CN115430711B - 一种电容器壳体用高塑性ta18钛合金薄板材的制备方法 - Google Patents
一种电容器壳体用高塑性ta18钛合金薄板材的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，该方法包括：一、采用四辊可逆热轧机对TA18钛合金板坯进行一火热轧和修磨水切；二、二火热轧后修磨水切；三、换向后三火热轧；四、大气热处理后热校平、砂光处理和碱酸洗；五、纵剪切边后与钛引带焊接；六、采用UCM六辊冷轧机进行带张力带材冷轧；七、纵剪切边后经清洗、切定尺；八、真空热处理。本发明的三火次热轧和一次冷轧轧程均采用大变形轧制，使得板坯内部组织变形充分，较大的锻造组织充分破碎，结合换向轧制改善了横纵向组织差异，保证了TA18钛合金薄板材组织的细小均匀以及力学性能的各向同性以及微观组织的一致性，获得较高的塑性，适用于电容器壳体。
Description
技术领域
本发明属于钛合金板带材制备技术领域，具体涉及一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法。
背景技术
钛及钛合金因拥有密度低、比强度高、耐腐蚀等优良的综合性能，在航空航天、船舶、汽车行业等众多领域中得到广泛应用。TA18钛合金是一种中等强度钛合金，其名义成分为Ti-3Al-2.5V，国内也称其为半TC4。TA18钛合金与TC4相比具有更加优良的塑性，与纯钛相比具有更高的强度，因此具有良好的冷加工性能和焊接性能，成为需要冷拔及冲压形式成形的结构零件的理想选择。
TA18钛合金主要以管材形式应用到航空航天、船舶等管路***，板材的应用较少，目前，TA18板材开始应用到冲压成形结构件，以替代部分不锈钢制零件，达到减重和耐腐蚀的目的。目前船舶领域电容器壳体所用材料主要为不锈钢，若TA18钛合金在电容器壳体上得到广泛应用，将大幅度增加电容器壳体的使用寿命，节约使用成本，可广泛推广使用。电容器壳体需要经过多次冷拉成形，因此对材料的塑性及性能的一致性提出了更高的要求。但目前厚度在1mm以下的TA18钛合金薄板材的制备技术尚不成熟。申请号为201610118108.X的专利《一种常规热连轧机组生产TA18钛合金带卷的方法》中公开了一种TA18钛合金带卷的热连轧生产方法，通过开坯粗轧、热连轧精轧，将厚度为100mm～200mm的板坯轧制到2.5mm～20mm的带卷，但厚度尚未达到1mm以下。申请号为202110906543.X的专利《一种TA18钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺》中公开了一种TA18钛合金热连轧板生产工艺，通过粗轧机将厚度为190mm～210mm的板坯轧制到厚度40mm～50mm，然后再经热连轧精轧到成品尺寸，此方法没有明确成品厚度，无法做到带材横纵向力学性能同性并具有较高的塑性。
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，提供一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法。该方法中的三火次热轧和一次冷轧均采用大变形轧制的方式，使得TA18钛合金板坯内部组织变形充分，结合换向轧制改善了横纵向组织差异，保证了成品TA18钛合金薄板材组织的细小均匀，以及力学性能的各向同性以及微观组织的一致性，同时获得较高的塑性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用800mm四辊可逆热轧机对规格厚度×宽度×长度为(90～100)mm×(550～600)mm×(850～900)mm的TA18钛合金板坯沿长度方向进行一火热轧至厚度为(27～30)mm，再依次进行修磨、水切，得到TA18钛合金一火板坯；所述一火热轧的温度为900℃～950℃，保温时间为90min～120min；
步骤二、将步骤一得到的TA18钛合金一火板坯继续沿长度方向进行二火热轧至厚度为(8～9)mm，再依次进行修磨、水切，得到TA18钛合金二火板坯；所述二火热轧的温度为880℃～930℃，保温时间为30min～60min；所述TA18钛合金二火板坯的规格厚度×宽度×长度为(8～9)mm×(550～610)mm×(630～650)mm；
步骤三、将步骤二得到的TA18钛合金二火板坯进行90°换向，然后沿宽度方向进行三火热轧至厚度为(2～2.5)mm，得到TA18钛合金热轧板材；所述三火热轧的温度为850℃～900℃，保温时间为15min～30min；所述TA18钛合金热轧板材的规格厚度×宽度×长度为(2～2.5)mm×(630～650)mm×(2000～2500)mm；
步骤四、将步骤三得到的TA18钛合金热轧板材进行热处理，随炉温出炉进行热校平，再进行表面砂光处理和碱酸洗；所述热处理在大气隧道炉内进行，热处理的温度为830℃～850℃，保温时间为45min～60min；
步骤五、利用纵剪分条机将步骤四经碱酸洗后的TA18钛合金热轧板材进行纵剪切边去除毛刺，再将两端与钛引带进行焊接，得到TA18钛合金焊接带材；所述TA18钛合金焊接带材的宽度为(610～640)mm；
步骤六、采用800mmUCM六辊冷轧机将步骤五得到的TA18钛合金焊接带材进行带张力带材冷轧，得到TA18钛合金带材；所述张力为50kN～60kN；所述TA18钛合金带材的厚度为(0.7～0.8)mm；
步骤七、利用纵剪分条机将步骤六得到的TA18钛合金带材进行纵剪切边，然后利用带材清洗机进行表面清洗，再利用剪板机进行切定尺，得到TA18钛合金薄板坯；
步骤八、利用真空热处理炉将步骤七得到的TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，得到TA18钛合金薄板材；所述真空热处理的真空度为5×10-3Pa以上，温度为750℃～800℃，保温时间为45min～75min；所述TA18钛合金薄板材的规格厚度×宽度×长度为(0.7～0.8)mm×(600～630)mm×(1010～1210)mm。
本发明利用TA18钛合金具有良好热变形性的优点，首先采用四辊可逆热轧机对厚度为(90～100)mm的TA18钛合金板坯进行单火次累计变形率不小于70％的大变形，即一火热轧、二火热轧和三火热轧，且三火热轧采用90°换向轧制。通常，钛合金的热轧变形很少采用单火次变形率达到70％的大变形，而本发明采用大变形率的三火次热轧，一方面通过大变形使TA18钛合金板坯内部组织变形充分，使得较大的锻造组织得到充分破碎，保证成品TA18钛合金薄板材组织的细小均匀，从而获得较高的塑性；另一方面，采用大变形热轧可以减少轧制火次，有效降低生产成本；同时，通过90°换向轧制的三火热轧，有效改善了横纵向组织差异，保证了成品板材横纵向力学性能的各向同性。其次，本发明采用UCM六辊冷轧机对TA18钛合金焊接带材进行带张力冷轧，提高了道次变形率，实现单轧程高达70％的大变形，使TA18钛合金薄板材内部晶粒更加细小均匀，同时有利于对TA18钛合金薄板材的板形和厚度精度控制，并有效提高了生产效率。再次，本发明采用真空热处理炉对TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，有效避免其表面渗氧层的产生，进而影响TA18钛合金薄板材的力学性能，结合控制退火温度为750℃～800℃、保温时间为45min～75min，促进了变形组织发生完全再结晶，获得均匀细小的再结晶组织，得到力学性能各向同性的高塑性TA18钛合金薄板材。
上述的一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TA18钛合金板坯中铝元素的质量含量为2.5％～3.0％，氧元素的质量含量不大于0.06％。通过控制原料TA18钛合金板坯中铝元素和氧元素的质量含量，有利于产品TA18钛合金薄板材塑性的提高以及其横纵向性能的稳定性。
上述的一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，其特征在于，步骤八中所述TA18钛合金薄板材的横纵向塑性均达到40％以上，横纵向各项力学性能差异在10％以内，达到各向同性。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过对TA18钛合金板坯进行的三火次热轧和一次冷轧轧程均采用大变形轧制的方式，使得TA18钛合金板坯内部组织变形充分，且较大的锻造组织充分破碎，保证了成品TA18钛合金薄板材组织的细小均匀，从而获得较高的塑性，同时减少轧制火次，有效降低生产成本，适用于电容器壳体。
2、本发明通过在三火热轧中采用90°换向轧制的方式，有效改善了横纵向组织差异，保证了成品TA18钛合金薄板材力学性能的各向同性以及微观组织的一致性。
3、本发明采用UCM六辊冷轧机对TA18钛合金焊接带材进行带张力冷轧，提高了道次变形率，实现单轧程高达70％的大变形，使TA18钛合金薄板材内部晶粒更加细小均匀，同时有利于对TA18钛合金薄板材的板形和厚度精度控制，并有效提高了生产效率。
4、本发明采用真空热处理炉对TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，有效避免其表面渗氧层的产生，避免了表面氧化对TA18钛合金板材力学性能的影响，保证了TA18钛合金薄板材良好的表面质量。
5、与TA18钛合金带卷热连轧的制备方式相比，本发明的方法制备得到更薄的TA18钛合金板/带材，且能够获得更加优异的力学性能和微观组织结构。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明TA18钛合金薄板材的制备方法工艺流程图。
图2是本发明实施例1制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图。
图3是本发明实施例2制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图。
图4是本发明实施例3制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图。
图5是本发明实施例4制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、将规格厚度×宽度×长度为90mm×550mm×850mm的TA18钛合金板坯置于加热炉中加热，在900℃下加热保温120min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的一火热轧至厚度为27mm、宽度为555mm、长度为2750mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行四等分水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为27mm×555mm×685mm的TA18钛合金一火板坯；所述TA18钛合金板坯中铝元素的质量含量为2.54％，氧元素的质量含量为0.03％；
步骤二、将步骤一得到的TA18钛合金一火板坯置于加热炉中加热，在880℃下加热保温60min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的二火热轧至厚度为8mm、宽度为560mm、长度为2250mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为8mm×560mm×650mm的TA18钛合金二火板坯；
步骤三、将步骤二得到的TA18钛合金二火板坯置于加热炉中加热，在850℃下加热保温30min，然后进行90°换向，采用800mm四辊可逆热轧机沿宽度方向进行可逆式的三火热轧至厚度为2mm、宽度为650mm、长度为2200mm，得到规格厚度×宽度×长度为2mm×650mm×2200mm的TA18钛合金热轧板材；
步骤四、将步骤三得到的TA18钛合金热轧板材进行热处理，热处理在大气隧道炉内进行，热处理的温度为800℃，保温时间为60min，随炉温出炉进行热校平，再进行表面砂光处理和碱酸洗；
步骤五、利用纵剪分条机将步骤四经碱酸洗后的TA18钛合金热轧板材进行纵剪切边去除毛刺，再将两端与钛引带进行焊接，得到TA18钛合金焊接带材；所述TA18钛合金焊接带材的宽度为640mm；
步骤六、采用800mmUCM六辊冷轧机将步骤四得到的TA18钛合金焊接带材进行带张力带材冷轧，得到TA18钛合金带材；所述张力为60kN；所述TA18钛合金带材的厚度为0.78mm；
步骤七、利用纵剪分条机将步骤五得到的TA18钛合金带材进行纵剪切边，然后利用带材清洗机进行表面清洗，再利用剪板机进行切定尺，得到TA18钛合金薄板坯；
步骤八、利用真空热处理炉将步骤六得到的TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，得到厚度×宽度×长度为0.78mm×630mm×1210mm的TA18钛合金薄板材；所述真空热处理的真空度为3×10-3Pa，温度为750℃，保温时间为75min。
对本实施例制备的TA18钛合金薄板材的横纵向力学性能进行检测，结果如下表1。
表1
| 测试方向 | 抗拉强度Rm/MPa | 屈服强度Rp0.2/MPa | 断后伸长率A/％ |
| 横向 | 666 | 614 | 44 |
| 纵向 | 659 | 610 | 45 |
从表1可知，该TA18钛合金薄板材横向、纵向的各项力学性能差值均小于10％，并且断后伸长率均大于40％，说明该TA18钛合金薄板材力学性能的各向同性，且具有较高的塑性。
图2是本实施例制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图，从图2可以看出，该TA18钛合金薄板材的组织为均匀细小的完全再结晶组织。
实施例2
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、将规格厚度×宽度×长度为100mm×600mm×900mm的TA18钛合金板坯置于加热炉中加热，在950℃下加热保温90min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的一火热轧至厚度为30mm、宽度为605mm、长度为2950mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行四等分水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为30mm×605mm×740mm的TA18钛合金一火板坯；所述TA18钛合金板坯中铝元素的质量含量为2.97％，氧元素的质量含量为0.05％；
步骤二、将步骤一得到的TA18钛合金一火板坯置于加热炉中加热，在930℃下加热保温30min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的二火热轧至厚度为9mm、宽度为610mm、长度为2450mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为9mm×610mm×600mm的TA18钛合金二火板坯；
步骤三、将步骤二得到的TA18钛合金二火板坯置于加热炉中加热，在900℃下加热保温15min，然后进行90°换向，采用800mm四辊可逆热轧机沿宽度方向进行可逆式的三火热轧至厚度为2.5mm、宽度为630mm、长度为2190mm，得到规格厚度×宽度×长度为2.5mm×630mm×2190mm的TA18钛合金热轧板材；
步骤四、将步骤三得到的TA18钛合金热轧板材进行热处理，热处理在大气隧道炉内进行，热处理的温度为800℃，保温时间为60min，随炉温出炉进行热校平，再进行表面砂光处理和碱酸洗；
步骤五、利用纵剪分条机将步骤四经碱酸洗后的TA18钛合金热轧板材进行纵剪切边去除毛刺，再将两端与钛引带进行焊接，得到TA18钛合金焊接带材；所述TA18钛合金焊接带材的宽度为620mm；
步骤六、采用800mmUCM六辊冷轧机将步骤四得到的TA18钛合金焊接带材进行带张力带材冷轧，得到TA18钛合金带材；所述张力为50kN；所述TA18钛合金带材的厚度为0.71mm；
步骤七、利用纵剪分条机将步骤五得到的TA18钛合金带材进行纵剪切边，然后利用带材清洗机进行表面清洗，再利用剪板机进行切定尺，得到TA18钛合金薄板坯；
步骤八、利用真空热处理炉将步骤六得到的TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，得到厚度×宽度×长度为0.71mm×610mm×1010mm的TA18钛合金薄板材；所述真空热处理的真空度为3×10-3Pa，温度为800℃，保温时间为45min。
对本实施例制备的TA18钛合金薄板材的横纵向力学性能进行检测，结果如下表2。
表2
| 测试方向 | 抗拉强度Rm/MPa | 屈服强度Rp0.2/MPa | 断后伸长率A/％ |
| 横向 | 632 | 587 | 46 |
| 纵向 | 637 | 569 | 48 |
从表2可知，该TA18钛合金薄板材横向、纵向的各项力学性能差值均小于10％，并且断后伸长率均大于40％，说明该TA18钛合金薄板材力学性能的各向同性，且具有较高的塑性。
图3是本实施例制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图，从图3可以看出，该TA18钛合金薄板材的组织为均匀细小的完全再结晶组织。
实施例3
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、将规格厚度×宽度×长度为95mm×580mm×880mm的TA18钛合金板坯置于加热炉中加热，在930℃下加热保温100min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的一火热轧至厚度为28mm、宽度为585mm、长度为2950mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行四等分水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为28mm×585mm×740mm的TA18钛合金一火板坯；所述TA18钛合金板坯中铝元素的质量含量为2.73％，氧元素的质量含量为0.04％；
步骤二、将步骤一得到的TA18钛合金一火板坯置于加热炉中加热，在910℃下加热保温45min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的二火热轧至厚度为8.5mm、宽度为590mm、长度为2400mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为8.5mm×590mm×640mm的TA18钛合金二火板坯；
步骤三、将步骤二得到的TA18钛合金二火板坯置于加热炉中加热，在880℃下加热保温20min，然后进行90°换向，采用800mm四辊可逆热轧机沿宽度方向进行可逆式的三火热轧至厚度为2.3mm、宽度为640mm、长度为2180mm，得到规格厚度×宽度×长度为2.3mm×640mm×2180mm的TA18钛合金热轧板材；
步骤四、将步骤三得到的TA18钛合金热轧板材进行热处理，热处理在大气隧道炉内进行，热处理的温度为830℃，保温时间为60min，随炉温出炉进行热校平，再进行表面砂光处理和碱酸洗；
步骤五、利用纵剪分条机将步骤四经碱酸洗后的TA18钛合金热轧板材进行纵剪切边去除毛刺，再将两端与钛引带进行焊接，得到TA18钛合金焊接带材；所述TA18钛合金焊接带材的宽度为630mm；
步骤六、采用800mmUCM六辊冷轧机将步骤四得到的TA18钛合金焊接带材进行带张力带材冷轧，得到TA18钛合金带材；所述张力为55kN；所述TA18钛合金带材的厚度为0.75mm；
步骤七、利用纵剪分条机将步骤五得到的TA18钛合金带材进行纵剪切边，然后利用带材清洗机进行表面清洗，再利用剪板机进行切定尺，得到TA18钛合金薄板坯；
步骤八、利用真空热处理炉将步骤六得到的TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，得到厚度×宽度×长度为0.75mm×620mm×1110mm的TA18钛合金薄板材；所述真空热处理的真空度为4×10-3Pa，温度为780℃，保温时间为60min。
对本实施例制备的TA18钛合金薄板材的横纵向力学性能进行检测，结果如下表3。
表3
从表3可知，该TA18钛合金薄板材横向、纵向的各项力学性能差值均小于10％，并且断后伸长率均大于40％，说明该TA18钛合金薄板材力学性能的各向同性，且具有较高的塑性。
图4是本实施例制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图，从图4可以看出，该TA18钛合金薄板材的组织为均匀细小的完全再结晶组织。
实施例4
如图1所示，本实施例包括以下步骤：
步骤一、将规格厚度×宽度×长度为96mm×590mm×890mm的TA18钛合金板坯置于加热炉中加热，在920℃下加热保温110min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的一火热轧至厚度为28mm、宽度为595mm、长度为3000mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行四等分水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为28mm×595mm×750mm的TA18钛合金一火板坯；所述TA18钛合金板坯中铝元素的质量含量为2.83％，氧元素的质量含量为0.04％；
步骤二、将步骤一得到的TA18钛合金一火板坯置于加热炉中加热，在920℃下加热保温50min，然后采用800mm四辊可逆热轧机沿长度方向进行可逆式的二火热轧至厚度为8.7mm、宽度为600mm、长度为2380mm，再依次进行修磨，并沿长度方向进行水切下断，得到规格厚度×宽度×长度为8.7mm×600mm×640mm的TA18钛合金二火板坯；
步骤三、将步骤二得到的TA18钛合金二火板坯置于加热炉中加热，在870℃下加热保温25min，然后进行90°换向，采用800mm四辊可逆热轧机沿宽度方向进行可逆式的三火热轧至厚度为2.3mm、宽度为640mm、长度为2250mm，得到规格厚度×宽度×长度为2.3mm×640mm×2250mm的TA18钛合金热轧板材；
步骤四、将步骤三得到的TA18钛合金热轧板材进行热处理，热处理在大气隧道炉内进行，热处理的温度为810℃，保温时间为60min，随炉温出炉进行热校平，再进行表面砂光处理和碱酸洗；
步骤五、利用纵剪分条机将步骤四经碱酸洗后的TA18钛合金热轧板材进行纵剪切边去除毛刺，再将两端与钛引带进行焊接，得到TA18钛合金焊接带材；所述TA18钛合金焊接带材的宽度为630mm；
步骤六、采用800mmUCM六辊冷轧机将步骤四得到的TA18钛合金焊接带材进行带张力带材冷轧，得到TA18钛合金带材；所述张力为53kN；所述TA18钛合金带材的厚度为0.73mm；
步骤七、利用纵剪分条机将步骤五得到的TA18钛合金带材进行纵剪切边，然后利用带材清洗机进行表面清洗，再利用剪板机进行切定尺，得到TA18钛合金薄板坯；
步骤八、利用真空热处理炉将步骤六得到的TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，得到厚度×宽度×长度为0.73mm×620mm×1150mm的TA18钛合金薄板材；所述真空热处理的真空度为2×10-3Pa，温度为770℃，保温时间为70min。
对本实施例制备的TA18钛合金薄板材的横纵向力学性能进行检测，结果如下表4。
表4
| 测试方向 | 抗拉强度Rm/MPa | 屈服强度Rp0.2/MPa | 断后伸长率A/％ |
| 横向 | 649 | 599 | 46.5 |
| 纵向 | 633 | 591 | 45 |
从表4可知，该TA18钛合金薄板材横向、纵向的各项力学性能差值均小于10％，并且断后伸长率均大于40％，说明该TA18钛合金薄板材力学性能的各向同性，且具有较高的塑性。
图5是本实施例制备的TA18钛合金薄板材的金相组织图，从图5可以看出，该TA18钛合金薄板材的组织为均匀细小的完全再结晶组织。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、采用800mm四辊可逆热轧机对规格厚度×宽度×长度为(90～100)mm×(550～600)mm×(850～900)mm的TA18钛合金板坯沿长度方向进行一火热轧至厚度为(27～30)mm，再依次进行修磨、水切，得到TA18钛合金一火板坯；所述一火热轧的温度为900℃～950℃，保温时间为90min～120min；
步骤二、将步骤一得到的TA18钛合金一火板坯继续沿长度方向进行二火热轧至厚度为(8～9)mm，再依次进行修磨、水切，得到TA18钛合金二火板坯；所述二火热轧的温度为880℃～930℃，保温时间为30min～60min；所述TA18钛合金二火板坯的规格厚度×宽度×长度为(8～9)mm×(550～610)mm×(630～650)mm；
步骤三、将步骤二得到的TA18钛合金二火板坯进行90°换向，然后沿宽度方向进行三火热轧至厚度为(2～2.5)mm，得到TA18钛合金热轧板材；所述三火热轧的温度为850℃～900℃，保温时间为15min～30min；所述TA18钛合金热轧板材的规格厚度×宽度×长度为(2～2.5)mm×(630～650)mm×(2000～2500)mm；
步骤四、将步骤三得到的TA18钛合金热轧板材进行热处理，随炉温出炉进行热校平，再进行表面砂光处理和碱酸洗；所述热处理在大气隧道炉内进行，热处理的温度为830℃～850℃，保温时间为45min～60min；
步骤五、利用纵剪分条机将步骤四经碱酸洗后的TA18钛合金热轧板材进行纵剪切边去除毛刺，再将两端与钛引带进行焊接，得到TA18钛合金焊接带材；所述TA18钛合金焊接带材的宽度为(610～640)mm；
步骤六、采用800mmUCM六辊冷轧机将步骤五得到的TA18钛合金焊接带材进行带张力带材冷轧，得到TA18钛合金带材；所述张力为50kN～60kN；所述TA18钛合金带材的厚度为(0.7～0.8)mm；
步骤七、利用纵剪分条机将步骤六得到的TA18钛合金带材进行纵剪切边，然后利用带材清洗机进行表面清洗，再利用剪板机进行切定尺，得到TA18钛合金薄板坯；
步骤八、利用真空热处理炉将步骤七得到的TA18钛合金薄板坯进行真空热处理，得到TA18钛合金薄板材；所述真空热处理的真空度为5×10-3Pa以上，温度为750℃～800℃，保温时间为45min～75min；所述TA18钛合金薄板材的规格厚度×宽度×长度为(0.7～0.8)mm×(600～630)mm×(1010～1210)mm。
2.根据权利要求1所述的一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TA18钛合金板坯中铝元素的质量含量为2.5％～3.0％，氧元素的质量含量不大于0.06％。
3.根据权利要求1所述的一种电容器壳体用高塑性TA18钛合金薄板材的制备方法，其特征在于，步骤八中所述TA18钛合金薄板材的横纵向塑性均达到40％以上，横纵向各项力学性能差异在10％以内，达到各向同性。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032573A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Hitachi Metals Ltd | Ｆｅ−Ｃｏ−Ｔａ系スパッタリングターゲット材の製造方法およびＦｅ−Ｃｏ−Ｔａ系スパッタリングターゲット材 |
| CN103978032A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-13 | 西北有色金属研究院 | 一种细晶超塑性ta15钛合金薄板的加工方法 |
| CN105728459A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-06 | 湖南湘投金天钛金属有限公司 | 一种常规热连轧机组生产ta18钛合金带卷的方法 |
| CN106346199A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种钛合金汽车底板下护板的制造方法 |
| CN106955893A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-18 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种超塑成形用sp700钛合金薄板的加工方法 |
| CN109750185A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-14 | 中国科学院金属研究所 | 一种超塑性成形用650℃高温钛合金薄板的制备方法 |
| RU2691471C1 (ru) * | 2018-09-26 | 2019-06-14 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ изготовления листового проката из титанового сплава марки вт8 |
| CN111471946A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-31 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种tb5合金板材的制备方法 |
| CN113215509A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-06 | 湖南湘投金天钛金属股份有限公司 | 一种钛合金热轧卷的制备方法 |
| CN113714286A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 西北有色金属研究院 | 一种ta15钛合金薄带材的制备方法 |
| CN114226457A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 西部钛业有限责任公司 | 一种Ti60高温钛合金板材的轧制方法 |
-
2022
- 2022-10-20 CN CN202211291932.7A patent/CN115430711B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032573A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Hitachi Metals Ltd | Ｆｅ−Ｃｏ−Ｔａ系スパッタリングターゲット材の製造方法およびＦｅ−Ｃｏ−Ｔａ系スパッタリングターゲット材 |
| CN103978032A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-13 | 西北有色金属研究院 | 一种细晶超塑性ta15钛合金薄板的加工方法 |
| CN105728459A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-06 | 湖南湘投金天钛金属有限公司 | 一种常规热连轧机组生产ta18钛合金带卷的方法 |
| CN106346199A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-25 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种钛合金汽车底板下护板的制造方法 |
| CN106955893A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-07-18 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种超塑成形用sp700钛合金薄板的加工方法 |
| RU2691471C1 (ru) * | 2018-09-26 | 2019-06-14 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ изготовления листового проката из титанового сплава марки вт8 |
| CN109750185A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-14 | 中国科学院金属研究所 | 一种超塑性成形用650℃高温钛合金薄板的制备方法 |
| CN111471946A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-31 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种tb5合金板材的制备方法 |
| CN113215509A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-06 | 湖南湘投金天钛金属股份有限公司 | 一种钛合金热轧卷的制备方法 |
| CN113714286A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 西北有色金属研究院 | 一种ta15钛合金薄带材的制备方法 |
| CN114226457A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-25 | 西部钛业有限责任公司 | 一种Ti60高温钛合金板材的轧制方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| TA18钛合金管材多行程皮尔格冷轧过程三维有限元模拟:Ⅱ塑性变形行为分析;黄亮;徐哲;代春;惠松骁;叶文君;王国;谢水生;李宏伟;;稀有金属材料与工程;20130415(第04期);全文 * |
| 航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺;南莉;杨亚社;齐元昊;罗登超;杨永福;曲恒磊;杨建朝;;稀有金属材料与工程;20130115(第01期);全文 * |
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