一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法

2023-05-09 07:40:31 2

專利名稱：一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法
一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法，涉及一種金屬冷加工前金屬坯料的表面處理方法，特別是涉及一種用於鈦及鈦合金生產管、棒、絲的拉伸加工中金屬坯料的表面處理方法。
由於金屬鈦及鈦合金具有高強度、耐腐蝕、低密度的特點，而廣泛用於軍工、宇航、石油化工及冶金領域，但鈦合金變形抗力大、塑性低、難於加工。在鈦金屬型材加工過程中，容易發生粘著現象，影響型材表面質量。因此，對鈦金屬型材加工必須先對坯料進行表面附著力處理，而後塗潤滑劑，防止鈦型材加工中粘附，降低磨擦係數，增加耐磨性。一般對鈦型材坯料表面潤滑處理通常是採用對坯料進行空氣加熱以形成氧化膜，也有在坯料表面鍍銅，還有在坯料表面塗上氟化磷酸鹽覆蓋層。實踐證明，對於鈦型材冷加工，特別是對變形抗力大、塑性低的TC4鈦合金難於實現。因此，目前對其只能採用熱加工或旋鍛，加工效率和成材率均較低。
本發明的目的就是針對上述已有的鈦及鈦合金冷加工過程中，存在的表面處理的方法的不足，提供一種能有效對鈦及鈦合金坯料表面進行處理，有效的防止粘附、降低磨擦係數、增加耐磨性，而且加工後潤滑劑易去除的一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法，包括用物理方法對金屬坯料表面的清理，其特徵在於a.將清理後的金屬坯料浸入改性處理液中，使其表面形成一層改性覆蓋膜，膜的主要成份為Na3TiOF5；b.將表面帶一層改性覆蓋膜的坯料撈出涼幹；c.將含有85％(重量比)S-O石墨乳、5％MoS2和10％水的後固體潤滑劑，均勻地塗在經改性處理後的坯料表面，在200-300℃溫度下烘乾待冷拉伸用。
將鈦及鈦合金坯料進行表面改性處理液的成份為Na3PO4.12H2O30g/l-50g/l，NaF20g/l-40g/l，冰CH3COOH(36％)50g/l-70g/l。
本發明與已有技術相比，具有潤滑劑與基材結合牢固，拉伸磨擦係數低，耐磨強性的優點，可連續多模，大變形量冷加工高強度塑性低的鈦合金，在冷加工過程中不發生黏膜，脫模現象，同時加工後潤滑劑易去除。
實施例選用4.6mm和2.1mm的粗細兩種TC4(Ti-6Ai-4V)線材，將欲冷加工的上述線材用物理方法清理其表面後放入按成份為Na3PO4.12H2O30g/l-50g/l，NaF20g/l-40g/l，冰CH3COOH(36％)50g/l-70g/l配成的表面改性處理液中，使其線材表面形成一層改性覆蓋膜，然後將表面帶一層改性覆蓋膜的上述線材撈出涼幹，接著在改性覆蓋膜上均勻地塗上含有85％(重量比)S-O石墨乳、5％MoS2和10％水的後固體潤滑劑，並在200～300℃溫度下烘乾，經連續三模與五模冷拉伸後，分別製得3.1mm和1.2mm的兩種TC4絲。累計加工率均超過65％，其中，最大道次加工量可達32％，在整個冷拉伸過程中，未出現粘模、脫模及拉斷現象，拉伸後的絲表面質量與性能良好。
對鈦及鈦合金的管、棒、型材的冷拉伸也同樣用本發明，加工14.6×2.2mm的TA2管材，最大道次加工量可達40％，累計加工量超過75％。
權利要求
1.一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法，包括用物理方法對金屬坯料表面的清理，其特徵在於a將清理後的金屬坯料浸入改性處理液中，使其表面形成一層改性覆蓋膜，改性覆蓋膜的主要成份為Na3TiOF5，改性處理液的成份為Na3PO4.12H2O30g/l-50g/l，NaF20g/l-40g/l，冰CH3COOH(36％)50g/l-70g/l；b將表面帶一層改性覆蓋膜的坯料撈出涼幹；c將含有85％(重量比)S-O石墨乳、5％MoS2、10％水的後固體潤滑劑，均勻地塗在經改性處理後的坯料表面，在200～300℃溫度下烘乾待冷拉伸用。
全文摘要
一種鈦及鈦合金型材冷拉伸的表面處理方法，涉及一種金屬冷加工前金屬坯料的表面處理方法，特別是涉及一種用於鈦及鈦合金生產管、棒、絲冷拉伸中金屬坯料的表面處理方法。本發明是在用物理方法對金屬坯料表面的清理後，經液浸使金屬坯料表面形成一層改性覆蓋膜，然後在改性覆蓋膜外塗敷固體潤滑劑。本發明獲得的潤滑劑具有與基材結合牢固，拉伸摩擦係數低，耐磨的優點，可連續多模，大變形量冷加工高強度、塑性低的鈦合金，在冷加工過程中不發生粘模、脫模現象，同時加工後潤滑劑易去除。
文檔編號B21C9/00GK1167659SQ9710365
公開日1997年12月17日 申請日期1997年3月27日 優先權日1997年3月27日
發明者于振濤, 鄧炬, 楊冠軍, 楊琳, 吳瑋璐 申請人:西北有色金屬研究院