CN1970181B - 一种金属板材热矫型处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属板材热矫型处理方法，①装料：将待处理板材(1)一层一层整齐地堆放在垫板I(2)上，在每层板材之间均匀撒少量防止板与板粘连的粉末，每跺最上面的板材上均匀放置压块(3)，然后在压块(3)上放置垫板II(4)，在垫板II(4)上均匀堆放重物(5)；②热处理：将整个堆跺送入热处理炉进行热处理。本发明通过控制压块大小、堆跺高度、加压重量和热处理工艺，可获得整板的不平度≤0.2～0.5mm的高精度平整板材，且成品率可达95％以上，特别适用于高强度的金属板材矫型。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属板材热矫型处理方法。
背景技术
在金属板材生产过程中，由于不均匀变形导致板材存在一定程度的翘曲不平，常常需要矫平处理。一般情况下，现有的金属板材常采用以下几种方法矫平处理；一种是采用专用矫直机进行矫平处理，但存在矫平精度不高、易破坏板材表面等不足；另一种处理方式是采用加热炉进行蠕变处理，相比矫直机此法虽然可以保护板材表面，但存在压板易变形、上压重量大、易相互粘连、不能获得较高精度等不足。特别对一些高强度的金属板材，现有的方法处理时还存在易开裂和平直度达不到要求等不足。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种金属板材热矫型处理方法，是一种通过应力集中蠕变矫型获得整板的不平度≤0.2～0.5mm的高精度金属板材热矫型处理方法。
本发明的设计思路：在一定温度下，通过在单张或成跺的翘曲不平的金属板材上，均匀布置统一高度的圆形或其它形状的强度高于待处理金属的小压块，利用应力集中的原理加压进行矫型处理。通过控制压块大小、堆跺高度、加压重量和热处理工艺，可获得整板的不平度≤0.2～0.5mm的高精度平整板材，此方法进行矫平处理成品率可达95％以上，且特别适用于高强度的金属板材矫型。
本发明的技术解决方案：
1、装料：将待处理板材1一层一层整齐地堆放在垫板I2上，在每层板材之间均匀撒少量防止板与板粘连的粉末，每跺最上面的板材上均匀放置压块3，然后在压块3上放置垫板II4，在垫板II4上均匀堆放重物5，堆跺高度可依据热处理炉的高度确定，以确保不超过热处理炉的有效加热温区高度为宜。
2、热处理：将整个堆跺送入热处理炉，依据被处理金属的特性，可选择再结晶退火温度或消除应力退火温度进行热处理，保温时间依据被处理金属的特性和装炉量的多少确定。
3、选用在热处理温度下强度高于待处理金属的材料制做压块3，压块3呈圆柱形或棱柱形，且压块3的高度相同、形状一致；待处理板材1的面积与压块3的下端面面积之比在50～400之间，压块数量愈多，处理后的整板的不平度质量愈高，压块的具体数量为：50～400。
4、所述重物5的重量为：加压重量m＝(0.1～0.3)压块下端面面积S2×板材的最大屈服强度Maxσs。
5、所述粉末为炭粉或氧化铝粉或氧化锆粉，且粉末颗粒大小≤50微米。
6、每跺的堆跺高度控制在100层以内。
7、所述垫板选用强度不低于待处理金属的金属或非金属材料制做，并进行表面研磨，磨光后垫板表面的不平度应小于0.1mm；垫板规格略大于被处理金属板材，且垫板长宽大于板材长宽20～50mm，垫板厚度确保在热处理工艺下不发生弯曲变形或断裂。
本发明的工艺技术原理：在设定温度下加压进行板材矫直处理时，板材局部翘曲突起的部位，上压重物的作用力将集中作用于该处的小压块上，该处板材受到大于该温度下屈服强度的外加应力发生变形，在一定的时间下，突起逐步消除；较小的翘曲突起将依次受力开始变形，最终恢复到同一高度。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、本发明采用的小压块在有效实施应力集中的同时，不但避免了整板压块在矫型处理过程中易发生弯曲变形的缺点，而且还可以有效降低上压重物的重量，保持板材表面质量。
2、本发明通过板之间均匀撒少量的炭粉、氧化铝粉、氧化锆粉等粉末，避免了板与板的粘连。
3、本发明可获得整板的不平度≤0.2～0.5mm的高精度平整板材，处理后成品率可达95％以上，特别适用于高强度的金属板材矫型。
附图说明
图1为本发明成跺板材矫型处理摆放示意图。
图2图3为本发明小压块摆放示意图。
具体实施方式
1、压块准备：选在热处理温度下强度高于待处理金属的材料(如钨、石墨、陶瓷、耐火材料等)，通过表面研磨处理，加工成统一高度、统一形状的小压块，其相互间的高度差＜0.1mm。压块愈多，获得整板的不平度质量愈高，压块的具体数量为：50～400。
2、加压重量确定：一般待处理金属板材在热处理工艺要求的温度范围内，具有一定的屈服强度，依据板材的面积和该温度下的纵横向最大屈服强度，可计算出加压所需的重量，加压的具体重量为：
加压重量m＝(0.1～0.3)压块下端面面积S2×板材的最大屈服强度Maxσs。
3、垫板准备：垫板选用强度高于待处理金属的金属或非金属材料制做，并进行表面研磨，磨光后垫板表面的不平度应小于0.1mm；垫板规格略大于被处理金属板材，且垫板长宽大于板材长宽20～50mm，垫板厚度确保在热处理工艺制度下不发生弯曲变形或断裂。
4、处理方法
①装料：将待处理板材1一层一层整齐地堆放在垫板I2上，堆跺时为防止板材相互粘连，在每层板材之间均匀撒少量的炭粉、氧化铝粉、氧化锆粉等粉末，粉末颗粒大小≤50微米为最佳。每跺最上面的板材上均匀放置压块3，然后在压块3上放置垫板II4，在垫板II4上均匀堆放重物5，堆跺高度可依据热处理炉的高度确定，以确保不超过热处理炉的有效加热温区高度为宜。
②热处理：将整个堆跺送入热处理炉，依据被处理金属的特性，可选择再结晶退火温度或消除应力退火温度进行热处理，保温时间依据被处理金属的特性和装炉量的多少确定。
5、实施例1
矫型处理规格为1.5×250×300mm的TZM钼合金冷轧板。在经过轧制后，板材的不平度为1.5～2.0mm，在再结晶退火温度或消除应力退火温度下，采用上述的矫平方法，可获得平直度≤0.2～0.3mm的板材，一次矫平成品率在95％以上。具体工艺参数如下：
①压块大小数量：Φ20×10mm/100个；
②堆跺高度：75mm；
③加压重量：250kg；
④热处理工艺：1250℃/5h；
⑤垫板厚度及材质：上下垫板均采用TZM钼合金板，厚度为12mm。
6、实施例2
矫型处理规格为0.7×250×300mm的TZM钼合金板。在轧制后的不平度为1.0～1.5mm，通过采用上述的矫平方法，可获得平直度≤0.3mm的板材，一次矫平成品率在95％以上。具体工艺参数如下：
①压块大小数量：Φ20×10mm/100个；
②堆跺高度：70mm；
③加压重量：250kg；
④热处理工艺：1250℃/5h。
⑤垫板厚度及材质：上下垫板均采用TZM钼合金板，厚度为12mm。
7、实施例3
矫型处理规格为1.0×204×362mm或1.0×300×500mmTZM钼合金板。在轧制后的不平度为1.0～1.5mm，通过采用上述的矫平方法，可获得平直度≤0.5mm的板材，一次矫平成品率在95％以上。具体工艺参数如下：
①压块大小数量：Φ20×10mm/120个；
②堆跺高度：100mm；
③加压重量：250kg；
④热处理工艺：1250℃/5h。
⑤垫板厚度及材质：上下垫板均采用TZM钼合金板，厚度为12mm。
8、实施例4
矫型处理规格为2.0×245×340mm热轧钼板。轧制后板材不平度为1.5～2.5mm，通过采用上述的矫平方法，可获得平直度≤0.35mm的板材，具体工艺参数如下：
①压块大小数量：Φ20×10mm/90个；
②堆跺高度：80mm；
③加压重量：150kg；
④热处理工艺：950℃/3h。
⑤垫板厚度及材质：上下垫板均采用TZM钼合金板，厚度为12mm。
9、实施例5
矫型处理规格为1.5×235×245mm冷轧钼板。轧制后板材不平度为1.5～2.0mm，通过采用上述的矫平方法，以获得平直度≤0.20mm的板材，具体工艺参数如下：
①压块大小数量：Φ20×10mm/90个；
②堆跺高度：75mm；
③加压重量：150kg；
④热处理工艺：850℃/3h。
⑤垫板厚度及材质：上下垫板均采用TZM钼合金板，厚度为12mm。
Claims (4)
1.一种金属板材热矫型处理方法，其特征在于：
①装料：将待处理板材(1)一层一层整齐地堆放在垫板I(2)上，在每层板材之间均匀撒少量防止板与板粘连的粉末，每跺最上面的板材上均匀放置压块(3)，然后在压块(3)上放置垫板II(4)，在垫板II(4)上均匀堆放重物(5)，堆跺高度可依据热处理炉的高度确定，以确保不超过热处理炉的有效加热温区高度为宜；
②选用在热处理温度下强度高于待处理金属的材料制做压块(3)，压块(3)呈圆柱形或棱柱形，且压块(3)的高度相同、形状一致，相互间的高度差＜0.1mm；待处理板材(1)的面积与压块(3)的下端面面积之比在50～400之间，压块数量愈多，处理后的整板的不平度质量愈高，压块的具体数量为：50～400；
③重物(5)的重量为：加压重量m＝(0.1～0.3)压块下端面面积S2×板材的最大屈服强度Maxσs；
④热处理：将整个堆跺送入热处理炉，依据被处理金属的特性，可选择再结晶退火温度或消除应力退火温度进行热处理，保温时间依据被处理金属的特性和装炉量的多少确定。
2.根据权利要求1所述的一种金属板材热矫型处理方法，其特征在于：所述粉末为炭粉或氧化铝粉或氧化锆粉，且粉末颗粒大小≤50微米。
3.根据权利要求1所述的一种金属板材热矫型处理方法，其特征在于：每跺堆放待处理板材(1)的高度控制在100层以内。
4.根据权利要求1所述的一种金属板材热矫型处理方法，其特征在于：垫板I(2)和垫板II(4)选用强度高于待处理金属的金属或非金属材料制做，并进行表面研磨，磨光后垫板表面的不平度应小于0.1mm；垫板规格略大于被处理金属板材，且垫板长宽大于板材长宽20～50mm，垫板厚度确保在热处理工艺下不发生弯曲变形或断裂。
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