CN104099493B - 一种医用ta3板材的生产工艺 - Google Patents
一种医用ta3板材的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104099493B CN104099493B CN201410361015.0A CN201410361015A CN104099493B CN 104099493 B CN104099493 B CN 104099493B CN 201410361015 A CN201410361015 A CN 201410361015A CN 104099493 B CN104099493 B CN 104099493B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sheet material
- annealing
- volume
- slab
- medical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 13
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 claims description 11
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 6
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000007519 figuring Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
一种医用TA3板材的生产工艺，涉及一种TA3板材的生产工艺，所述的工艺步骤通过板坯的制作、板坯的卷式热轧、带卷的退火、带卷的喷丸、酸洗、带卷的冷轧、脱脂、带卷的开平分切、板材的退火和板材的喷砂、酸洗步骤得到TA3成品板材；本发明采用卷式生产取代单片式的生产，对于4.0～6.2mm的医用TA3板材，可以省去2～3个火次及火次间的半成品处理工序；对于2.0～4.0mm的TA3板材，除了可以省去热轧的2～3火次外，还能够省去冷轧2～3个轧程及中间半成品处理工序，总的加工工序减少30%以上；并且卷式生产单批次可生产4～6吨的TA3成品板材，所述的生产方法具有低成本、高效率的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种TA3板材的生产工艺，具体涉及一种医用TA3板材的生产工艺。
【背景技术】
公知的，近几年来，生物医用金属材料每年保持15～20％的增长趋势，钛及钛合金由于比强度高弹性模量接近自然骨，耐蚀性好以及优良的生物相容性和加工成形性，其在骨科植入物领域得到越来越多的应用。
目前骨科植入物中关节、创伤和脊柱产品是中国市场三大主流产品，其中规模占比最大的是创伤产品达到40％左右，2013年我国创伤类植入物市场规模超过25亿元，创伤类产品中的TA3金属接骨板用钛板的比例呈现出逐年上升的趋势；随着各国标准对钛制金属接骨板的精度要求越来越高，并且医用精密加工设备对原料的外形尺寸、厚度公差和同板差要求苛刻，从而使得医疗器械企业对钛板材厚度公差、同板差要求逐步提高，目前我国国内钛材生产企业均采用单片式的轧制方法进行，对于热轧TA3板材厚度公差普遍在0～0.35mm之间，同板差控制在0～0.2mm之间，冷轧TA3板材的厚度公差普遍在0～0.2mm之间，同板差控制在0～0.15mm，并且单片式轧制会导致同批次板材的理化性能指标上呈现出较大的波动；目前这种厚度公差、同板差及成品板材性能的波动大大增加了医疗企业后续加工难度；而如何缩小医用TA3板材的厚度公差及同板差是生产医用TA3板材的关键。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种医用TA3板材的生产工艺，实现了控制热轧TA3板材的厚度公差在0～0.15mm之间，同板差控制在0～0.1mm之间，同批次板材的理化性能保持一致；冷轧TA3板材的厚度公差控制在0～0.10mm之间，同板差控制在0～0.05mm之间，同批次板材的理化性能保持一致的目的。
为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种医用TA3板材的生产工艺，包括板坯的制作、板坯的卷式热轧、带卷的退火、带卷的喷丸、酸洗、带卷的冷轧、脱脂、带卷的开平分切、板材的退火和板材的喷砂、酸洗步骤，具体操作步骤如下：
a、板坯的制作：
选用零级小颗粒海绵钛，用自动称重混布料系统将海绵钛和纯度大于99.5％的二氧化钛粉进行均匀混合后压制电极，利用真空等离子焊箱进行电极的焊接，采用真空自耗电弧炉进行三次熔炼，熔炼后切除冒口，然后进行扒皮锻造，经过2～3火次锻造后得到铸态组织得到均匀破碎的TA3板坯；
b、板坯的卷式热轧：
接上一步骤，将板坯放入步进式加热炉中加热，保温时间根据板坯的厚度进行计算，通过8～12个道次，道次变形率在10～50％之间，最终轧制成4.0～6.2mm的带卷；
c、带卷的退火：
接上一步骤，在大气气氛中进行退火，退火后进行保温，退火时间及保温时间根据板材厚度决定，带卷的开卷速度根据连续退火炉的长度进行计算确定；
d、带卷的喷丸、酸洗：
接上一步骤，通过喷丸将TA3带卷表面氧化去除干净，然后通过酸洗将带卷进行白化，为后续的冷轧做准备；
e、带卷的冷轧、脱脂：
接上一步骤，采用四辊可逆轧机进行冷轧，工作辊的粗糙度在0.6～1.0μm，工作辊的粗糙度≤0.3μm，通过6～12个道次轧至目标厚度；冷轧后将带卷表面的乳化液利用5～15％的NAOH水溶液清除干净；
f、带卷的开平分切：
接上一步骤，将冷轧后的带卷进行开平分切成目标尺寸的板材，开平分切后的TA3板材不平度≤15mm/m，将边部毛刺去除干净；
g、板材的退火：
接上一步骤，采用大气气氛进行退火，退火板材摆放整齐后，上方压制30～100mm普碳钢板起压矫形作用，退火板材经过装炉、升温和保温的工艺步骤；
h、板材的喷砂、酸洗：
接上一步骤，采用40#棕刚玉沙，喷砂压力在0.5～1Mpa之间，将板材表面氧化皮去除，表面氧化皮取出后由酸洗液对板材进行酸洗，酸洗后得到TA3成品板材；
所述的医用TA3板材的生产工艺，所述步骤a中制作的板坯不平度≤3mm/m，表面粗糙度≤3.2μm，并且按照GB/T5193-2007进行超声波探伤检验，探伤级别要在B级或B级以上，最终成品TA3板坯规格为
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤b中所述加热温度为在830～890℃之间。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤c中所述的退火方式为连续退火，退火温度在700～750℃之间，保温时间2～4min。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤e中冷轧道次变形量在3～6％之间，总变形量在20～50％之间，轧制速度为50～200m/min。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤g中退火板材装炉温度400～600℃，温度稳定后开始升温，在升温至600～700℃退火温度进行保温，保温时间2～5小时。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤h中所述的酸洗液由氢氟酸、硝酸及水组成，氢氟酸(HF)质量浓度为2.0～5.0％，硝酸(HNO3)质量浓度为10.0～35.0％，两者之间的比例为HF：HNO3＝1：(3～10)，酸洗速度控制在3～10m/min。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
①采用卷式生产方法直接生产医用TA3板材，取代了传统的单片式生产医用纯钛板材的做法，采用卷式生产取代单片式的生产，对于4.0～6.2mm的医用TA3板材，可以省去2～3个火次及火次间的半成品处理工序；对于2.0～4.0mm的TA3板材，除了可以省去热轧的2～3火次外，还能够省去冷轧2～3个轧程及中间半成品处理工序，总的加工工序减少30％以上；并且卷式生产单批次可生产4～6吨的TA3成品板材，此种生产方法具有低成本、高效率的优点；
②批次稳定性好：采用卷式生产方式单批次可生产成品板材4～6吨，同批次板材的理化性能均匀一致；
③厚度公差、同板差小：采用卷式生产方式能够有效的控制板材的厚度公差和同板差，比如，3.2mm的TA3板材厚度公差可以控制在(0，+0.1mm)，同板差控制在(0，+0.05mm)。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：
本发明所述的医用TA3板材的生产工艺，包括板坯的制作、板坯的卷式热轧、带卷的退火、带卷的喷丸、酸洗、带卷的冷轧、脱脂、带卷的开平分切、板材的退火和板材的喷砂、酸洗步骤，具体操作步骤如下：
a、板坯的制作：
选用零级小颗粒海绵钛，用自动称重混布料系统将海绵钛和纯度大于99.5％的二氧化钛粉进行均匀混合后压制电极，利用真空等离子焊箱进行电极的焊接，采用真空自耗电弧炉进行三次熔炼，熔炼后切除冒口，然后进行扒皮锻造，经过2～3火次锻造后得到铸态组织得到均匀破碎的TA3板坯；
b、板坯的卷式热轧：
接上一步骤，将板坯放入步进式加热炉中加热，保温时间根据板坯的厚度进行计算，通过8～12个道次，道次变形率在10～50％之间，最终轧制成4.0～6.2mm的带卷；
c、带卷的退火：
接上一步骤，在大气气氛中进行退火，退火后进行保温，带卷的开卷速度根据连续退火炉的长度进行计算确定；
d、带卷的喷丸、酸洗：
接上一步骤，通过喷丸将TA3带卷表面氧化去除干净，然后通过酸洗将带卷进行白化，为后续的冷轧做准备；
e、带卷的冷轧、脱脂：
接上一步骤，采用四辊可逆轧机进行冷轧，工作辊的粗糙度在0.6～1.0μm，工作辊的粗糙度≤0.3μm，通过6～12个道次轧至目标厚度；冷轧后将带卷表面的乳化液利用5～15％的NAOH水溶液清除干净；
f、带卷的开平分切：
接上一步骤，将冷轧后的带卷进行开平分切成目标尺寸的板材，开平分切后的TA3板材不平度≤15mm/m，将边部毛刺去除干净；
g、板材的退火：
接上一步骤，采用大气气氛进行退火，退火板材摆放整齐后，上方压制30～100mm普碳钢板起压矫形作用，退火板材经过装炉、升温和保温的工艺步骤；
h、板材的喷砂、酸洗：
接上一步骤，采用40#棕刚玉沙，喷砂压力在0.5～1Mpa之间，将板材表面氧化皮去除，表面氧化皮取出后由酸洗液对板材进行酸洗，酸洗后得到TA3成品板材；
所述的医用TA3板材的生产工艺，所述步骤a中制作的板坯不平度≤3mm/m，表面粗糙度≤3.2μm，并且按照GB/T5193-2007进行超声波探伤检验，探伤级别要在B级或B级以上，最终成品TA3板坯规格为
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤b中所述加热温度为在830～890℃之间。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤c中所述的退火方式为连续退火，退火温度在700～750℃之间，保温时间2～4min。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤e中冷轧道次变形量在3～6％之间，总变形量在20～50％之间，轧制速度为50～200m/min。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤g中退火板材装炉温度400～600℃，温度稳定后开始升温，在升温至600～700℃退火温度进行保温，保温时间2～5小时，具体的保温时间根据退火板材的总厚度计算。
所述的医用TA3板材的生产工艺，在步骤h中所述的酸洗液由氢氟酸、硝酸及水组成，氢氟酸(HF)质量浓度为2.0～5.0％，硝酸(HNO3)质量浓度为10.0～35.0％，两者之间的比例为HF：HNO3＝1：(3～10)，酸洗速度控制在3～10m/min。
本发明所述的医用TA3板材的生产工艺，当成品板材厚度规格2.0～4.0mm之间的TA3板材，按照上述步骤进行生产；成品板材厚度规格在4.0～6.2mm之间的TA3板材，在步骤b板坯的卷式热轧步骤后直接转入到步骤f带卷的开平分切步骤进行生产。
实施例1：
第一步、板坯的制作：选用零级小颗粒海绵钛，采用德国ALD真空自耗电弧炉进行三次熔炼，经过3火次锻造、铣面后得到探伤级达到A级，低倍组织为模糊晶的TA3板坯，板坯名义规格为200*1050*5500mm。
第二步、板坯的卷式热轧：将板坯在室温条件下放入步进式加热炉中，温度达到890℃时开始计时，保温300min后出炉进行轧制，通过10个道次轧至4.2mm，各个道次的变形率依次为：16％，29.7％，38.1％，41％，46.5％，43.4％，34.6％，23.5％，23％，20％。
第三步、带卷的开卷分切：将热轧带卷在1450mm精整线上进行开卷分切。首先将热轧带卷的头尾有缺陷的带材切除，头尾各20m左右，采用13辊矫直机进行预矫直，矫直后分切成4.2×1000×2000mm的板材，采用80#千叶轮去毛刺后，利用23辊矫直机对板材再次进行矫直，矫直后TA3板材的不平度≤10mm/m。
第四步、板材的退火：首先在1450辊道炉的延伸辊道上放置一张10×1250×2500mm的普碳钢板材，将15张4.2mm的板材摆放成一摞，上面放置起到矫形作用的50×1250×2500mm规格普碳钢板，500±10℃时将摆放整齐的板材入炉，温度稳定后按照2℃/min的升温速率进行升温，升温至670±10℃时进行保温，保温时间330±5min，在整个保温过程中TA3板材在辊底炉内往返游动，辊的转动频率在5～6Hz。保温结束后炉冷至550±10℃出炉，出炉后的板材在辊道上进行空冷，空冷阶段保证辊子的转动频率在10～15Hz内，防止散热不均匀导致的板材变形。
第五步、板材的喷砂、酸洗：采用40#棕刚玉沙，喷砂压力保持在0.5～0.6Mpa之间，将板材表面氧化皮去除。表面氧化皮取出后对板材进行酸洗，酸洗液由氢氟酸、硝酸及水组成，氢氟酸(HF)质量浓度为3.0％，硝酸(HNO3)质量浓度为15.0％，酸洗时开蒸汽进行加热，加热温度在40～50℃之间，酸洗速度为5m/min，最终得到酸洗面的成品TA3板材。处理后的TA3板材基本性能如表1所示：
实施例2：
第一步、板坯的制作：选用零级小颗粒海绵钛，采用德国ALD真空自耗电弧炉进行三次熔炼，经过3火次锻造、铣面后得到探伤级达到A级，低倍组织为模糊晶的TA3板坯，板坯名义规格为200*1050*5500mm。
第二步、板坯的卷式热轧：将板坯在室温条件下放入步进式加热炉中，温度达到890℃时开始计时，保温300min后出炉进行轧制，通过10个道次轧至4.5mm，各个道次的变形率依次为：16％，29.7％，38.1％，41％，46.5％，43.4％，34.6％，23.5％，23％，15％。
第三步、带卷的退火：在连续退火的方式进行，将TA3带卷放入10m长的连续退火炉中，将炉温升至750℃，带卷的开卷速度为2.5m/min。
第四步、带卷的喷丸、酸洗：通过喷丸将TA3带卷表面氧化去除干净，钢丸的直径在2～3mm之间，然后通过酸洗将带卷进行白化，酸洗液由氢氟酸、硝酸及水组成，最终得到白皮的TA3钛卷。
第五步、带卷的冷轧、脱脂：冷轧前将TA3钛卷进行表面修磨，将有缺陷的区域给打磨干净，然后采用四辊可逆轧机进行，工作辊的粗糙度在0.8μm，工作辊的粗糙度0.1μm。在左右张力在100～400KN范围内，经过8个道次轧制到3.2mm，每个道次的变形率分别为3.5％，6.0％，5.5％，5.1％，4.7％，4.5％，3.5％，3.2％，第一道次的轧制速度为50m/min，其余道次的轧制速度为100m/min。轧制完毕后将带卷置入1450脱脂机组，利用10％的NAOH水溶液把带材表面的乳化液清除干净。
第六步、带卷的开平分切：将热轧带卷在1450mm精整线上进行开卷分切。首先将冷轧带卷的头尾有缺陷的带材切除，头尾各30m左右，采用13辊矫直机进行预矫直，矫直后分切成3.2×1000×2000mm的板材，采用80#千叶轮去毛刺后，利用23辊矫直机对板材再次进行矫直，矫直后TA3板材的不平度≤10mm/m。
第七步、板材的退火：首先在1450辊道炉的延伸辊道上放置一张10×1250×2500mm的普碳钢板材，将20张3.2mm的板材摆放成一摞，上面放置起到矫形作用的50×1250×2500mm规格普碳钢板，500±10℃时将摆放整齐的板材入炉，温度稳定后按照2℃/min的升温速率进行升温，升温至670±10℃时进行保温，保温时间330±5min，在整个保温过程中TA3板材在辊底炉内往返游动，辊的转动频率在5～6Hz。保温结束后炉冷至550±10℃出炉，出炉后的板材在辊道上进行空冷，空冷阶段保证辊子的转动频率在10～15Hz内，防止散热不均匀导致的板材变形。
第八步、板材的喷砂、酸洗：采用40#棕刚玉沙，喷砂压力保持在0.5～0.6Mpa之间，将板材表面氧化皮去除。表面氧化皮取出后对板材进行酸洗，酸洗液由氢氟酸、硝酸及水组成，氢氟酸(HF)质量浓度为3.0％，硝酸(HNO3)质量浓度为15.0％，酸洗时开蒸汽进行加热，加热温度在40～50℃之间，酸洗速度为3m/min，最终得到酸洗面的成品TA3板材。处理后的TA3板材基本性能如表1所示：
表1成品TA3板材基本理化性能
公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (6)
1.一种医用TA3板材的生产工艺，其特征是：包括板坯的制作、板坯的卷式热轧、带卷的退火、带卷的喷丸、酸洗、带卷的冷轧、脱脂、带卷的开平分切、板材的退火和板材的喷砂、酸洗步骤，具体操作步骤如下：
a、板坯的制作：
选用零级小颗粒海绵钛，用自动称重混布料系统将海绵钛和纯度大于99.5％的二氧化钛粉进行均匀混合后压制电极，利用真空等离子焊箱进行电极的焊接，采用真空自耗电弧炉进行三次熔炼，熔炼后切除冒口，然后进行扒皮锻造，经过2～3火次锻造后，使铸态组织均匀破碎，得到TA3板坯；所述板坯不平度≤3mm/m，表面粗糙度≤3.2μm，并且按照GB/T5193-2007进行超声波探伤检验，探伤级别要在B级或B级以上，最终成品TA3板坯规格为
b、板坯的卷式热轧：
接上一步骤，将板坯放入步进式加热炉中加热，保温时间根据板坯的厚度进行计算，通过8～12个道次，道次变形率在10～50％之间，最终轧制成4.0～6.2mm的带卷；
c、带卷的退火：
接上一步骤，在大气气氛中进行退火，退火后进行保温，退火时间及保温时间根据板材厚度决定，带卷的开卷速度根据连续退火炉的长度进行计算确定；
d、带卷的喷丸、酸洗：
接上一步骤，通过喷丸将TA3带卷表面氧化去除干净，然后通过酸洗 将带卷进行白化，为后续的冷轧做准备；
e、带卷的冷轧、脱脂：
接上一步骤，采用四辊可逆轧机进行冷轧，工作辊的粗糙度为0.6～1.0μm，工作辊的粗糙度≤0.3μm，通过6～12个道次轧至目标厚度；冷轧后将带卷表面的乳化液利用5～15％的NAOH水溶液清除干净；
f、带卷的开平分切：
接上一步骤，将冷轧后的带卷进行开平分切成目标尺寸的板材，开平分切后的TA3板材不平度≤15mm/m，将边部毛刺去除干净；
g、板材的退火：
接上一步骤，采用大气气氛进行退火，退火板材摆放整齐后，上方压制30～100mm普碳钢板起压矫形作用，退火板材经过装炉、升温和保温的工艺步骤；
h、板材的喷砂、酸洗：
接上一步骤，采用40#棕刚玉砂，喷砂压力在0.5～1Mpa之间，将板材表面氧化皮去除，表面氧化皮去除后由酸洗液对板材进行酸洗，酸洗后得到TA3成品板材。
2.根据权利要求1所述的医用TA3板材的生产工艺，其特征是：在步骤b中所述加热温度为在830～890℃之间。
3.根据权利要求1所述的医用TA3板材的生产工艺，其特征是：在步骤c中所述的退火方式为连续退火，退火温度在700～750℃之间，保 温时间2～4min。
4.根据权利要求1所述的医用TA3板材的生产工艺，其特征是：在步骤e中冷轧道次变形量在3～6％之间，总变形量在20～50％之间，轧制速度为50～200m/min。
5.根据权利要求1所述的医用TA3板材的生产工艺，其特征是：在步骤g中退火板材装炉温度400～600℃，温度稳定后开始升温，在升温至600～700℃退火温度进行保温，保温时间2～5小时。
6.根据权利要求1所述的医用TA3板材的生产工艺，其特征是：在步骤h中所述的酸洗液由氢氟酸、硝酸及水组成，氢氟酸(HF)质量浓度为2.0～5.0％，硝酸(HNO3)质量浓度为10.0～35.0％，两者之间的比例为HF：HNO3＝1：(3～10)，酸洗速度控制在3～10m/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410361015.0A CN104099493B (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 一种医用ta3板材的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410361015.0A CN104099493B (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 一种医用ta3板材的生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104099493A CN104099493A (zh) | 2014-10-15 |
| CN104099493B true CN104099493B (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=51668027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410361015.0A Expired - Fee Related CN104099493B (zh) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 一种医用ta3板材的生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104099493B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104611658B (zh) * | 2015-01-23 | 2017-02-01 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种卷式生产ta3钛板的退火方法 |
| CN105149348A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-16 | 云南钛业股份有限公司 | 采用二十辊冷轧机组生产ta10合金卷的方法 |
| CN106011714B (zh) * | 2016-06-01 | 2018-04-24 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 卷式冷轧法生产薄ta4钛材的方法 |
| CN106392483B (zh) * | 2016-11-07 | 2019-06-28 | 南昌专腾科技有限公司 | 一种复合钛板的制造工艺及系统 |
| CN108098268A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-01 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种高尺寸精度医用钛合金板材的加工方法 |
| CN108165822B (zh) * | 2018-02-10 | 2020-04-14 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种低强度、易成型焊管用ta2冷轧钛带的制备方法 |
| CN111394615B (zh) * | 2020-04-22 | 2022-04-29 | 西安圣泰金属材料有限公司 | 一种医用高性能ta3g纯钛板材及其制备方法 |
| CN112662972A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-16 | 陕西凸鹏钛锆股份有限公司 | 超高强度ta4钛合金簿带的生产工艺方法 |
| CN115747439A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种油气开采连续管用钛合金带材及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61143569A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-07-01 | Nisshin Steel Co Ltd | チタンの帯状薄板の製造法 |
| CN101791244B (zh) * | 2010-04-02 | 2012-01-25 | 西部超导材料科技有限公司 | 一种人体植入物纯钛弧形板的加工方法 |
| CN102310314B (zh) * | 2011-07-01 | 2013-03-20 | 云南钛业股份有限公司 | 一种钛及钛合金带卷加工方法 |
| CN202174408U (zh) * | 2011-07-01 | 2012-03-28 | 云南钛业股份有限公司 | 一种钛及钛合金带卷加工设备组合系统 |
-
2014
- 2014-07-25 CN CN201410361015.0A patent/CN104099493B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104099493A (zh) | 2014-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104099493B (zh) | 一种医用ta3板材的生产工艺 | |
| CN106011714B (zh) | 卷式冷轧法生产薄ta4钛材的方法 | |
| CN104611658B (zh) | 一种卷式生产ta3钛板的退火方法 | |
| CN103409642B (zh) | 一种低屈强比的高强度换热器用钛卷板的加工方法 | |
| CN107723638B (zh) | 一种深冲用钛板的制备方法 | |
| CN104711492B (zh) | 一种超硬态奥氏体不锈钢及其制造方法 | |
| CN107805746B (zh) | 一种5005h34铝合金板材及其生产方法 | |
| CN103451519B (zh) | 一种厚度大于1.5mm折弯成形用的冷轧热浸镀钢及其生产方法 | |
| CN103060542A (zh) | 低膨胀合金宽厚板的制造方法 | |
| CN102307685B (zh) | 热轧用钛板坯、其熔炼方法以及轧制方法 | |
| CN102002657A (zh) | 冷轧生产纯钛带的方法 | |
| CN103045978B (zh) | Tc18钛合金板材的制备方法 | |
| CN105032974B (zh) | 锆及锆合金带卷的生产方法 | |
| CN102943164A (zh) | 一种高屈强比spcc薄钢板冷轧及连续退火工艺方法 | |
| CN104087734B (zh) | 一种制备高性能马氏体时效钢钢带的方法 | |
| CN109082607A (zh) | 一种无取向硅钢及其热连轧生产方法 | |
| CN107790506A (zh) | 一种热轧带钢表面处理方法 | |
| CN102086495A (zh) | 具有高附着力氧化膜热轧带钢的生产方法 | |
| CN106906428A (zh) | 一种传送带用硬态奥氏体不锈钢及其制造方法和应用 | |
| CN105018872B (zh) | 一种生产优质纯钛热轧板的方法 | |
| CN105886983B (zh) | 一种钛钯合金的卷式生产方法 | |
| CN111394615A (zh) | 一种医用高性能ta3g纯钛板材及其制备方法 | |
| CN102864373A (zh) | 一种不锈钢钢板的制备方法 | |
| CN103433320A (zh) | 一种由纯钛板坯制备钛阳极板的加工方法 | |
| CN109290371A (zh) | 一种铜铝复合板带的冷轧制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170215 Termination date: 20190725 |