[发明专利]一种手表结构件用纯钛棒材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种手表结构件用纯钛棒材的制备方法，以海绵钛、钛白粉、铁钉为原料压制成电极块，通过真空自耗电弧熔炼炉将所述电极块进行三次熔炼，得到铸锭，将所述铸锭轧制成棒材坯料；将制得的棒材坯料进行去应力退火处理；将棒材经过两辊热矫直处理；将棒材进行磨削处理加工至尺寸公差为±0.05mm，并进行抛光处理，直至得到表面粗糙度Ra≤0.8μm的纯钛棒材；通过制备铸锭、锻造、轧制、热处理和精加工工序，能够实现批量化生产高表面质量且组织、性能一致性较好的纯钛棒材，有效提高了手表结构件用纯钛棒材的生产效率。

【技术领域】

本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及一种手表结构件用纯钛棒材及其制备方法。

【背景技术】

手表的结构件所用材料要求纯度较高，其相对于纯钢重量较轻，不易变形、耐腐蚀、不生锈，因此越来越多的手表结构件采用纯钛作为材料。但是，纯钛材质硬度低，在其磨削抛光过程中要求较为严格，一般的方法，容易由于屑料粘于棒材，极易造成表面点状缺陷，导致结构件的成品率低，增加构件成本。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种手表结构件用纯钛棒材及其制备方法，以制备出具有成分均匀稳定且组织性能一致性较好的钛产品。

本发明的一种技术方案为：一种手表结构件用纯钛棒材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、以海绵钛、钛白粉、铁钉为原料，按照原料中Ti元素的质量含量为99.67％～99.80％、Fe元素的质量含量为0.04％～0.08％、O元素的质量含量为0.07％～0.12％、C元素的质量含量≤0.08％、N元素的质量含量≤0.03％、H元素的质量含量≤0.015％进行配料，并压制成电极块，通过真空自耗电弧熔炼炉将电极块进行三次熔炼，得到铸锭，将铸锭轧制成棒材坯料；

步骤2、将步骤1制得的棒材坯料进行去应力退火处理，退火温度为550～680℃，退火时间为1～2h；

步骤3、将步骤2中退火处理后的棒材经过两辊热矫直处理，加热温度为400～550℃，保温时间为10～15min；

步骤4、将步骤3中两辊热矫直处理后的棒材进行磨削处理加工至尺寸公差为±0.05mm，并进行抛光处理，直至得到表面粗糙度Ra≤0.8μm的纯钛棒材。

进一步地，步骤4中磨削处理过程具体为：

步骤4.1、使用M1080磨床，采用棕刚玉砂轮，转速设为50Hz，道次磨削量为0.10mm，后续磨削预留量为0.20mm，进行磨削；

步骤4.2、使用PC-18高精度磨床，采用绿碳化硅砂轮，转速设为50Hz，道次磨削量为0.05mm，后续磨削预留量为0.10mm，进行磨削；

步骤4.3、使用M1040磨床，采用白刚玉砂轮，转速设为50Hz，道次磨削量为0.03mm，磨削至棒材尺寸公差为±0.05mm，得到磨削后的纯钛棒材。

进一步地，步骤4中抛光处理过程，采用配有4副砂轮的抛光机，4副砂轮的粒度大小分别为300目、320目、380目、380目。

进一步地，步骤4中抛光处理过程中在300目和320目的砂轮处喷水、380目的砂轮处不喷水，抛光机的转速为50Hz，抛光量为0.02mm。

进一步地，步骤4中得到的纯钛棒材抗拉强度不小于400Mpa、延伸率不小于20％，金相不低于10级。

本发明的另一种技术方案：一种手表结构件用纯钛棒材，通过上述方法制得，纯钛棒材中Ti元素的质量含量为99.67％～99.80％、Fe元素的质量含量为0.04％～0.08％、O元素的质量含量为0.07％～0.12％、C元素的质量含量≤0.08％、N元素的质量含量≤0.03％、H元素的质量含量≤0.015％。