一种半自动TC4钛合金冷轧单板的制备方法与流程

本申请涉及钛合金加工，特别是涉及一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法。

背景技术：

1、钛合金有着极其优异的性能，如高的比强度、优异的耐蚀性、良好的冷加工性能等，在航空、航天、化工、建筑及医疗等领域有着广泛的应用。钛合金板材在近些年中，使用量逐年增长，各个领域的需求量均大幅增加，在所有钛加工材中，钛板带产品产量接近50％，目前世界钛板材产量达到2万吨以上，板材牌号近30种，钛合金应用最广泛的是ti-6al-4v(tc4)和ti-5al-2.55n(ta7)，前景广阔。

2、同时，由于钛合金薄板应用在某些特殊领域，对钛合金板材的精度和板型要求也越来越高。钛合金冷轧单板制备过程中，产品厚度公差、表面质量、板型控制等难度较大，导致长期以来钛合金单张板的品质不高，成材率偏低，间接增加制备成本，阻碍了钛合金薄板的广泛应用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，适用于制备成品厚度1.5～2.0mm的tc4钛合金冷轧单张板。本发明主要针对厚度精度问题，采用小变形多道次工艺+半自动人工调整结合的方式，可以改善板型和不平度，在确保产品性能的同时，提高尺寸精度和成品品质。

2、为此，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，所述方法包括：

4、准备tc4钛合金坯料，化学成分要求o≤0.11％、fe≤0.15％，并对所述坯料进行预处理；

5、按照设定的冷轧制度对预处理后的坯料进行冷轧，所述冷轧制度包括多轧程，每个轧程包括多道次；冷轧过程中，采用控制台手动操作轧制道次，每轧程每道次完成后，沿轧向分别测量多个厚度测量点的厚度数据，根据所述厚度数据人工调整板材方向；所述多个厚度测量点沿轧向均匀分布于轧件的两侧。

6、进一步地，准备的坯料为坯料厚度为3.0～3.3mm、宽度1000～1100mm的tc4钛合金板材。

7、进一步地，对所述坯料进行预处理，包括：对所述坯料进行退火、酸碱洗、表面修磨处理，必要时进行扒皮。

8、进一步地，第一轧程变形量＜30％，道次控制为11～15，前4道次变形率控制为8～12％，其余道次变形率控制为5～8％；第二轧程变形量＜25％，单道次变形率≤8％，道次控制为7～9。

9、进一步地，a、b、c为沿轧向在轧件一侧均匀分布的3个厚度测量点，d、e、f为沿轧向在轧件另一侧均匀分布的3个厚度测量点；

10、根据厚度数据人工调整板材方向，包括：

11、若任意道次a、b、c侧的厚度均大于d、e、f，则将板材旋转180°进行翻面后在进行下道次轧制，反之亦然；此翻面过程中板材因残余应力过大出现c翘板形，则人工纠正翘头方向，确保下道次能正常咬入；

12、若任意连续两道次出现，a点厚度大于d点厚度，c点厚度小于f点厚度，则将板材头尾对调旋转180°后进行下道次轧制，反之亦然；

13、若轧制过程中任意连续两道次出现明显c翘，则将板材头尾对调旋转180°后进行下道次轧制。

14、进一步地，还包括：中间坯处理；第一轧程中间坯进行真空退火、酸洗、表面修磨及抛光，确保中间坯无表面微裂纹、凹坑缺陷后切边进行下一轧程，热处理制度为820±10℃，保温0.5～2h，随炉冷却至200℃后空冷。

15、本发明的优点和积极效果：本发明中，采用半自动轧制方式制备tc4钛合金单板，其优势在于设计合理的轧程及总变形率前提下，保证了薄板制备过程中，人工操作及时调整和控制单板厚度精度，板型相比自动可逆轧制更为优良，减少切边，提高成材率。针对自动可逆轧制中厚度精度难控制的问题，采用小变形多道次工艺+人工操作调整结合的方式，可以改善板型和不平度，确保产品性能的同时，提高尺寸精度。

技术特征：

1.一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，其特征在于，准备的热半成品厚度为3.0～3.3mm、宽度1000～1100mm的tc4钛合金板材。

3.根据权利要求1所述的一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，其特征在于，对所述坯料进行预处理，包括：对所述坯料进行退火、酸碱洗、表面修磨处理，必要时进行扒皮。

4.根据权利要求1所述的一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，其特征在于，第一轧程变形量＜30％，道次控制为11～15，前4道次变形率控制为8～12％，其余道次变形率控制为5～8％；第二轧程变形量＜25％，单道次变形率≤8％，道次控制为7～9。

5.根据权利要求5所述的一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，其特征在于，a、b、c为沿轧向在轧件一侧均匀分布的3个厚度测量点，d、e、f为沿轧向在轧件另一侧均匀分布的3个厚度测量点；

6.根据权利要求1所述的一种半自动tc4钛合金冷轧单板的制备方法，其特征在于，还包括：中间坯处理；第一轧程中间坯进行真空退火、酸碱洗、表面修磨及抛光，确保中间坯无表面微裂纹、凹坑缺陷后切边进行下一轧程，热处理制度为820±10℃，保温0.5～2h，随炉冷却至≤200℃后空冷。

技术总结
本发明提供了一种半自动TC4钛合金冷轧单板的制备方法，涉及钛合金加工技术领域，该方法包括：准备TC4钛合金坯料，并对所述坯料进行预处理；按照设定的冷轧制度对预处理后的坯料进行冷轧，所述冷轧制度包括多轧程，每个轧程包括多道次；冷轧过程中，采用控制台手动操作轧制道次，每轧程每道次完成后，沿轧向分别测量多个厚度测量点的厚度数据，根据所述厚度数据人工调整板材方向；所述多个厚度测量点沿轧向均匀分布于轧件的两侧。本发明主要针对冷轧薄板厚度精度问题，采用小变形多道次工艺+半自动人工调整结合的方式，可以改善板型和不平度，在确保产品性能的同时，提高尺寸精度和成品品质。

技术研发人员：钟勇,杨柳,康琴,王立亚
受保护的技术使用者：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24