本發(fā)明涉及有色金屬材料制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法。
背景技術(shù)：
：由于鈦及鈦合金材料具有密度低，比強(qiáng)度高，耐腐蝕，組織性能穩(wěn)定性好等優(yōu)良的綜合性能，鈦及鈦合金材料在近幾十年得到了飛速發(fā)展。我國的鈦工業(yè)起始于六十年代的國防軍工要求，經(jīng)過了50年的發(fā)展，取得了巨大成績(jī)，目前鈦加工材在航空、航天、船舶、冶金、化工、設(shè)備、醫(yī)療、制藥、海洋工程、體育休閑等領(lǐng)域均得到飛速發(fā)展。我國鈦資源豐富，儲(chǔ)量居世界前列，目前已經(jīng)成為世界上具有完整工業(yè)體系和生產(chǎn)能力的鈦大國，其生產(chǎn)量和消費(fèi)量位列世界第一，鈦及鈦合金經(jīng)加工后制成板、帶、箔、管、棒、絲、鍛件、鑄件及復(fù)合材料等產(chǎn)品類型，在所有的鈦合金加工材中，鈦板帶材的產(chǎn)量接近50％，鈦板帶材的用途很廣，主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用，用于制作電解工業(yè)的電極，發(fā)電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及鈦合金板帶還可作燃料和氧化劑的儲(chǔ)箱以及高壓容器等，由于中厚規(guī)格鈦板需求量不大，單獨(dú)建設(shè)鈦板軋制線，一次性投資大，設(shè)備利用率低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法，解決了在中厚鈦板一火成材生產(chǎn)中表面質(zhì)量、組織性能相對(duì)較差的問題，采用本發(fā)明方案生產(chǎn)中厚規(guī)格鈦板，投資生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，表面質(zhì)量好，性能滿足并高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法，包括依次進(jìn)行的如下步驟：鑄坯、鍛造、初次加熱、初次除磷、初次軋制、冷卻、再次加熱、再次除磷、再次軋制、退火、后處理；鍛造操作后得到坯料，初次軋制操作后得到厚度為35～60mm的中間坯，再次軋制后得到9～40mm的鈦板。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，所述的初次加熱在加熱爐中進(jìn)行，初次加熱的坯料在400～500℃的預(yù)熱段加熱40～60min，然后進(jìn)入到900～950℃的加熱段加熱150～200min，然后進(jìn)入到920～940℃的均熱段加熱60～90min；在均熱段中，控制坯料的下表面溫度比上表面溫度高10℃，加熱爐出口溫度控制在900～950℃。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，所述的再次加熱在加熱爐中進(jìn)行，再次加熱的中間坯在400～500℃的預(yù)熱段加熱40～60min，然后進(jìn)入到750～800℃的加熱段加熱90～120min，然后進(jìn)入到760～790℃的均熱段加熱60～90min；在均熱段中，控制中間坯的下表面溫度比上表面溫度高10℃，加熱爐出口溫度控制在760～780℃。優(yōu)選地，所述的再次加熱在加熱爐中進(jìn)行，再次加熱的中間坯在450～480℃的預(yù)熱段加熱50～60min，然后進(jìn)入到750～780℃的加熱段加熱90～120min，然后進(jìn)入到760～790℃的均熱段加熱60～90min；在均熱段中，控制中間坯的下表面溫度比上表面溫度高10℃，加熱爐出口溫度控制在760～780℃。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，初次除磷和再次除磷均通過除磷壓力為9～18MPa的高壓水進(jìn)行除磷。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，所述的初次軋制的操作為將坯料在四輥可逆軋機(jī)中往返軋制3～7道次，優(yōu)選為5-7道次，道次最大壓下量不大于30mm，道次壓下率不大于40％，開軋溫度≥850℃，軋制結(jié)束溫度≥650℃。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，所述的再次軋制的操作為將中間坯在四輥可逆軋機(jī)往返軋制7～11道次，優(yōu)選為7-9道次，軋機(jī)出口厚度為9～40mm，軋制出口溫度500～600℃。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，初次軋制后冷卻前坯料通過層流冷卻至300-350℃。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，再次軋制后退火前鈦板以1～10℃/s的速度層流冷卻至400-450℃，然后鈦板進(jìn)入到熱矯機(jī)進(jìn)行矯直，矯直后冷卻到室溫；所述的退火操作為：鈦板在600～700℃進(jìn)行1～2小時(shí)退火處理。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，所述的后處理操作包括將第二次退火處理后的鈦板依次進(jìn)行冷卻、冷矯直，剪切、檢驗(yàn)、精整操作。在上述的采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法中，所述的鑄坯操作中所用的鈦材的成分為：Fe為0.01～0.10wt％，C為0.01～0.05wt％，N<0.008wt％，H<0.008wt％，O為0.01～0.10wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，鈦材的成分為：Fe為0.01～0.03wt％，C為0.013～0.04wt％，N<0.008wt％，H<0.008wt％，O為0.01～0.10wt％，P為0.011～0.012wt％，S為0.002～0.003wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過合理的軋制工藝及退火工藝設(shè)計(jì)，采用中厚板軋機(jī)生產(chǎn)9～40mm厚度的工業(yè)純鈦板，通過二火成材改善了板坯的表面質(zhì)量，均勻晶粒組織，改善了產(chǎn)品性能，采用軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)純鈦板，節(jié)約了社會(huì)投資，降低了生產(chǎn)成本，改善了鈦板性能質(zhì)量，節(jié)約社會(huì)資源。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。實(shí)施例1一種采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.01wt％，C為0.04wt％，N為0.002wt％，H為0.004wt％，O為0.07wt％，P為0.012wt％，S為0.002wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯在加熱爐預(yù)熱段400℃，預(yù)熱60min，加熱段900℃，加熱時(shí)間200min，均熱段溫度920℃，均熱時(shí)間60min，在均熱段中，控制坯料的下表面溫度比上表面溫度高10℃，加熱爐出爐溫度910℃，出加熱爐后進(jìn)行高壓水除磷，除磷壓力12MPa，除磷后進(jìn)入中厚板四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制7道次，開軋溫度≥850℃，軋制結(jié)束溫度≥650℃，各道次壓下情況見下表1：表1初次軋制參數(shù)道次設(shè)定輥縫/mm道次壓下量/mm道次壓下率/％015011282217210622213862023467192855215296401230732825軋制完成中間坯厚度在32mm，層流冷卻到325℃，然后空冷到室溫，進(jìn)行板坯檢測(cè)并進(jìn)行剝皮打磨處理，再次用推鋼機(jī)推入加入爐，進(jìn)行低溫加熱及軋制，先在預(yù)熱段進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度480℃，時(shí)間50min，進(jìn)入加熱段，加熱溫度780℃，加熱時(shí)間90min，均熱段溫度770℃，均熱時(shí)間90min，均熱爐爐膛溫度控制下表面比上表面高10℃，加熱爐出口溫度控制在760℃，出加熱爐后進(jìn)行高壓水除磷，除磷壓力9MPa，除磷后進(jìn)入中厚板四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制9道次，各道次壓下情況見下表2：表2再次軋制參數(shù)道次設(shè)定輥縫/mm道次壓下量/mm道次壓下率/％0321266232215243174244143215122176111971011089.30.78990.33軋機(jī)出口厚度為9mm，軋制出口溫度500℃，軋制完成后進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為9℃/s,冷卻到425℃。進(jìn)入熱矯機(jī)矯直，冷卻到室溫，對(duì)鈦板在600℃進(jìn)行1.5小時(shí)退火處理，冷卻到室溫，然后矯直，剪切、檢驗(yàn)、精整，確保產(chǎn)品板形。其屈服強(qiáng)度為345MPa，抗拉強(qiáng)度465MPa，A50延伸率30.5％，其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTMB265技術(shù)條件。實(shí)施例2一種采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.03wt％，C為0.013wt％，N為0.005wt％，H為0.001wt％，O為0.07wt％，P為0.012wt％，S為0.002wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯在加熱爐預(yù)熱段500℃，預(yù)熱40min，加熱段950℃，加熱時(shí)間150min，均熱段溫度940℃，均熱時(shí)間90min，加熱爐出爐溫度935℃，在均熱段中，控制坯料的下表面溫度比上表面溫度高10℃，出加熱爐后進(jìn)行高壓水除磷，除磷壓力18MPa，除磷后進(jìn)入中厚板四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制5道次，開軋溫度≥850℃，軋制結(jié)束溫度≥650℃，各道次壓下情況見下表3：表3初次軋制參數(shù)道次設(shè)定輥縫/mm道次壓下量/mm道次壓下率/％01501128221721062221387202346819295501734軋制完成中間坯厚度在50mm，層流冷卻冷卻到300℃，然后空冷到室溫，進(jìn)行板坯檢測(cè)并進(jìn)行剝皮打磨處理，再次用推鋼機(jī)推入加入爐，進(jìn)行低溫加熱及軋制，先在預(yù)熱段進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度450℃，時(shí)間60min，進(jìn)入加熱段，加熱溫度750℃，加熱時(shí)間120min，均熱段溫度790℃，均熱時(shí)間60min，均熱爐爐膛溫度控制下表面比上表面高10℃，加熱爐出口溫度控制在765℃，出加熱爐后進(jìn)行高壓水除磷，除磷壓力17MPa，除磷后進(jìn)入中厚板四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制7道次，各道次壓下情況見下表4：表4再次軋制參數(shù)軋機(jī)出口厚度為12mm，軋制出口溫度520℃，軋制完成后進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為5℃/s,冷卻到400℃。進(jìn)入熱矯機(jī)矯直，冷卻到室溫，對(duì)鈦板在650℃進(jìn)行2小時(shí)退火處理，冷卻到室溫，然后矯直，剪切、檢驗(yàn)、精整，確保產(chǎn)品板形。其屈服強(qiáng)度為320MPa，抗拉強(qiáng)度430MPa，A50延伸率33.5％，其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTMB265技術(shù)條件。實(shí)施例3一種采用中厚板軋機(jī)二火成材工藝生產(chǎn)工業(yè)純鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.02wt％，C為0.017wt％，N為0.004wt％，H為0.001wt％，O為0.06wt％，P為0.011wt％，S為0.003wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯在加熱爐預(yù)熱段460℃，預(yù)熱50min，加熱段950℃，加熱時(shí)間200min，均熱段溫度930℃，均熱時(shí)間60min，加熱爐出爐溫度935℃，出加熱爐后進(jìn)行高壓水除磷，除磷壓力12MPa，除磷后進(jìn)入中厚板四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制5道次，開軋溫度≥850℃，軋制結(jié)束溫度≥650℃，各道次壓下情況見下表5：表5初次軋制參數(shù)道次設(shè)定輥縫/mm道次壓下量/mm道次壓下率/％01501130201521102018391192147516215601525軋制完成中間坯厚度在60mm，層流冷卻冷卻到350℃，然后空冷到室溫，進(jìn)行板坯檢測(cè)并進(jìn)行剝皮打磨處理，再次用推鋼機(jī)推入加入爐，進(jìn)行低溫加熱及軋制，先在預(yù)熱段進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度450℃，時(shí)間60min，進(jìn)入加熱段，加熱溫度770℃，加熱時(shí)間100min，均熱段溫度760℃，均熱時(shí)間80min，均熱爐爐膛溫度控制下表面比上表面高10℃，加熱爐出口溫度控制在775℃，出加熱爐后進(jìn)行高壓水除磷，除磷壓力12MPa，除磷后進(jìn)入中厚板四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制7道次，各道次壓下情況見下表6：軋機(jī)出口厚度為35mm，軋制出口溫度600℃。表6再次軋制參數(shù)道次設(shè)定輥縫/mm道次壓下量/mm道次壓下率/％06015281524661334151243925537256361373513軋制完成后進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為1℃/s,冷卻到450℃。進(jìn)入熱矯機(jī)矯直，冷卻到室溫，對(duì)鈦板在700℃進(jìn)行2小時(shí)退火處理，冷卻到室溫，然后矯直，剪切、檢驗(yàn)、精整，確保產(chǎn)品板形。其屈服強(qiáng)度為275MPa，抗拉強(qiáng)度365MPa，A50延伸率34.5％，其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTMB265技術(shù)條件。以上所述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3