[發(fā)明專利]一種常規(guī)熱連軋機(jī)組生產(chǎn)TA18鈦合金帶卷的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610118108.X
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105728459B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)立新;劉勇;李光輝;向午淵;汪凈;謝建意;劉旭輝;郁盛富;劉助兵;劉正喬;王浩;潘碩;陶偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南湘投金天鈦金屬有限公司
• 主分類號: B21B1/26
• 分類號: B21B1/26;B21B37/74
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務(wù)所(普通合伙)43214
• 代理人: 鄭雋,周曉艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦合金加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種常規(guī)熱連軋機(jī)組生產(chǎn)TA18鈦合金帶卷的方法。

背景技術(shù)

鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦有兩種同質(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

鈦合金(titanium alloys)是在利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點基礎(chǔ)上添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪囟玫降模伜辖鹨蚱涮砑拥暮辖鹪夭煌蛊湎嘧儨囟燃跋喾趾烤幌嗤ｂ伜辖鸬谋葟姸?強度/密度)遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，因此，采用鈦合金可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零部件，如汽車的發(fā)動機(jī)或者飛機(jī)的發(fā)動機(jī)構(gòu)件、骨架、緊固件及起落架等。雖然現(xiàn)有技術(shù)中鈦卷、鎳卷等生產(chǎn)工藝已經(jīng)比較成熟，詳情如下：

申請?zhí)枮?01010539656.2的發(fā)明申請公開了一種普通熱連軋機(jī)生產(chǎn)鈦卷的方法，包括以下步驟：加熱步驟，選取厚度為100～200mm、寬度為890-1125mm的鈦坯進(jìn)行加熱，總加熱時間控制在80～200min，其中均熱段時間控制在30～60min，出爐溫度控制在800～880℃；粗軋步驟，軋制2～6道次，粗軋過程關(guān)閉高壓除鱗水，立輥側(cè)壓力P為0-10噸，精軋步驟采用4-7架精軋機(jī)，各機(jī)架間單位張力為2.5-12MPa，卷取溫度為400-600℃。

申請?zhí)枮?00910229999.6的專利申請公開了采用常規(guī)熱連軋組生產(chǎn)鈦帶的方法，將150～250mm厚度的鈦板坯在步進(jìn)梁式加熱爐內(nèi)加熱至800-900℃，經(jīng)過五道次粗軋和六機(jī)架連軋軋制成2.5～20mm的鈦帶，并通過卷取機(jī)卷取成帶卷，終軋溫度大于650℃，卷取溫度大于550℃，卷重5～15噸。

軋制是利用兩個相對輥之間的間隙使得厚板向?qū)挾确较蜓由欤瑥亩沟煤穸茸儽〉倪^程。當(dāng)軋件受到壓下力度后，金屬除了沿縱向延伸外，在橫向也產(chǎn)生變形，引起的寬度變化叫做寬展。金屬在軋制時寬展規(guī)律非常復(fù)雜，目前還沒有一個準(zhǔn)確計算寬展的理論公式，生產(chǎn)中只能使用經(jīng)驗公式和數(shù)據(jù)。因此，卷材寬度越大，其軋制難度越高。并且，帶材越薄，軋制穩(wěn)定性就會越差，帶材變形較難均勻。現(xiàn)有技術(shù)中鈦合金帶卷生產(chǎn)技術(shù)不成熟，主要原因如下：(1)鑒于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量低、化學(xué)活性高以及塑性變形溫度范圍較窄，變形抗力對變形溫度和變形速率很敏感，因此，大卷鈦合金的軋制難度極大，具體是：在鈦合金帶卷生產(chǎn)過程中，道次壓下率、軋制速度、軋制力等工藝參數(shù)的確定既要考慮軋制的工業(yè)生產(chǎn)要求，又要確保產(chǎn)品的組織性能和尺寸精度，是非常難確定并且標(biāo)準(zhǔn)化的；(2)兩種不同的金屬材料(如純鈦和鈦合金比較，鈦合金的強度更高，塑性差，鈦合金加工難度更大)、兩種存在差異的工藝過程必定會引起加工過程中的金屬內(nèi)部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化和流動產(chǎn)生巨大差異，從而影響到軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的鈦卷、鎳卷、不銹鋼帶等的軋制工藝參數(shù)均不能直接應(yīng)用于鈦合金帶卷的制備過程，使得鈦合金帶卷的使用受到了很大的限制。

綜上所述，行業(yè)內(nèi)急需一種適合鈦合金帶卷生產(chǎn)工藝以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種常規(guī)熱連軋機(jī)組生產(chǎn)TA18鈦合金帶卷的方法，以在更大厚度、更大寬度的鈦合金帶卷上實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。

一種常規(guī)熱連軋機(jī)組生產(chǎn)TA18鈦合金帶卷的方法，包括裝料步驟、粗軋步驟、精軋步驟以及卷帶步驟；

所述裝料步驟具體是：將厚度為160-230mm、寬度為1000-1800mm的鈦合金板坯裝入溫度為300-600℃的步進(jìn)爐預(yù)熱段內(nèi)保溫100min，隨后將板坯送入步進(jìn)爐加熱、保溫段，爐溫控制在850-1000℃，總加熱、保溫時間不超過400min；

所述粗軋步驟具體是：將步進(jìn)爐內(nèi)的溫度為850-1050℃的板坯進(jìn)行出爐操作，開始粗軋，得到中間坯；

所述精軋步驟具體是：將中間坯進(jìn)行精軋得到精軋軋件，所述精軋過程的入口溫度為750-900℃，終軋溫度為600-800℃；

所述卷帶步驟具體是：將精軋軋件經(jīng)過冷卻后在卷取機(jī)進(jìn)行卷取，得到鈦合金帶卷。

優(yōu)選的，所述粗軋步驟中軋制速度為1-6m/s，所述精軋步驟中軋制速度小于等于12m/min。

優(yōu)選的，所述粗軋步驟包括五個道次的軋制，其中：

第一道次的壓下率為15-22％，軋制速度為1-3m/s，軋制力為15000-35000kN；

第二道次的壓下率為18-26％，軋制速度為1-3m/s，軋制力為14000-32000kN；