专利名称：一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法
技术领域：
本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法。
背景技术：
随着航空、航天等工业技术的发展，对钛及钛合金板材，尤其是厚度为O. Imm 5_的钛及钛合金薄板的宽幅、平整度及表面要求越来越高。目前国内常用的钛及钛合金薄板校形退火方法主要有以下三种(I)真空退火炉校形处理、检验交货，适用于要求冷轧表面的宽幅薄钛板；(2)大气退火炉校形退火、碱洗或酸洗、检验交货，适用于宽幅较小、表面可酸洗面的薄钛板；(3)蠕变退火、碱洗或酸洗、检验交货，适用于各种宽度的钛及钛合金薄板。但目前应用的蠕变炉退火校形的装炉过程及后续碱洗、酸洗处理过程都很复杂，不易操作
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法。该方法先对钛板材或钛合金板材进行真空退火处理以保证板材的性能要求，然后利用蠕变原理进行蠕变校形，有效保证了钛板材或钛合金板材的平整度，避免了传统校形工艺的高温粘连现象，保证板材表面光洁无缺陷，省去了传统的校形后碱洗、酸洗过程，缩短了工艺流程，有利于环境保护。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、在位于真空退火炉中的料盘上水平放置一块不平度< 2mm/m的校形底板，将待处理板材整齐叠放于校形底板上，待处理板材的叠放厚度< 50mm ;所述待处理板材为钛板材或钛合金板材；步骤二、将步骤一中叠放于校形底板上的板材在真空条件下升温至750°C 850°C进行真空退火处理O. 5h 2. 5h后随炉冷却；步骤三、在步骤二中经真空退火处理后的板材顶部铺设一层隔离垫板，然后将不平度< 2mm/m的校形压板铺设于隔离垫板上，隔离垫板与校形压板均完全覆盖板材；所述校形压板的重量为2A吨 7A吨，其中所述A为板材板面面积的数值，所述板材板面面积的单位为m2 ；步骤四、将步骤三中铺设有隔离垫板和校形压板的板材在真空条件下进行加热，使板材进行蠕变校形，具体过程为将铺设有隔离垫板和校形压板的板材以2V Mn 30C /min的升温速率升温至500°C 650°C，保温6h IOh后以O. 5°C /min 2°C /min的降温速率冷却，得到不平度< 2mm/m的钛及钛合金板材。上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤一中所述待处理板材的厚度为O. Imm 5mm。上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤二中所述升温的速率为 2°C /min 3°C /min。上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的材质为纯钛或钛合金。上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的厚度为Imm 2mm。上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的不平度彡2mm/m。上述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤二与步骤四中所述真空条件的真空度均为I X IO-3Pa I X 10_4Pa。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明的钛及钛合金板材的蠕变校形方法，将钛及钛合金板材的退火工艺和校形工艺分开进行；先在真空退火炉中进行真空退火以保证板材的力学性能、工艺性能以及显微组织等均满足板材的使用要求，然后采用蠕变原理进行蠕变校形，有效保证了板材的平整度。本发明分两步对钛及钛合金板材进行校形，避免了传统的钛及钛合金在真空退火炉内退火不能校形只能消除应力的缺点，也避免了在电炉或其它炉内退火校形产生的氧化现象；在真空退火炉内利用蠕变原理进行校形，其本质为低温、长时应力作用下发生缓慢塑性变形的校形，既可避免在真空退火炉内传统退火工艺导致的高温粘连现象，又可利用蠕变原理彻底消除残余应力，使板形平整度高，因此有效保证了钛及钛合金板材表面的光洁、平整，又省去了传统的校形后碱洗、酸洗过程，缩短了工艺流程，有利于环境保护。下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施例方式实施例I本实施例的钛及钛合金板材的蠕变校形方法包括以下步骤步骤一、在3m卧式真空退火炉的料盘上水平放置一块厚度为70mm的不平度(2mm/m的校形底板，将10张尺寸为2_ (厚)X 1400mm (宽)X2000mm (长)的待处理的TC4钛合金板材整齐叠放于校形底板上；步骤二、将步骤一中叠放于校形底板上的板材在真空度为IX 10_3Pa的条件下，以30C /min的速率升温至750°C真空退火2. 5h后随炉冷却；步骤三、将步骤二中真空退火后的板材顶部铺设一块尺寸为2mm (厚)X 1400mm(宽)X 2000mm (长)的不平度彡2mm的隔离垫板，然后将1400mm (宽)X 2000mm (长)的不平度< 2_的校形压板铺设于隔离垫板上；所述隔离垫板的材质为纯钛；所述校形压板的重量为11. 2吨；步骤四、将步骤三中铺设有隔离垫板与校形压板的板材在真空度为lX10_3Pa的条件下，以2V /min的速率升温至650°C后保温6h后以2°C /min的速率冷却至40°C以下后出炉。随机抽取7张本实施例蠕变校形后的TC4钛合金板材进行不平度检测，与校形前不平度的对比结果见表I。表I本发明实施例I的钛合金板材校形前与校形后的不平度检测结果
权利要求
1.一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一、在位于真空退火炉中的料盘上水平放置一块不平度< 2mm/m的校形底板，将待处理板材整齐叠放于校形底板上，待处理板材的叠放厚度< 50mm ;所述待处理板材为钛板材或钛合金板材； 步骤二、将步骤一中叠放于校形底板上的板材在真空条件下升温至750°C 850°C进行真空退火处理0. 5h 2. 5h后随炉冷却； 步骤三、在步骤二中经真空退火处理后的板材顶部铺设一层隔离垫板，然后将不平度(2mm/m的校形压板铺设于隔离垫板上，隔离垫板与校形压板均完全覆盖板材；所述校形压板的重量为2A吨 7A吨，其中所述A为板材板面面积的数值，所述板材板面面积的单位为m2 ； 步骤四、将步骤三中铺设有隔离垫板和校形压板的板材在真空条件下加热，使板材进行蠕变校形，具体过程为将铺设有隔离垫板和校形压板的板材以2V Mn 3°C /min的升温速率升温至500°C 650°C，保温6h IOh后以0. 5°C /min 2V /min的降温速率冷却，得到不平度< 2mm/m的钛及钛合金板材。
2.根据权利要求I所述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤一中所述待处理板材的厚度为0. Imm 5mm。
3.根据权利要求I所述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤二中所述升温的速率为2V /min 3°C /min。
4.根据权利要求I所述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三中所述隔离垫板的材质为纯钛或钛合金。
5.根据权利要求I所述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三 中所述隔离垫板的厚度为Imm 2mm。
6.根据权利要求I所述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤三 所述隔离垫板的不平度< 2mm/m。
7.根据权利要求I所述的一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，其特征在于，步骤二与步骤四中所述真空条件的真空度均为I X 10_3Pa I X 10_4Pa。
全文摘要
本发明提供了一种钛及钛合金板材的蠕变校形方法，包括以下步骤一、在真空退火炉中放置一校形底板，将钛板材或钛合金板材叠放于校形底板上；二、进行真空退火处理；三、在钛板材或钛合金板材的顶部铺设隔离垫板，然后将校形压板铺设于隔离垫板上；四、在真空条件下升温至校形温度进行蠕变校形得到不平度≤2mm/m的钛板材或钛合金板材。本发明先对钛板材或钛合金板材进行退火处理以保证板材的性能要求，然后利用蠕变原理进行蠕变校形，有效保证了钛板材或钛合金板材的平整度，避免了传统校形工艺的高温粘连现象，保证板材表面光洁无缺陷，省去了传统的校形后碱洗、酸洗过程，缩短了工艺流程，有利于环境保护。
文档编号C22F1/18GK102796978SQ20121031973
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者王蕊宁, 杨建朝, 舒滢, 曲恒磊, 戴毅, 吴晓东, 谢英杰, 王兴, 侯高洁, 叶红川, 张清, 李辉 申请人:西部钛业有限责任公司