钛脊合金以其优异的耐侵蚀性、高强度和轻质个性，在航空航天、化工、医疗等领域得到了宽泛利用[1]。其中，TA1纯钛箔材拥有优良的塑性加工机能和焊接机能，因其薄而均匀的特点，在电子、新能源等领域拥有辽阔的利用远景[2]。然而，在钛箔材的冷轧过程中，由于资料自身的个性和工艺参数的复杂性，往往容易出现板型和尺寸精度问题，严沉影响了产品使用机能要求。

拉矫工艺作为一种沉要的后续处置伎俩，通过对钛箔材施加肯定的拉伸和矫直力，可能有效改善其板型、表表质量和尺寸精度。拉矫工艺的根基道理是利用拉伸力和矫直力的作用，使钛箔材在拉伸过程中产生塑性变形，从而解除冷轧过程中产生的残存应力和表表不平坦景象。因而，钻研TA1冷轧钛箔材的拉矫工艺，对于提高钛箔材的产品质量、降低出产成本、推动其宽泛应器拥有沉要意思。

1、试验资料及拉矫工艺

本次试验所选取的资料为TA1冷轧钛箔材，规格为0.25m×500m×Lmm。在20辊650mm森吉米尔轧机上，经多路次冷轧加工，从0.6mm厚度钛箔材精轧到0.25mm，碱洗脱脂后进行在线退火处置，在线退火温度750~780℃，速度12~15m/min。

本次选取的拉矫设备为23辊拉矫机，拉矫张力设定30~50kN，节造拉伸变形量在0.6%~0.8%，拉矫过程选取的拉矫速度为50~60m/min。

23辊冷拉伸弯曲矫直机如图1所示，通过23辊拉伸弯曲矫直机能够有效地矫直钛箔材的板型，经前后2组S辊使钛箔材接受肯定的张力，同时选取幼直径工作辊正反交替弯曲带材，拉伸应力与弯曲应力叠加，使带材不等长纵向组织在全厚度上同时塑性延长拉长，弹性收缩后在全宽度上维持一样长度，从而减幼或根基解除导致板型不良的带材应力，从而获得较高的平直度。

拉轿机高低轿直辊之间的缝隙是能够调节的，如图2所示？善揪荼唤妙巡牡牟闹省⒑穸取逍偷确制缪≡穹制绲墓醴，可调节轿止嘏力T、轿直辊齿合量h、延长率等参数达到较高的平直度。

2、拉矫对钛箔材板型、表表变动的影响

2.1拉矫前后钛箔材板型的变动

拉矫前后0.25mm钛箔材的板型前后如图3所示，从图3（a）中能够看出，钛箔经20辊冷轧，碱洗脱脂后，制品在线退火温度750~780℃，速度12~15m/min后，钛箔材双方存在显著的单波浪，波浪高度10~15mm/m。从图3（b）中能够看出，在拉矫设备为23辊拉矫机上进行拉矫，拉矫张力设定30~50kN，节造拉伸变形量在0.6%~0.8%，拉矫过程选取的拉矫速度为60m/min。拉矫前0.25mm钛箔两侧存在较大的边浪，经过拉矫后，边部呈平直状态，边浪隐没的板型幼于蹬宗2mm/m。凭据拉矫道理，在钛箔拉矫过程中，通过对钛箔材施加肯定的拉伸和矫直力，使钛箔材在拉伸过程中产生塑性变形，从而解除冷轧过程中产生的残存应力和板面不平坦的景象。所以，经23辊拉矫机上拉矫后，0.25mm厚度迪胙箔材，因轧造过程不均匀变形引起单边浪，再经过退火后，轧造变形引起的内部应变力，得到解除和回复，资料阐发出的景象，退火后边浪变得越发显著。通过拉矫，资料二次内部应力达到平衡，即通过塑性变形的拉伸和矫直，资料的板面变得平坦，边浪得到改善。

2.2拉矫前后对钛箔材表表粗糙度的影响

TA1厚度0.25mm钛箔材在23辊拉矫机拉矫后，在100X金相显微镜进行观察，拉矫前后表表描摹有显著变动。图4所示为厚度0.25mm钛箔材拉矫前后表表描摹，对比分析，图4（a）中能够看出，放大100X观察拉矫枪箔材表表有着显著轧造流线条纹，而经23辊拉矫后，相比拉矫枪材表讲显著变得光洁一些，经拉矫轧造纹显著减轻，表表越发平坦，拉矫能够使钛箔材表表变得更光洁一致（图4（b））。钛箔材在拉矫机前后张力辊张力的作用，资料同时受到了纵向拉矫力和弯曲应力的作用，使得资料表表产生微幼变形，解除轧造变形过程形成轧造表表“微幼山峰”描摹，进一步得到了削减和解除，因而，在100X金相显微镜观察后表表变得越发光洁一致。

表1为拉矫前后表表粗糙度丈量了局，相迸宗拉矫前横纵向的表表粗糙杜仔显著降低，资料通过拉矫机矫直单元有轻微的压下量变形，矫直辊削减了材表表的“微幼山峰”，表表粗糙度Ra得到显著改善。对比钛箔材横向粗糙度实测值发现，拉矫前和拉矫后，横向均匀Ra值由0.355μm变为0.311μm，纵向均匀Ra值由0.229μm变为0.194μm。从横纵丈量的了局能够得出，资料轧造表表横纵粗糙度通过拉矫轻微变形后，表表粗糙度降低，表表质量得到了改善。

2.3拉矫前后对表表硬度的影响

厚度0.25mmTA1拉矫前后的表表硬度值丈量对比分析见表2，拉矫前资料表表硬度HV0.5值为111、113和115，了局批注资料通过制品退火，在线退火温度750~780℃，速度12~15m/min后，资料产生复原再结晶，因轧造变形引起的加工硬化成效齐全解除，在拉矫前变形呈显著单波浪（波浪高度10~15mm/m），从图3（a）能够看出。钛箔材的拉矫工艺相当于资料的二次冷轧变形加工硬化过程，通过丈量拉矫后资料表表硬度值HV0.5为124、126和128，相比拉矫前资料表表的硬度值略有提高，资料的强度和塑性变动不大（见表2）。

3、拉矫对钛箔材组织及力学机能的影响

3.1拉矫对钛箔材显微组织的影响

图5为拉矫前后的厚度0.25mm钛箔材显微组织，钛箔经20辊冷轧，碱洗脱脂后，制品在线退火温度750~780℃，速度12~15m/min热处置后，资料产生再结晶复原景象，晶粒并发成长大。在100X金相显微组织观察，拉矫前资料制品退火均匀晶粒尺寸31.8μm（图5（a）），在23辊拉矫机上拉矫，拉矫后厚度0.25mm钛箔材，在100X金相显微组织观察，拉矫后资料制品退火均匀晶粒尺寸30.2μm（图5（b））。对比分析，拉矫前后资料均匀晶粒尺寸没有显著的变动，重要是由于资料拉矫变形量较幼，拉矫变形按延长率不超过0.8%的参数设定，资料临界拉矫变形后，资料内部晶粒未达到变形前提，故在0.8%拉矫变形前提下，资料内部组织根基未没有产生变动。

3.2拉矫对钛箔材拉伸机能的影响

厚度0.25mmTA1拉矫前后的拉伸机能对比分析见表3，资料通过制品退火，在线退火温度750~780℃，速度12~15m/min后，资料产生复原再结晶，因轧造变形引起的加工硬化成效齐全解除，拉矫前资料丈量的横向拉伸强度Rm值为312MPa，屈服强度Rp0.2值为224MPa，延长率A50为36.5%，丈量的纵向拉伸强度Rm值300MPa，屈服强度Rp0.2值为198MPa，延长率A50为46%。拉矫后资料横向和纵向的抗拉强度丈量了局比力靠近，抗拉强度Rm领域为300~312MPa。纵向屈服强度Rp0.2值比横向的略低，延长率A50比横向高9.5%。了局批注，在线退火温度750~780℃，速度12~15m/min，制品退火资料产生复原再结晶，资料制品横、纵拉伸机能根基复原轧造变形前状态，横纵屈服强度差距，是因钛箔材卷式单向轧造变形，造成晶粒取向的各向异性（图5（a））。在23辊拉矫机上拉矫，拉矫张力设定30~50kN，节造拉伸变形量在0.6%~0.8%，拉矫过程选取的拉矫速度为50~60m/min厚度0.25mm，钛箔材抗拉强度Rm和屈服强度Rp0.2值略有提高，延长率根基无变动。

4、结论

1）设定合理的拉矫矫直工艺参数，不仅能够改善制品纯钛箔单边浪板型问题，同时经过拉矫直轻微变形，还能够降低表表粗糙度，使表表质量得到提高。

2）制品退火纯钛箔材轻微拉矫前后，资料内部均匀晶粒尺寸大幼根基不变。

3）在线退火的纯钛箔材，经过轻微的拉矫变形矫直工艺后，纯钛箔材硬度、强度略有提高，延长率A50根基变动不大。

参考文件：

[1]李伟，李争显，刘林涛，等．氢燃料电池中钛双极板钻研进展[J].钛工业进展，2018，35（6）：10-15.

[2]温方明，李渤渤，陶会发，等.精密钛箔带材造备及利用[J].资料开发与利用，2021，36（2）：58-61.