CN111940507A - 一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，属于有色金属材料制造技术，依次包括坯料加热、除鳞、轧制、冷却，所述坯料加热为无痕加热法，一火轧制厚度为6‑15mm规格钛板，轧制过程中采用2800mm中厚板轧机，所述轧机的轧辊为成分为高铬铸铁且其凸度增加0.03‑0.07mm。本发明采用钛坯无痕加热技术、轧辊凸度设计，一火轧制，采用2800mm中厚板轧机生产工业钛板的制造的方法，投资生产成本低，生产效率高，表面质量好，性能满足并高于国家标准要求。
Description
技术领域
本发明涉及属于有色金属材料制造技术，具体涉及一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺。
背景技术
钛及钛合金具有较高的比强度、良好的耐蚀性和生物相容性，因而广泛的应用于航空航天、海洋、石油化工和生物工程等领域。一个国家用钛情况可以反映出该国钛材料加工领域的整体水准，如美国的型超音速侦察机，钛材占整个飞机重量的93％；俄海军塞拉II级钛合金攻击核潜艇是世界最先进的核潜艇之一，因为整个潜艇外壳由钛合金打造，质量轻且强度高，航行速度以及下潜深度均优于美制潜艇；中国的“蛟龙号”载人潜水器，是世界上为数不多能深潜到5000m以下的深海潜水器，其0.5米厚的钛合金外壳使其具有非常大的变形抗力而不至于被压瘪。
在钛板材生产中，工业纯钛板的占有率很大，约占90％，到2015年我国消费钛材约8.8万吨，其中工业纯钛板占比55.7％。约4.84万吨，其规格从厚度规格从0.3～70mm，宽度达到2500mm，板材加工呈现规格多，单个规格产量少的特点，如果单独投资建设金属钛板乳制生产线投资成本高，设备利用率低。目前钛板材生产中一般包括以下步骤:坯料加热、除鳞、轧制、冷却以及后处理等，但存在以下问题：(1)坯料加热一般在加热炉进行，存在硬摩擦，钛坯在高温状态下柔软，存在划伤问题，且加热炉水量之间宽度为1.6m，1.6m宽度以下的钛坯无法入炉加热，1.6m以上的板坯如炉加热存在掉道的风险，另一方面钛坯与水梁之间接触，水梁带走钛坯下表面的温度，加热炉过程必然导致下表面加热不均匀问题，影响后续的生产轧制；(2)轧辊在大量轧制碳钢后表面会存在硬化层磨损，铁瘤子压痕等问题；(3)轧制15mm以下钛板都进行两火成材轧制，两火成材轧制增加钛坯中间环节的表面氧化，在后续轧制过程需进行再次修磨，修磨量在4％左右，增加劳动强度并且降低了钛板的成材率；两火轧制延长了产品生产周期，进行二次加热，增加动力能源消耗，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，依次包括坯料加热、除鳞、轧制、冷却，所述坯料加热为无痕加热法，一火轧制厚度为6-15mm规格钛板，轧制过程中采用2800mm中厚板轧机，所述轧机的轧辊为成分为高铬铸铁且其凸度增加0.03-0.07mm。本发明生产的钛板规格(6～15)mm*2000*(6～12)m，最大单重2吨。
优选的，所述轧辊凸度增加0.05mm。
优选的，所述无痕加热法为采用推钢式加热炉进行托架分层加热，所述一火轧制厚度为6-8.9mm规格钛板。
优选的，所述托架分层加热具体的步骤为：采用碳钢作为托架，一层碳钢上面放一层钛坯，采用天车夹起后在推钢式加热炉进行分层加热，最后碳钢由辊道输送走。
优选的，所述2800mm中厚板轧机为2800mm四辊可逆轧机。
优选的，所述轧制的具体的过程为采用2800mm四辊可逆轧机对坯料进行8-9道次轧制，压下率＜40％，开轧温度≥830℃，终轧温度＞700℃。
优选的，所述除鳞为采用22.5Mpa高压水除鳞。
优选的，所述冷却速率为13℃/s，最终冷却温度为580℃。
优选的，还包括矫直、切边。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用钛坯无痕加热技术、轧辊凸度设计，一火轧制，采用2800mm中厚板轧机生产工业钛板的制造的方法，投资生产成本低，生产效率高，表面质量好，性能满足并高于国家标准要求。
(2)与传统工艺相比，本发明采用推钢式加热炉进行托架分层加热，一方面避免了钛坯与水梁接触产生软化变形划伤风险，另一方面使钛坯温度更加均匀，上下表面温度差异实现±10℃的控制。
(3)与传统工艺相比，本发明的轧制钛板轧辊凸度在碳钢的基础上增加0.03-0.07mm左右，且采用高铬铸铁轧辊，避免了轧辊在大量轧制碳钢后表面会存在硬化层磨损，铁瘤子压痕等问题，从而提高钛板轧后的表面质量。
(4)与现有国内轧制钛中厚板在轧制15mm以下钛板都进行两火成材轧制，进行二次加热，增加动力能源消耗，增加了生产成本本发明，本发明采用在大压下(中板四辊可逆轧机最大轧制力在5500吨)少道次方法快速轧制钛板，确保钛板终轧温度，采用一火轧制，避免因二次加热、轧制而增加钛坯中间环节的表面氧化，提高钛板的成材率。
(5)本发明通过连续式热处理加热炉(采用推钢式加热炉进行托架分层加热)，具备钛板热处理的能力，同时可实现在线连续热处理，与中板四辊可逆轧机协同作用实现连续的生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，依次包括坯料加热、除鳞、轧制、冷却，所述坯料加热为无痕加热法，一火轧制厚度为6-15mm规格钛板，所述轧机的轧辊为成分为高铬铸铁且其凸度增加0.03mm。所述托架分层加热具体的步骤为：采用碳钢作为托架，一层碳钢上面放一层钛坯，采用天车夹起后在推钢式加热炉进行分层加热，最后碳钢由辊道输送走。所述2800mm中厚板轧机为2800mm四辊可逆轧机。所述轧制的具体的过程为采用2800mm四辊可逆轧机对坯料进行8道次轧制，压下率＜40％，开轧温度≥830℃，终轧温度＞700℃。所述除鳞为采用22.5Mpa高压水除鳞。所述冷却速率为13℃/s，冷却温度为580℃。之后进行矫直、切边。
本实施例轧制的钛板屈服强度为286MPa，抗拉强度368MPa，A50延伸率33.5％，其性能满足TA1国家标准GB/T3621-2007技术条件。
实施例2
一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，依次包括坯料加热、除鳞、轧制、冷却，所述坯料加热为无痕加热法，一火轧制厚度为6-15mm规格钛板，所述轧机的轧辊为成分为高铬铸铁且其凸度增加0.05mm。所述托架分层加热具体的步骤为：采用碳钢作为托架，一层碳钢上面放一层钛坯，采用天车夹起后在推钢式加热炉进行分层加热，最后碳钢由辊道输送走。所述2800mm中厚板轧机为2800mm四辊可逆轧机。所述轧制的具体的过程为采用2800mm四辊可逆轧机对坯料进行8-9道次轧制，压下率＜40％，开轧温度≥830℃，终轧温度＞700℃。所述除鳞为采用22.5Mpa高压水除鳞。所述冷却速率为10℃/s，冷却温度为640℃。之后进行矫直、切边。
本实施例轧制的钛板屈服强度为328MPa，抗拉强度452MPa，A50延伸率31.0％，其性能满足TA2国家标准GB/T3621-2007和美国国家标准ASTM B265技术条件。
实施例3
一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，依次包括坯料加热、除鳞、轧制、冷却，所述坯料加热为无痕加热法，一火轧制厚度为6-15mm规格钛板，所述轧机的轧辊为成分为高铬铸铁且其凸度增加0.07mm。所述托架分层加热具体的步骤为：采用碳钢作为托架一层碳钢上面放一层钛坯，采用天车夹起后在推钢式加热炉进行分层加热，最后碳钢由辊道输送走。所述2800mm中厚板轧机为2800mm四辊可逆轧机。所述轧制的具体的过程为采用2800mm四辊可逆轧机对坯料进行9道次轧制，压下率＜40％，开轧温度≥830℃，终轧温度＞700℃。所述除鳞为采用22.5Mpa高压水除鳞。所述冷却速率为6.5℃/s，冷却温度为630℃。之后进行矫直、切边。
本实施例轧制的钛板屈服强度为341MPa，抗拉强度443MPa，A50延伸率31.5％，其性能满足TA2国家标准GB/T3621-2007和美国国家标准ASTM B265技术条件。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，依次包括坯料加热、除鳞、轧制、冷却，其特征在于，所述坯料加热为无痕加热法，一火轧制厚度为6-15mm规格钛板，轧制过程中采用2800mm中厚板轧机，所述轧机的轧辊为成分为高铬铸铁且其凸度增加0.03-0.07mm。
2.根据权利要求1所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，所述无痕加热法为采用推钢式加热炉进行托架分层加热，所述一火轧制厚度为6-8.9mm规格钛板。
3.根据权利要求2所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，所述托架分层加热具体的步骤为：采用碳钢作为托架，一层碳钢上面放一层钛坯，采用天车夹起后在推钢式加热炉进行分层加热，最后碳钢由辊道输送走。
4.根据权利要求1所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，所述2800mm中厚板轧机为2800mm四辊可逆轧机。
5.根据权利要求4所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，所述轧制的具体的过程为采用2800mm四辊可逆轧机对坯料进行8-9道次轧制，压下率＜40％，开轧温度≥830℃，终轧温度＞700℃。
6.根据权利要求1所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，所述除鳞为采用19.5～22.5Mpa高压水除鳞。
7.根据权利要求1所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，所述冷却速率为5～13℃/s，最终冷却温度为580～650℃。
8.根据权利要求1所述的一种一火轧制薄宽规格钛板的工艺，其特征在于，还包括矫直、切边。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201117 |