[发明专利]一种餐饮器具用高强钛合金带材的制备方法

说明书

本发明公开了一种餐饮器具用高强钛合金带材的制备方法，属于钛合金带材制备领域。该制备方法包括：将海绵钛与钼粉按质量比为97:3进行混料后温等静压成自耗电极，再真空自耗电弧熔炼成钛合金铸锭；将钛合金铸锭锻造成钛合金板坯后，热轧成厚度为4mm的热轧钛合金带材，并对热轧钛合金带材依次进行半成品退火及酸洗，得到钛合金半成品钛带，再将钛合金半成品钛带冷轧成厚度为2mm的冷轧钛合金带材，并依次进行除油清洗、成品退火和平整处理，得到餐饮器具用高强钛合金带材。本发明提供的制备方法，不仅解决了现有钛‑钼合金中钼元素析出过量的问题，而且在改善钛合金加工塑性的同时提高了钛‑钼合金的综合力学性能，适用于制造高压餐饮器具。

技术领域

本发明涉及钛合金带材制备技术领域，尤其涉及一种餐饮器具用高强钛合金带材的制备方法。

背景技术

纯钛金属具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能好、生物相容性优良以及无重金属析出等很多优点，适用于制造各种餐饮器具。钛制餐饮器具已广泛进入市场，例如钛制保温杯、炒锅、汤锅、奶锅等，但高海拔地区的空气稀薄，大气压下降，水的沸点降低，导致饭菜不能完全煮熟，需要使用高压餐饮器具来提高沸点。

目前，市场上常见的高压餐饮器具主要是利用不锈钢和铝及铝合金等材质制成，其存在镍、铬、镉、铝等元素析出过量而危害人体健康的问题，可以利用钛及钛合金生产高压餐饮器具来避免上述金属元素析出问题。但纯钛的室温抗拉强度低、硬度低，耐刮擦磨损性能差，导致纯钛制餐饮器具不能满足500KPa的压力需求，需要进行合金化以提高力学性能和工艺性能。

但是，很多合金的添加元素(铝、镍、锆、铌)等具有明显的金属析出特性，从而限制合金材料在餐饮器具制造中的应用。钼元素是同晶型β稳定化元素，添加钼元素有利于细化合金晶粒和改善塑性，可有效提高室温性能和高温强度，增强合金可加工性。虽然钼元素是人体所需的微量元素，适量摄入对人体发育和代谢有益，而现有钛-钼合金中的钼含量较高(ω_Mo≥10％)，很容易造成钼元素摄入过量而危害人体健康；同时钼含量(ω_Mo≤3.0％)很低时，能够导致钛-钼合金的综合力学性能较差，不能满足高海拔区餐饮器具的压力需求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种餐饮器具用高强钛合金带材的制备方法，用于解决现有钛-钼合金中的钼含量过高危害人体健康，以及钼含量过低影响餐饮器具成型和力学性能的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种餐饮器具用高强钛合金带材的制备方法，其包括以下步骤：

在惰性气体氛围中，将海绵钛与费氏平均粒度为4-5μm的钼粉按质量比为97:3进行混料，得到混合料；

将所述混合料温等静压成自耗电极，并利用所述自耗电极进行真空自耗电弧熔炼，得到钛合金铸锭；

将所述钛合金铸锭锻造成钛合金板坯；

将所述钛合金板坯热轧成厚度为4mm的热轧钛合金带材，并对所述热轧钛合金带材依次进行半成品退火及酸洗，得到钛合金半成品钛带；

将所述钛合金半成品钛带冷轧成厚度为2mm的冷轧钛合金带材，并对所述冷轧钛合金带材依次进行除油清洗、成品退火和平整处理，得到餐饮器具用高强钛合金带材。

作为本发明的进一步改进技术方案，所述餐饮器具用高强钛合金带材的室温抗拉强度≥550MPa，屈服强度≥480Mpa，延伸率≥35％。

作为本发明的进一步改进技术方案，所述海绵钛是0级海绵钛或者1级海绵钛。

作为本发明的进一步改进技术方案，所述真空自耗电弧熔炼的次数为三次，其中，第一次熔炼的电流为15kA，电压为28V；第二次熔炼的电流为20kA，电压为30V；第三次熔炼的电流为25kA，电压为35V。