[发明专利]提高钛板纵向塑性应变比的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有色合金处理技术领域，具体涉及一种提高钛板纵向塑性应变比的生产工艺。

背景技术

厚度减薄是冲压过程中发生金属薄板断裂的原因。金属薄板的冲压性能是通过塑性应变比即r值评价，塑性应变比反映了金属薄板在某平面内承受拉力或压力时，抵抗变薄或变厚的能力。当r值小于1时，说明材料厚度方向上容易变形减薄、致裂，冲压性能不好；当r值大于1时，说明材料冲压成型过程中长度和宽度方向上容易变形，能抵抗厚度方向上变薄，冲压性能好。塑性应变比和多晶材料中结晶择优取向有关。在冲压工艺中通过提高金属薄板的纵向塑性应变比来提高金属薄板成型性，是本领域的技术人员一直寻求解决的技术问题。

钛金属薄板由于具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优良特性，是优质的结构材料和新型的功能材料，其被广泛应用于智能终端、电脑外壳、板式热交换器。但由于钛是一种滑移系较少、对称性较差的密排六方金属，其在加工过程中极易形成织构，不同的织构形态造成了钛金属薄板各向异性值，也就造成钛金属薄板的冲压性能差。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年11月16日公开了公开号为CN102245808A的冲压成形性和强度的平衡优异的钛或钛合金板，CN102245808A中针对已有的钛合金板生产工艺在进行钛合金板冲压成型时，存在钛合金板的塑性应变比较低的技术问题，公开了一种经单向轧制而成的钛或钛合金板，其中，在其表面涂布有润滑皮膜，该润滑皮膜表面的动摩擦系数控制在低于0.15，并且在涂布所述润滑皮膜之前的钛或钛合金板的轧制方向上的延伸率L-El和与轧制方向垂直的方向上的r值T-r之间具有T-r/L-EI大于等于0.07。该专利的技术构思是在冲压成形时，利用表面润滑皮膜的作用，实现钛或钛合金板向金属模具的变形，提高钛或钛合金板成型性。不过，这种表面润滑皮膜处理方式，需要进行多个工序，处理效率偏低，无法满足大批量钛板冲压成型的需要。

中华人民共和国国家知识产权局于2013年11月27日公开了公开号为CN103415636A的冲压成形性优异的钛板，CN103415636A中针对已有的钛合金板生产工艺在进行钛合金板冲压成型时，存在钛合金板的塑性应变比较低的技术问题，公开了一种冲压成形性优异、且拉伸翻边性也优异的钛板，通过锻造开坯道次压下量控制在5％以上，最终冷轧率为70％以上，最终退火温度为500～810℃，保温时间为1h而获得的钛板。该钛板的特征为Fe成分控制在0.04～0.10wt％，O成分控制在0.07～0.20％，成品晶粒尺寸控制在20～200μm；t/4(t为板厚)部的轧制面中的、轧制方向拉伸时{11-22}<11-23>双晶变形的施密特因子为0.47以上的面积率在30％以上，并且在t/4(t为板厚)部的1mm×1mm的平面内存在的全部晶粒(α相)中的，c轴相对于轧制方向的角度为70～90°的晶粒所占的面积率为90％以下，在冲压成形性优异之外，拉伸翻边性也优异。该专利的技术构思是通过成份控制、晶粒尺寸控制、晶粒取向控制来提高钛板的冲压性能。但由于其对成分控制非常严格、成品晶粒尺寸控制范围较大、晶粒取向控制非常严格，这对现场生产控制要求非常高，工艺稳定化程度差，无法满足大批量钛板冲压成型的需要。

综上所述，现有技术在对钛板进行冲压成型时，存在要么涉及工序多、处理效率低，要么工艺控制要求过高、工艺稳定化程度差的技术问题，钛板的大批量冲压成型一直是有色合金处理技术领域想解决没有解决的技术问题。因此，需要一种工艺难度低的提高钛板冲压性能的生产工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺难度低的提高钛板纵向塑性应变比的生产工艺，从而进一步增强钛板的冲压性能，实现钛板的大批量冲压成型。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

提高钛板纵向塑性应变比的生产工艺，对厚度为3.5～5.0mm的热轧钛板进行处理，钛板的化学成分为Fe含量小于等于0.010wt％、O含量小于等于0.033wt％、N含量小于等于0.003wt％、C含量小于等于0.004wt％、H含量小于等于0.001wt％，余量为Ti及不可避免的不纯物；处理过程包括以下步骤：

步骤1、去除表面硬化层：用机械打磨、酸洗中的一种或者它们的结合去除钛板表面硬化层；