫米，多次拉拔达到预定尺寸。但是没有公开更详细的轧制工艺，且上述锆丝原料轧制前需要包裹乳胶漆以防止氧化、且最后采用了酸洗工艺，再提升成本的同时，易造成环境污染。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种小直径锆丝的加工工艺，通过制定锆丝的轧制和热处理工艺，在生产出满足市场要求的锆丝基础上，缩短生产周期，避免酸洗工序，避免造成环境污染。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种小直径锆丝的加工工艺，该工艺包括如下步骤：

4、1)备料：准备纯锆盘条作为原料；

5、2)对原料采用真空热处理，热处理温度780±20℃，保温1h后冷却，真空度10-3mpa；

6、3)原料轧制——第一轧程：该轧程分为五个道次，总变形量44.75％；第一道次的变形量为：10.76％-11.51％；第二道次的变形量为：11.55％-11.67％；第三道次的变形量为：11.51％-11.69％；第四道次的变形量为：10.76％-11.66％；第五道次的变形量为：9.57％-10.64％；

7、4)对半成品第一次真空热处理：热处理温度780±20℃，保温1h后冷却，真空度10-3mpa；

8、5)半成品轧制——第二轧程：该轧程分为五个道次，总变形量44.59％；第一道次的变形量为：10.81％-11.74％；第二道次的变形量为：11.17％-11.70％；第三道次的变形量为：

9、11.26％-11.39％；第四道次的变形量为：11.16％-11.42％；第五道次的变形量为9.82％-10.64％；

10、

11、6)对半成品第二次真空热处理：热处理温度780±20℃，保温1h后冷却，真空度10-3mpa；

12、7)半成品轧制——第三轧程：该轧程分为五个道次，总变形量44.65％；第一道次的变形量为：10.26％-11.46％；第二道次的变形量为：11.24％-11.87％；第三道次的变形量为：

13、10.76％-11.24％；第四道次的变形量为：11.16％-11.64％；第五道次的变形量为10.30％-11.86％；

14、

15、8)对半成品第三次真空热处理：热处理温度780±20℃，保温1h冷却，真空度10-3mpa；

16、9)成品轧制——第四轧程：该轧程分为四个道次，总变形量34.44％；第一道次的变形量为：9.87％-11.01％；第二道次的变形量为：10.70％-11.01％；第三道次的变形量为：

17、9.33％-9.53％；第四道次的变形量为：8.69％-10.15％；

18、11)成品。

19、作为优选的技术方案，以上四个轧程的轧制速度为8-10m/min。

20、作为优选的技术方案，所述纯锆盘条直径为6mm；得到直径为2mm的锆丝成品。

21、作为优选的技术方案，第一轧程中直径变化为φ6.00—φ4.460；第二轧程中直径变化为φ4.460—φ3.320；第三轧程中直径变化为φ3.320—φ2.470；第四轧程中直径变化为φ2.470—φ2.000。

22、作为优选的技术方案，所述成品锆丝的屈服强度>460mpa；抗拉强度>500mpa；延伸率>5％。

23、本发明具有的优点和积极效果是：

24、本发明通过公开一种小直径锆丝的加工工艺，将6mm直径的纯锆盘条加工成为2mm的锆丝，通过在确定多个轧程的基础上，精准控制每道次压下量和变形率，并在每个轧程后辅以合理的真空热处理工艺，进而生产出满足市场要求的小直径锆丝；该发明不仅不需使用涂层保护锆丝，还可避免使用酸洗工序；此外，由于本发明只用4道轧程就可以完成轧制，大大缩短了生产周期。

技术特征：

1.一种小直径锆丝的加工工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的小直径锆丝的加工工艺，其特征在于：以上四个轧程的轧制速度为8-10m/min。

3.如权利要求1所述的小直径锆丝的加工工艺，其特征在于：所述纯锆盘条直径为6mm；得到直径为2mm的锆丝成品。

4.如权利要求3所述的小直径锆丝的加工工艺，其特征在于：第一轧程中直径变化为φ6.00—φ4.460；第二轧程中直径变化为φ4.460—φ3.320；第三轧程中直径变化为φ3.320—φ2.470；第四轧程中直径变化为φ2.470—φ2.000。

5.如权利要求1所述的小直径锆丝的加工工艺，其特征在于：成品锆丝的屈服强度>460mpa；抗拉强度>500mpa；延伸率>5％。

技术总结
本发明涉及小直径锆丝制造领域，尤其是涉及一种小直径锆丝的加工工艺，通过将6mm直径的纯锆盘条加工成为2mm的锆丝，通过设置四个轧程的基础上，精准控制每道次压下量和变形率，单道次变形量<12％，每轧程总变形率<45％；并在每个轧程后辅以合理的真空热处理工艺，真空热处理，热处理温度780±20℃，保温1h后冷却，真空度10‑3MPa；进而生产出满足市场要求的小直径锆丝，成品锆丝的屈服强度>460MPa；抗拉强度>500MPa；延伸率>5％。该发明不仅不需要使用涂层保护锆丝，还可避免使用酸洗工序。

技术研发人员：张泽,李佳玺,王雅琪,韩冰,王静怡,朱乐,吉庆生
受保护的技术使用者：天津冶金集团天材科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15