[發明專利]一種改善鈦帶卷表面顯微形貌的方法

在審

• 申請號: 202310054060.0
• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN116020896A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 余世倫;劉國乾;王澤群;張孝軍;陳彥輝;蔣孟玲;孔玢;劉正喬
• 申請（專利權）人: 湖南湘投金天鈦金屬股份有限公司
• 主分類號: B21C37/00
• 分類號: B21C37/00;C22F1/18;B21B1/22;B21B37/56;B21D1/05;B24B21/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;蔡實艷

本發明提供了一種改善鈦帶卷表面顯微形貌的方法，包括步驟S1、將鈦帶卷原料經第一軋程冷軋處理，獲得厚度為0.3?2.0mm的第一冷軋鈦帶卷；步驟S2、將所述第一冷軋鈦帶卷進行第一次脫脂處理；步驟S3、將第一次脫脂處理后的第一冷軋鈦帶卷進行中間退火處理，獲得退火態鈦帶卷；步驟S4、將所述退火態鈦帶卷進行拉矯處理；步驟S5、將經過拉矯處理后的鈦帶卷進行表面磨拋處理，獲得磨拋態鈦帶卷；步驟S6、將所述磨拋態鈦帶卷經第二軋程冷軋處理至目標厚度；步驟S7、將目標厚度的鈦帶卷依次進行第二次脫脂處理和成品退火處理，獲得成品鈦帶卷。本發明能夠解決冷軋鈦帶卷表面出現的魚鱗狀凸起和顯微裂紋等問題。

技術領域

本發明涉及鈦材加工技術領域，具體涉及一種改善鈦帶卷表面顯微形貌的方法。

背景技術

氫能作為高效清潔能源得到越來越多的重視。其中，質子交換膜氫燃料電池因具有體積小、能量密度高、安全性好等優勢而成為氫能規模化應用的一個重要載體。

雙極板是質子交換膜氫燃料電池中的重要組件，約占整個電池重量的50％以上。鈦材因具有密度低、耐腐蝕的特性，而成為氫燃料電池雙極板的理想選材。然而，由于鈦材的導熱性差，其在冷軋獲得鈦帶卷時，由于冷軋變形熱的作用而容易使鈦帶卷產生粘輥的現象，從而導致鈦帶卷表面存在諸多顯微缺陷，如魚鱗狀凸起和顯微裂紋等。這些缺陷會影響后續雙極板表面涂層的均勻性和耐久性，進而影響雙極板的使用壽命。

值得注意的是，魚鱗狀凸起和顯微裂紋在冷軋鈦帶卷上是一個普遍存在的表面質量缺陷，會對鈦帶卷的耐蝕性、深沖成形質量等造成不利影響，目前尚無有效的解決方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種改善鈦帶卷表面顯微形貌的方法，用于解決冷軋鈦帶卷表面出現的魚鱗狀凸起和顯微裂紋等問題。其具體技術方案如下：

一種改善鈦帶卷表面顯微形貌的方法，包括以下步驟：

步驟S1、將鈦帶卷原料經第一軋程冷軋處理，獲得厚度為0.3-2.0mm的第一冷軋鈦帶卷；

步驟S2、將所述第一冷軋鈦帶卷進行第一次脫脂處理；

步驟S3、將第一次脫脂處理后的第一冷軋鈦帶卷進行中間退火處理，獲得退火態鈦帶卷；

步驟S4、將所述退火態鈦帶卷進行拉矯處理；

步驟S5、將經過所述拉矯處理后的鈦帶卷進行表面磨拋處理，獲得磨拋態鈦帶卷；

步驟S6、將所述磨拋態鈦帶卷經第二軋程冷軋處理至目標厚度；

步驟S7、將目標厚度的鈦帶卷依次進行第二次脫脂處理和成品退火處理，獲得成品鈦帶卷。

可選的，在步驟S4中，所述拉矯處理采用延伸率控制模式處理所述退火態鈦帶卷，其中，延伸率為0.2％-0.5％。

可選的，在步驟S5中，所述表面磨拋處理是在連續磨拋機組上進行，采用的工藝參數如下：所述連續磨拋機組的運行速度為5-10m/min，磨頭砂帶目數為240-400目。

可選的，在步驟S6中，所述第二軋程冷軋處理包括依次進行的前序道次冷軋和成品道次冷軋，在所述前序道次冷軋中采用輥面粗糙度為Ra0.2-0.3μm的工作輥完成，在所述成品道次冷軋中采用輥面粗糙度為Ra0.1-0.2μm的工作輥完成。

可選的，在步驟S6中，所述前序道次冷軋包括對所述磨拋態鈦帶卷依次進行4-7道次冷軋，具體的，在每個道次冷軋中控制變形量為6％-15％，且按冷軋順序，在各道次冷軋中控制的變形量依次降低；在所述成品道次冷軋中控制變形量為4％-10％。

可選的，在步驟S1中，所述鈦帶卷原料包括經拋丸酸洗處理去除表面氧化層的熱軋鈦帶卷，或經退火處理的中間厚度冷軋鈦帶卷，其中采用的退火溫度為600-700℃，采用的退火時間為8-12小時。