[發(fā)明專利]一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法

有效

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• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107502751B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李渤渤;王非;劉如斌;裴騰;朱俊杰;劉茵琪
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司
• 主分類號: C22B9/22
• 分類號: C22B9/22;C22B7/00;C22B34/12
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 劉興華

本發(fā)明涉及一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法，可顯著提高屑狀鈦殘料添加比例至95%，且不需添加海綿鈦，使用屑狀及板狀純鈦殘料即可實現(xiàn)100%純鈦殘料添加熔煉回收，生產(chǎn)出成分合格的TA2扁錠；本發(fā)明提供了成分配料方法，對熔煉回收TA2扁錠成分進行設(shè)計，使扁錠成分不僅滿足GB/T 3620.1《鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分》標(biāo)準(zhǔn)要求，同時其生產(chǎn)鈦板機械性能滿足并優(yōu)于GB/T 3621《鈦及鈦合金板材》標(biāo)準(zhǔn)要求，成分性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法。

背景技術(shù)

工業(yè)純鈦以TA1、TA2牌號為主，具有優(yōu)異的耐蝕及焊接性能，并且易加工成型，大量應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、船舶、環(huán)保等領(lǐng)域。在純鈦鑄錠、棒材、板材、鍛件及零部件切削加工過程中，產(chǎn)生多達5~80%不等鈦殘料，多以屑狀及板狀存在，如何通過合理的工藝方案，實現(xiàn)這些鈦殘料低成本回收，對降低鈦材成本具有重要意義。

TA1牌號純鈦要求N、O等雜質(zhì)元素含量低，熔煉原材料純度高，以獲得低強度、高塑性機械性能；TA2牌號純鈦具有中等強度及塑性匹配綜合性能，需要含有一定比例范圍N、O等強化雜質(zhì)元素，對熔煉原材料純度要求相對較低，而鈦殘料雜質(zhì)元素含量普遍高于母材，因此更適合于熔煉回收獲得TA2板坯。

屑狀鈦殘料由于雜質(zhì)元素含量高、形態(tài)松散、密度低，不易熔煉回收。現(xiàn)有工藝，主要通過鈦屑與海綿鈦配料、混料，壓制電極后獲得熔煉回收鈦錠，但為了保證電極連接強度，屑狀鈦殘料添加比例一般≤30%，添加比例低；同時，鈦屑熔煉回收，由于都需要添加海綿鈦降低雜質(zhì)元素含量，因此未實現(xiàn)100%回收料添加熔煉，回收成本高，且鈦殘料高低密度夾雜不易去除，質(zhì)量難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中鈦屑熔煉回收成本高，且鈦殘料高低密度夾雜不易去除，質(zhì)量難以保證等問題，本發(fā)明提供一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種用屑狀和板狀純鈦殘料熔煉回收獲得TA2扁錠的方法，包括以下步驟：

步驟一：對屑狀純鈦殘料進行清洗、烘干及磁選，去除表面油污及鐵屑雜質(zhì)，得到表面清潔、干燥的鈦屑，其中鈦屑烘干溫度控制在80~120℃，用于后續(xù)制備壓塊；通過拋丸酸洗、堿酸洗將板狀純鈦殘料表面雜質(zhì)去除干凈并烘干，獲得表面潔凈、干燥的板狀純鈦殘料，用于后續(xù)制備料箱及布料回收；

步驟二：對步驟一處理后的屑狀及板狀純鈦殘料中Fe、C、N、O雜質(zhì)元素含量成分進行檢測、標(biāo)定；定義屑狀殘料Fe、C、N、O雜質(zhì)元素含量質(zhì)量百分比標(biāo)定值分別為A(Fe)%、A(C)%、A(N)%、A(O)%；定義板狀殘料Fe、C、N、O雜質(zhì)元素含量質(zhì)量百分比標(biāo)定值分別為B(Fe)%、B(C)%、B(N)%、B(O)%；定義熔煉回收獲得TA2扁錠Fe、C、N、O雜質(zhì)元素含量質(zhì)量百分比分別為C(Fe)%、C(C)%、C(N)%、C(O)%；定義[O]%用于表征熔煉回收扁錠雜質(zhì)元素整體含量；

定義屑狀純鈦殘料熔煉回收添加比例為x%，板狀純鈦殘料熔煉回收添加比例為y%，且x%+y%=1，其中x%范圍為10~95%，扁錠中[O]%及配料需滿足以下條件：

[O]%=C(O)%+0.5*C(Fe)%+0.7*C(C)%+2.5*C(N)%=0.15~0.30%；即[x%*A(O)%+y%*B(O)%]+0.5*[x%*A(Fe)%+y%*B(Fe)%]+0.7*[x%*A(C)%+ y%* B(C)%]+2.5* [ x%* A(N)%+y%* B(N)%] =0.15~0.30%

根據(jù)鈦板強度需求，確定熔煉回收扁錠[O]%目標(biāo)值，并根據(jù)屑狀及板狀純鈦殘料雜質(zhì)元素標(biāo)定值確定添加比例x%、y%；