鈦憑借比重輕、高低溫強度好、耐蝕性好、具有超導(dǎo)、貯氫、記憶等優(yōu)良的性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事工業(yè)、海洋開發(fā)、石油化工、發(fā)電、超導(dǎo)等領(lǐng)域,擁有“全能金屬”“海洋金屬”“第三金屬”“現(xiàn)代金屬”等美譽[1]。我國雖是鈦材生產(chǎn)的大國[2],但目前其冷軋軋制一般采用四輥或六輥軋機,由于其軋制能力受限,故在總壓下率較高的情況下一般需要進行多次中間退火,才可軋制到目標厚度。生產(chǎn)0.5 mm及以下厚度薄規(guī)格產(chǎn)品時,其生產(chǎn)成本更高,板形控制難度更大。
本鋼不銹鋼冷軋丹東有限責(zé)任公司為進一步拓展品種結(jié)構(gòu),增強市場競爭力,利用其二十輥森吉米爾軋機的設(shè)備優(yōu)勢,對工業(yè)純鈦TA1進行試軋制,以達到大幅降低TA1冷軋生產(chǎn)成本、提高板形質(zhì)量和厚度精度,本次試軋制的原料厚度為1.3 mm、目標厚度為0.5 mm,結(jié)合前期生產(chǎn)經(jīng)驗及對TA1特性的研究,制定試軋制方案,軋制后成品的厚度精度、板形及表面質(zhì)量良好,滿足用戶的要求。
1. 軋制工藝
1.1 原料規(guī)格及軋制目標厚度
原料規(guī)格及軋制目標厚度見表1。
1.2 輥系配比
為保證正常軋制,避免軋制過程中出現(xiàn)“打滑”等異常現(xiàn)象,輥系配比及軋輥要求見表2。
工作輥上機前,對工作輥輥面進行檢查,以保證輥面質(zhì)量;在軋制過程中,如果由于工作輥造成表面質(zhì)量缺陷,及時更換工作輥。
1.3 軋制規(guī)程制定
本鋼二十輥森吉米爾軋機采用第一中間輥竄輥、ADEH側(cè)輥偏心調(diào)節(jié)、BC輥板形調(diào)整等功能,該軋機在板形控制和厚度控制等方面更具有優(yōu)越性。第一中間輥和“AS-U”輥調(diào)整與板形輥相聯(lián)組成閉環(huán)控制,在軋機入口側(cè)和出口側(cè)有2個測厚儀進行厚度測量,并與壓下控制和張力控制連鎖,實行厚度自動控制;ADEH側(cè)輥偏心調(diào)節(jié);BC輥板形調(diào)整;從而能夠軋制出厚度精度和平直度很高的薄帶材。
工業(yè)純鈦TA1具有以下冷加工性能:(1)熱導(dǎo)率低;(2)在冷變形過程中,沒有明顯的屈服點,其屈服強度和抗拉強度接近,屈強比較高,導(dǎo)致在冷變形過程中有產(chǎn)生裂紋的傾向;(3)具有極高的冷加工硬化效應(yīng)(圖1),當變形量大于30%時,強度增加速度減慢,塑性幾乎不會降低;(4)由于其彈性模量小,大約是鐵的54%,成型加工時回彈大,冷成型困難。