[發明專利]一種鈦纖維的生產工藝

有效

• 申請號: 202011037382.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112246894B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 龔瑋;龔衛紅;周榮敏
• 申請（專利權）人: 湖南匯博金屬材料有限責任公司
• 主分類號: B21C1/04
• 分類號: B21C1/04;B21C37/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

本發明屬于有色金屬加工技術領域，涉及鈦及鈦合金絲加工，具體涉及一種通過滾動拉拔制備小于22μm鈦纖維束的生產工藝。所述生產工藝包括以下步驟：S1、鈦絲的銅包覆：對鈦絲進行預處理、預鍍鎳、鍍銅實現銅包覆；S2、集束：使用銅管為套管，集束包覆好銅的鈦絲，得到復合線；S3、拉拔：復合線通過多道次滾動模連續拉拔至需要的直徑大小的成品復合線；S4、細晶強化：在拉拔過程中對復合線進行退火熱處理；S5、定向分離：成品復合線去除包覆的銅層，再經過清洗、烘干得到小于22μm的鈦纖維絲束。本發明制備了一種直徑小于22μm的鈦金屬纖維絲，使得鈦金屬作為金屬纖維新材料有了可紡織性，有了更大的應用前景。

技術領域

本發明屬于有色金屬加工技術領域，涉及鈦及鈦合金絲加工，具體涉及一種通過滾動拉拔制備小于22μm鈦纖維束的生產工藝。

背景技術

現有技術中，鈦絲制備主要工藝為扒皮、修磨、拉拔(采用石墨潤滑)、氧化、拉拔、堿酸洗、成品退火3～4次、整盤、真空或大氣退火。該工藝存在的缺點，一是因鈦金屬的加工硬化快而拉拔變形量小特殊性，制備纖維絲粗、短；二是堿酸洗工藝步驟危害環境，不環保、性能也不穩定、表面光潔度不高。另外，現有技術也有使用刮削方法得到鈦金屬單絲短纖維；然后用不銹鋼纖維生產的傳統模具拉拔工藝制備50μm以上鈦纖維。但這種方法產出纖維長度不均勻、直徑不均勻，且鈦的加工硬化快于不銹鋼，在傳統模具拉拔工藝中不能避免鈦金屬加工硬化過快的問題，因此不能制備直徑更小的鈦纖維。

雖然現有技術CN102284547A中采用滾動拉拔加工鋁合金，并說明滾動拉拔可降低坯料變形過程中的接觸摩擦力，金屬變形較固定模拉拔變形量大，拉拔力小，減少工序，降低了能耗。但能否將其用于鈦纖維的制備，還是未知。

現有技術CN105598199A公開了一種鈦絲經過酸洗、預鍍鎳、鍍銅、傳統拉拔再酸洗后得到直徑25-30μm的鈦纖維的方法。但此工藝中，統模具拉拔工藝中不能避免鈦金屬加工硬化過快，強行拉成直徑25-30μm的鈦纖維，成品率非常低。且，最后酸洗所用硝酸和氫氟酸危害大，表面光潔度不均一，鈦絲的美觀性不足。因此還未曾有能夠制備均勻、美觀、直徑小于22μm鈦纖維絲且成品率高的現有技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種產出22μm以下的，直徑均勻、長度均勻的鈦纖維絲的生產工藝。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種鈦纖維的生產工藝，所述生產工藝包括將鈦絲進行鍍銅，得到銅鈦重量比≥95％的包覆好銅的鈦絲，再通過多道次滾動模連續拉拔，得到直徑小于22μm的鈦纖維絲束。

優選的，所述鈦絲為直徑大于0.2mm的鈦絲；所述S1中的鈦絲為TA1牌號0.3-1.0mm鈦絲。

鈦的金屬屬性與其含的O、H、N元雜質元素過高，決定了鈦金屬加工硬化快不利于拉拔的性質。因此選用O、H雜質少的TA1牌號的0.3-1.0mm鈦絲，以減少其不利影響。同時鋼絲直徑較小，加工余量小，加工速率快，生產效率高。

優選的，所述鈦纖維的生產工藝，包括以下步驟：

S1、鈦絲的銅包覆：對鈦絲進行預處理、預鍍鎳后鍍銅實現銅包覆；

S2、集束：使用銅管為套管，集束包覆好銅的鈦絲，得到復合線；

S3、拉拔：復合線通過多道次滾動模連續拉拔至需要的直徑大小的成品復合線；

S4、細晶強化：在拉拔過程中對復合線進行退火熱處理；

S5、定向分離：成品復合線去除包覆的銅層，再經過清洗、烘干得到小于22μm的鈦纖維絲束。

優選的，所述預處理的具體過程是使用濃度為3％的硝酸與氫氟酸混酸浸泡鈦絲2-3min。

優選的，所述硝酸與氫氟酸混酸為按質量比硝酸：氫氟酸為(2-4)：1的混酸。