CN110560482A - 一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，先在冷轧机上通过冷轧工作辊对原料钛卷进行轧制，将原料钛卷轧制到目标厚度，并预留厚度余量，对轧制后的原料钛卷进行脱脂处理和罩式退火，得到毛化前钛卷；然后在冷轧机上通过激光毛化辊对毛化前钛卷进行毛化轧制，毛化轧制的单位张力控制为2.5kg/mm2~10.5kg/mm2，并在毛化轧制过程中添加乳化液，根据钛卷的屈服强度控制轧制力和乳化液流量，通过1~3道次的轧制将毛化前钛卷轧制到目标厚度，得到毛化后钛卷，采用的激光毛化辊为对冷轧工作辊进行激光无序毛化处理后获得的毛化轧辊；对毛化后钛卷进行脱脂处理，即获得表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷，实现了在轧制钛卷时直接获得高表面粗糙度冷轧钛卷，能够满足实际生产要求。

Description

一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法
技术领域
本发明涉及冷轧钛卷制备领域，尤其涉及一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法。
背景技术
钛金属的弹性模量低，且加工硬化程度较高，使得钛卷轧制后的回弹较强，冷轧过程较为困难，主要表现为轧制时需要的轧制力较大，轧辊与钛卷表面摩擦力也较大。为减小轧制力及摩擦力，一般采用低粗糙度的冷轧工作辊进行轧制，冷轧工作辊的表面粗糙度一般小于等于0.3μm，轧制后钛卷表面粗糙度一般小于等于0.6μm，然而在一些特殊领域，如某些特殊电池用极板、某些对表面润滑要求很高的冲压用板中，反而需要采用粗糙度1μm以上的高表面粗糙度冷轧钛板。目前为获得高表面粗糙度冷轧钛板，采用的一般是将钛卷切成单张钛板后，再进行喷砂或酸洗等表面处理手段，即现有技术中难以在轧制钛卷时直接获得高表面粗糙度冷轧钛卷，导致需要在钛卷轧制后再对钛板进行表面处理来提升表面粗糙度，耗时长，成本高，并且容易改变钛板的表面状态，难以满足实际生产要求。
发明内容
为解决现有技术中难以在轧制钛卷时直接获得高表面粗糙度冷轧钛卷的问题，本发明提供了一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，用于生产厚度为0.4~3.0mm，表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷，包括以下步骤：
步骤一、卷材毛化前准备
在冷轧机上通过冷轧工作辊对原料钛卷进行轧制，将原料钛卷轧制到目标厚度，并预留0.005~0.03mm的厚度余量，对轧制后的原料钛卷进行脱脂处理和罩式退火，得到毛化前钛卷；
步骤二、卷材毛化轧制
在冷轧机上通过激光毛化辊对步骤一所得的毛化前钛卷进行毛化轧制，毛化轧制的单位张力控制为2.5kg/ mm2~10.5kg/ mm2，并在毛化轧制过程中添加乳化液，通过1~3道次的轧制将毛化前钛卷轧制到目标厚度，得到毛化后钛卷；
所述的激光毛化辊为对冷轧工作辊进行激光无序毛化处理后获得的毛化轧辊，激光毛化辊的表面粗糙度为8~15μm，激光毛化辊的粗糙度峰计数Rpc值大于60；
当毛化前钛卷的屈服强度为140~300 MPa时，控制轧制力为300~500吨，并控制乳化液流量为900~1500L/min，当毛化前钛卷的屈服强度为300~450 MPa时，控制轧制力为500~800吨，并控制乳化液流量为1500~2100L/min，当毛化前钛卷的屈服强度为450~550 MPa时，控制轧制力为800~1000吨，并控制乳化液流量为2100~3000L/min；
步骤三、卷材脱脂
对毛化后钛卷进行脱脂处理，去除毛化后钛卷表面附着的乳化液，即获得表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷。
优选的，步骤一中，当目标厚度为0.4~1.5mm时，预留0.005~0.01mm的厚度余量；当目标厚度为1.5~3.0mm时，预留0.01~0.03mm的厚度余量。
优选的，步骤二中，控制激光毛化辊在毛化轧制过程中进行压靠和磨辊的总时间不超过3min，以减少激光毛化辊辊粗糙度的衰减。
优选的，步骤二中，当激光毛化辊的表面粗糙度磨损衰减时，控制轧制力增大，并控制乳化液流量减小。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，通过对冷轧工作辊进行激光无序毛化、以及在卷材退火后结合轧制力、乳化液流量、压下厚度控制，可以得到粗糙度在1~3mm的高表面粗糙度冷轧钛卷，就实现了在轧制钛卷时直接获得高表面粗糙度冷轧钛卷，而不再需要在钛卷轧制后再对钛板进行表面处理来提升表面粗糙度，与现有技术相比，就能更为方便的获得高表面粗糙度的钛板，并且由于不再采用喷砂或酸洗等处理方法，也就不会改变钛板的表面状态，能够减少高表面粗糙度冷轧钛卷和钛板的生产耗时并降低成本，满足实际生产要求。
具体实施方式
一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，用于生产厚度为0.4~3.0mm，表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷，包括以下步骤：
步骤一、卷材毛化前准备
在冷轧机上通过冷轧工作辊对原料钛卷进行轧制，将原料钛卷轧制到目标厚度，并预留0.005~0.03mm的厚度余量，对轧制后的原料钛卷进行脱脂处理和罩式退火，得到毛化前钛卷；当目标厚度为0.4~1.5mm时，预留0.005~0.01mm的厚度余量；当目标厚度为1.5~3.0mm时，预留0.01~0.03mm的厚度余量。
步骤二、卷材毛化轧制
在冷轧机上通过激光毛化辊对步骤一所得的毛化前钛卷进行毛化轧制，毛化轧制的单位张力控制为2.5kg/ mm2~10.5kg/ mm2，并在毛化轧制过程中添加乳化液，通过1~3道次的轧制将毛化前钛卷轧制到目标厚度，得到毛化后钛卷。
步骤二采用的激光毛化辊为对冷轧工作辊进行激光无序毛化处理后获得的毛化轧辊，激光毛化辊的表面粗糙度为8~15μm，激光毛化辊的粗糙度峰计数Rpc值大于60；控制激光毛化辊在毛化轧制过程中进行压靠和磨辊的总时间不超过3min，以减少激光毛化辊辊粗糙度的衰减。
轧制力和乳化液流量根据钛卷的屈服强度进行控制，当毛化前钛卷的屈服强度为140~300 MPa时，如对于TA1或TA8-1钛卷，控制轧制力为300~500吨，并控制乳化液流量为900~1500L/min；当毛化前钛卷的屈服强度为300~450 MPa时，如对于TA2或TA8钛卷，控制轧制力为500~800吨，并控制乳化液流量为1500~2100L/min；当毛化前钛卷的屈服强度为450~550 MPa时，如对于TA3钛卷，控制轧制力为800~1000吨，并控制乳化液流量为2100~3000L/min。轧制过程中，当激光毛化辊的表面粗糙度磨损衰减时，控制轧制力增大，并控制乳化液流量减小，以避免钛卷的表面粗糙度因为激光毛化辊的表面粗糙度磨损衰减而发生较大变化。
步骤三、卷材脱脂
对毛化后钛卷进行脱脂处理，去除毛化后钛卷表面附着的乳化液，即获得表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷。
实例一：
1)采用的激光毛化辊粗糙度12μm，Rpc值65；
2)TA1钛卷采用冷轧工作辊冷轧至1.01mm后脱脂、罩式退火；
3)将冷轧工作辊更换为激光毛化辊，压靠、磨辊时间1min；
4)对钛带进行毛化轧制，轧制力500吨，乳化液流量1000L/min，压下量0.005mm；毛化1道次；
5)脱脂处理后即得到粗糙度为2.7μm的高表面粗糙度冷轧钛卷。
实例二：
1)采用的激光毛化辊粗糙度10μm，Rpc值70；
2)TA2钛卷采用冷轧工作辊冷轧至0.4mm后脱脂、罩式退火；
3)将冷轧工作辊更换为激光毛化辊，压靠、磨辊时间1min；
4)对钛带进行毛化轧制，轧制力800吨，乳化液流量2000L/min，压下量0.01mm；毛化1道次；
5)脱脂处理后即得到粗糙度为2.5μm的高表面粗糙度冷轧钛卷。

Claims (4)

1.一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，用于生产厚度为0.4~3.0mm，表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、卷材毛化前准备
在冷轧机上通过冷轧工作辊对原料钛卷进行轧制，将原料钛卷轧制到目标厚度，并预留0.005~0.03mm的厚度余量，对轧制后的原料钛卷进行脱脂处理和罩式退火，得到毛化前钛卷；
步骤二、卷材毛化轧制
在冷轧机上通过激光毛化辊对步骤一所得的毛化前钛卷进行毛化轧制，毛化轧制的单位张力控制为2.5kg/ mm2~10.5kg/ mm2，并在毛化轧制过程中添加乳化液，通过1~3道次的轧制将毛化前钛卷轧制到目标厚度，得到毛化后钛卷；
所述的激光毛化辊为对冷轧工作辊进行激光无序毛化处理后获得的毛化轧辊，激光毛化辊的表面粗糙度为8~15μm，激光毛化辊的粗糙度峰计数Rpc值大于60；
当毛化前钛卷的屈服强度为140~300 MPa时，控制轧制力为300~500吨，并控制乳化液流量为900~1500L/min，当毛化前钛卷的屈服强度为300~450 MPa时，控制轧制力为500~800吨，并控制乳化液流量为1500~2100L/min，当毛化前钛卷的屈服强度为450~550 MPa时，控制轧制力为800~1000吨，并控制乳化液流量为2100~3000L/min；
步骤三、卷材脱脂
对毛化后钛卷进行脱脂处理，去除毛化后钛卷表面附着的乳化液，即获得表面粗糙度为1~3μm的冷轧钛卷。
2.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，其特征在于：步骤一中，当目标厚度为0.4~1.5mm时，预留0.005~0.01mm的厚度余量；当目标厚度为1.5~3.0mm时，预留0.01~0.03mm的厚度余量。
3.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，其特征在于：步骤二中，控制激光毛化辊在毛化轧制过程中进行压靠和磨辊的总时间不超过3min，以减少激光毛化辊辊粗糙度的衰减。
4.根据权利要求1所述的一种高表面粗糙度冷轧钛卷的制备方法，其特征在于：步骤二中，当激光毛化辊的表面粗糙度磨损衰减时，控制轧制力增大，并控制乳化液流量减小。
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