冷軋純鈦卷生產(chǎn)技術(shù)綜述

1、冷軋純鈦卷生產(chǎn)技術(shù)綜述冷軋純鈦卷生產(chǎn)技術(shù)綜述陳文灶（攀鋼釩冷軋廠）摘要：要：對工業(yè)純鈦卷的冷軋生產(chǎn)工藝過程及技術(shù)加以介紹。純鈦冷軋板卷的生產(chǎn)主要由去氧化皮、冷軋及精整組成。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：冷軋純鈦帶卷0引言引言鈦?zhàn)鳛榻饘俨牧希捎谄渚哂斜葟?qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng)、生物相容性好、無磁性等優(yōu)點(diǎn)，不論在航空、航天、艦船、核能等高科技領(lǐng)域還是在化工、冶金、汽車、建筑、食品等民用工業(yè)領(lǐng)域以及在醫(yī)療、體育休閑等民生領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，被稱為“太空金屬”

2、、“海洋金屬”、“智能金屬”等。從2007年開始，我國鈦工業(yè)取得快速發(fā)展，生產(chǎn)量和消費(fèi)量成倍增長，在此背景下，國內(nèi)鈦材生產(chǎn)廠家加快了對鈦材高端產(chǎn)品—冷軋純鈦卷的研究和開發(fā)。冷軋純鈦卷帶主要用于發(fā)電站冷凝器、板式換熱器以及化工、建筑等方面。1生產(chǎn)工藝概述生產(chǎn)工藝概述純鈦冷軋板卷的生產(chǎn)主要由去氧化皮、冷軋及精整組成。純鈦冷軋板卷的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)鋼及黃銅板卷所使用的設(shè)備基本機(jī)同。相比之下，生產(chǎn)純鈦冷軋卷材所使用的唯一不同的設(shè)備是真空退火爐，因

3、為必須防止在熱處理過程中冷軋鈦材的表面氧化。純鈦卷冷軋生產(chǎn)工藝主要包括：原料準(zhǔn)備、熱軋卷退火、熱軋卷除鱗、酸洗、帶鋼表面修磨、冷軋、冷軋卷的熱處理、平整和精整等。典型的生產(chǎn)工藝流程為：熱軋卷→空氣退火→機(jī)械除鱗－酸洗→修磨→冷軋→中間退火→二次冷軋→產(chǎn)品退火→平整→精整→產(chǎn)品。2原料原料國內(nèi)目前沒有相應(yīng)的冷軋用熱軋鈦卷標(biāo)準(zhǔn)，只有鈦板材的國家標(biāo)準(zhǔn)。日本冷軋鈦卷用料一般為（3～6）mm（600～1600）mmL，單卷重量在10t以下。3空氣

4、退火空氣退火熱軋帶卷由于在熱軋過程中的各部分差別產(chǎn)生微小的材質(zhì)不均勻性以及軋后冷卻不均勻產(chǎn)生殘余應(yīng)力造成板形缺陷，這些因素被認(rèn)為對冷軋性能及最終產(chǎn)品的質(zhì)量是有影響的，因此，通常通過退火再結(jié)晶消除應(yīng)力、矯正板形并使材質(zhì)均勻化。熱軋卷的退火采用空氣退火爐。但隨著熱軋、冷軋技術(shù)的發(fā)展，與鋼材一樣其必要性正在減小，省去熱軋帶卷的退火將逐步地成為趨勢。4機(jī)械除磷－酸洗機(jī)械除磷－酸洗退火后的熱軋鈦卷表面不僅存在有熱軋、退火產(chǎn)生的氧化皮，而且還殘存有

5、熱軋時的表面缺陷以及在鑄坯加熱時由于氧的擴(kuò)散而產(chǎn)生的表面硬化層。這些因素是產(chǎn)生冷軋鈦材表面缺陷、尤其是冷軋鈦帶卷表面條狀缺陷的主要原因。除磷—酸洗的目的是在冷軋前將其完全除去。由于鈦卷熱軋及空氣退火后生成的氧化皮及吸氣層與基體金屬牢固地連在一起，在腐蝕介質(zhì)中也具有很高的耐蝕性，故普通帶鋼酸洗線（一般采用單酸酸洗，如僅采用鹽酸）無法將其清洗干凈，需采用“機(jī)械除鱗混酸酸洗”工藝才能清理干凈氧化鈦皮及吸氣層。機(jī)械除鱗一般采用噴丸的方法促使致密

6、的氧化鈦疏松；酸洗一般采用（硝酸氫氟酸）或（硫酸氫氟酸）的混合酸溶液。42010年第33卷第6期生氧化膜、形成回火色，因此冷軋帶卷的退火一般是在真空中或氬氣等惰性氣體保護(hù)氣氛的退火爐中處理；也有采用連續(xù)式退火（一般在大氣中進(jìn)行）處理，再通過堿性熔融鹽浴、酸洗，除去其表面氧化皮。純鈦的再結(jié)晶溫度隨雜質(zhì)成分及冷加工程度不同有差異，約為450～550℃，因此其退火溫度范圍一般為600℃（長時間保溫）～800℃（短時間保溫）。如果退火溫度高或退

7、火時間長，伴隨著再結(jié)晶晶粒的成長材質(zhì)發(fā)生軟化，其成形加工性能得到提高，但另一方面，也會出現(xiàn)發(fā)生表面粗糙的弊端。因此設(shè)定鈦的退火溫度及時間等退火條件是很重要的。7.1真空退火實施真空退火時，事前應(yīng)對帶材進(jìn)行清洗。鈦卷在冷軋過程中，鈦卷表面粘附有軋制油，如不進(jìn)行脫脂處理就進(jìn)行真空退火處理將造成鈦卷表面花斑、色差，影響表面質(zhì)量；因此，實施退火前應(yīng)對帶材進(jìn)行清洗，以完全除去冷軋油等油脂，提高鈦材表面光潔度。脫脂處理一般采用堿性清洗液。清洗后的冷

8、軋鈦卷被裝入真空退火爐內(nèi)，真空排氣后進(jìn)行加熱。為了使材質(zhì)均勻化，應(yīng)盡量使帶卷內(nèi)外的溫度相同，為此采取了種種對策；其中一種方法如圖2所示[1]，采用分階段升高加熱溫度，借以緩和受加熱體輻射加熱的帶卷外層與主要以傳導(dǎo)加熱的帶卷內(nèi)層的溫度差；另一方面是控制真空退火爐的爐內(nèi)氣氛，利用真空排氣排除空氣一定時間后，用惰性氣體Ar氣置換，而且用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制循環(huán)，通過對流熱傳導(dǎo)促使溫度均勻化。此外，在400～600℃保持真空排氣狀態(tài)，其目的是為了散發(fā)在清洗

9、時未能完全除去的表面油分，從而得到比較清潔的表面。爐溫度真空度時間出爐約650℃約400℃真空度溫度真空排氣開始加熱開始冷卻開始通入Ar氣低高卷材溫度圖2真空退火加熱曲線示意7.2連續(xù)式退火冷軋帶卷的連續(xù)退火與熱軋帶卷的退火方式相同，通常在同樣的連續(xù)式退火設(shè)備上進(jìn)行。圖3為連續(xù)式退火機(jī)組的一種類型[1]，主要由以下3臺設(shè)備組成:1）熱處理用懸鏈?zhǔn)娇諝馔嘶馉t；2）除鱗用的噴丸機(jī)或堿性熔融鹽槽；3）酸洗用硝氟酸或硫氟酸槽。62010年第33