[發明專利]一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝

在審

• 申請號: 202110272765.0
• 申請日: 2021-03-13
• 公開（公告）號: CN113151833A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 陳昊
• 申請（專利權）人: 廈門澄志精密科技有限公司
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C23C8/24;C23C8/02;C22F1/18;C22F1/02;C21D9/00
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 田江飛

1.一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：

S1:表面預處理：將拋光打磨后的鈦杯放置于三氯乙烯溶液進行浸泡0.5h-1h，浸泡完成后進行洗凈，再進行烘干后取出；

S2:備爐進爐：將烘干后的鈦杯杯口倒置在鉬制的工裝底盤上，對于雙層結構設計的保溫杯，需要在杯底進行打孔，開孔可以避免在抽真空和沖壓的過程中中間隔層與爐內過大的壓力差導致杯體變形甚至爆裂的風險；

S3：升溫結晶：

1)進爐關閉爐門后，開始抽真空，采用三級式真空系統將真空度控制在小于0.01pa的條件下開始加熱，并在升溫段全程保持高真空；

2)第一段加熱升溫至300℃，并保溫30分鐘，此過程可以消除杯子內前處理殘留的水份，以及爐膛內隔熱層和加熱元件的水份；

3)第二段加熱再升溫至650℃，并在650℃保溫60分鐘，此過程可以在α相退火的溫度下進行預熱保溫，使得爐溫均勻，鈦杯表面進一步還原凈化；

4)第三段加熱至870℃，并保溫60分鐘，此過程可以在α相晶粒開始結晶之前保持爐內溫度的一致性，鈦杯內外層的溫度一致性，為一下階段晶粒長大做準備；

5)第四段加熱升溫至980℃，并在980℃保溫60分鐘，此過程可以使純鈦的表面在真空和高溫下開始產生結晶，并隨著保溫時間的延長結晶越來越明顯；

6)保溫結束后，停止加熱，關閉抽空閥門，快速沖入高純氮氣，此步驟中可以將快速充入爐內的高純氮氣與粗大晶粒的α相反應化合生成TiN，維持時間越長，形成的TiN厚度越厚，鍍層的效果越明顯；

7)待爐溫自然降至870℃時把爐內氣體排放，再次將爐內進行抽至真空；

8)重復循環4)至6)步驟，可以進行強化TiN的效果并可達到最佳的冰花結合鍍層TiN的效果。

2.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S1中的三氯乙烯溶液的濃度需要＞80％。

3.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S2中的鈦杯之間需要保持1-3mm的間隙。

4.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S3的1)的三級式真空系統為機械泵+羅茨泵+分子泵組成。

5.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S3的6)中沖入高純氮氣的壓力≥0.5mpa。

6.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S3的2)中的第一段加熱以10℃/min的速率進行加熱，3)中的第二段加熱以5℃/min的速率進行加熱，4)中的第三段加熱以10℃/min的速率進行加熱，5)中的第四段加熱以5℃/min的速率進行加熱。

7.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S3中7)的真空度抽至0.01pa。

8.根據權利要求1所述的一種鈦杯高溫晶化著色熱處理工藝，其特征在于：所述S3中8)的循環重復次數為2-3次。