CN108097720A - 一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽度为1250mm的纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺；将一种退火酸洗后的宽度1250mm、厚度4.5mm的热轧TA1纯钛带卷通过20辊可逆冷轧机一轧程55.56%的压下率将厚度4.5mm热轧退火酸洗钛带卷轧制到厚度2.0mm，再通过热连续退火酸洗机组退火，退火后的2.0mm钛带卷通过20辊可逆冷轧机二轧程85.0%的压下率轧制到0.3mm的薄钛带。本发明通过20辊冷轧机和热连续退火机组的结合，实现20辊冷轧机两轧程轧制，低成本、短周期、高效率的生产出质量要求高的0.5 mm以下的薄钛带。
Description
技术领域
本发明属于纯钛带轧制工艺技术领域，具体涉及一种幅宽1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺。
背景技术
钛是一种密度小、比强度高、耐蚀性好、良好的高温强度且具有超导、储氢、记忆等优良功能的金属材料，但其导热性差、耐磨性差、弹性模量低、化学活性高。纯钛具有密排六方晶格的α相，GB/T3620对TA1化学成份要求Fe≤0.20%，C≤0.08%，N≤0.03%，H≤0.015%，O≤0.018%，其它元素总和≤0.4%。由于具有比重轻、强度高、耐蚀性好、及超导和记忆功能、表面美观等，广泛应用于航空航天、国防军工、石油化工、海洋开发、超导、核电、医学材料、建筑装饰、体育器材及民用等领域。
钛和钛合金发展已有50多年的历史，其研发和应用水平已经成为一个国家综合国力的体现。近年来，世界钛材需求量平均每年以8%的速度增长，我国钛材产量和需求量连续几年也大幅增加，尤其是工业纯钛在各类介质和环境下稳定的耐蚀性、优异的加工性、美观的外表、合理的性价比及作为新兴轻金属材料在民用邻域取代其它金属和非金属材料大量使用，具有更加广阔的前景。
由于冷轧钛带生产工艺技术掌握不足，生产工艺和设备装备相对落后，产能和产量低，加工难度高，钛带产品质量要求高，目前国内冷轧宽度大于1000mm的纯钛带卷常用厚度为0.5-0.8mm。但是，还是太厚满足不了一些高端所需产品如焊管及复合板用的需求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种宽度1250mm的纯钛板坯在20辊可逆冷轧机两轧程轧制到厚度0.3mm薄钛带卷的轧制工艺。
本发明采用如下技术方案：一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，具体包括以下步骤：
步骤（1）.取规格为180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯，经加热，经炉卷轧机热轧至厚度为4.5mm热轧卷后再经热连续退火酸洗机组消除热轧加工硬化、使组织均匀及清除表面氧化皮制成冷轧薄钛带所需原料；
步骤（2）. 将退火酸洗后的宽度1250mm、厚度4.5mm的热轧钛卷,在20辊冷轧机一轧程11道次轧制至2.0mm厚度；一轧程工作辊全道次使用F辊；
步骤（3）.将2.0mm厚度的轧硬态钛带在热连续退火酸洗机组退火酸洗后，在20辊冷轧机二轧程15道次轧制至0.3mm厚度。
所述的步骤（1）中，规格为180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯，其中含Fe≤0.20%、C≤0.08%、N≤0.03%、H≤0.015%、O≤0.018%、其它元素总量≤0.4%。
所述的步骤（1）中，规格为180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯加热到850℃，经4辊轧机粗轧、炉卷轧机精轧热轧至厚度为4.5mm热轧卷。
所述的步骤（2）中，在此轧程中20辊冷轧机使用无凸度工作辊降低辊系凸度,最后道次弯辊采用负弯模式，再通过窜辊控制钛带边部板形。
所述步骤（2）中，一轧程以总压下率55.56%、道次压下率不超过15%、11个道次可逆轧制至2.0mm厚度。
所述步骤（3）中，退火后的2.0mm钛带卷通过20辊冷轧机以总压下率85.0%、道次压下率不超过15%、15个道次可逆轧制至0.3mm厚度。
本发明的冷轧工艺具有以下特点：
1、本发明通过20辊冷轧机和热连续退火机组的结合，实现20辊冷轧机两轧程轧制，低成本、短周期、高效率的生产出质量要求高的0.5 mm以下的薄钛带。
2、本发明利用20辊冷轧机在粗轧道次、中间道次、终轧道次灵活的配辊工艺，使生产出的薄规格钛带表面光亮、细腻，色泽均匀、板形良好，产出的薄规格钛带厚度精度在+0.005mm以内。
3、本发明从2.0mm直接轧制到0.3mm，通过20辊冷轧机和热连续退火酸洗机组的结合，通过20辊冷轧机两轧程轧制，中间不经过退火热处理，生产成本低，生产周期短，生产效率高。在总压下率较大的情况下，通过增加轧制道次、减小单道次压下率、增加道次单位张力，降低道次轧制力，稳定轧制过程，改变钛材料在轧制过程中的金属流向，控制因钛材料在轧制变形过程中因金属流向不均导致的人字纹、肋条纹等缺陷 。有效调控20辊冷轧机在各道次速度、张力匹配，板形辊，使本发明的薄规格钛带浪形可控制在L（浪高/浪形长）<0.02以内。
4、 本发明基于不锈钢大压下轧制工艺的基础上，通过对轧制工艺各参数的调整优化及板形控制方法的改进，成功轧制出0.3mm规格轧硬态钛带。
具体实施方式
一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，具体包括以下步骤：
步骤（1）.化学成份为Fe≤0.20%、C≤0.08%、N≤0.03%、H≤0.015%、O≤0.018%、其它元素总量≤0.4%，规格为180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯加热到850℃，经4辊轧机粗轧、炉卷轧机精轧、卷取制成4.5mm厚度热轧卷板，再经热连续退火酸洗机组消除热轧加工硬化、使组织均匀及清除表面氧化皮制成冷轧薄钛带所需原料；
步骤（2）.退火酸洗后的宽度1250mm、厚度4.5mm的热轧钛卷，在20辊冷轧机一轧程以总压下率55.56%、道次压下率不超过15%、11个道次可逆轧制至2.0mm厚度；
在此轧程，20辊冷轧机使用无凸度工作辊降低辊系凸度,最后道次弯辊采用负弯模式，再通过窜辊控制钛带边部板形，有效控制钛带拱形及双边浪等板形不良问题。
一轧程工作辊全道次使用F辊，提高钛带表面粗糙度，防止轧机卷取及热线开卷过程产生层滑缺陷，并实现一轧程轧机不垫纸，节约生产成本并有效提高生产效率。
步骤（3）. 将20辊冷轧机一轧程至2.0mm厚度的钛带卷，再次经连续退火酸洗机组消除冷轧加工硬化、均匀组织后，在20辊冷轧机二轧程以总压下率85.0%、道次压下率不超过15%、15个道次可逆轧制至0.3mm厚度；经20辊冷轧机两轧程轧制至0.3mm厚度的带卷，再通过修磨脱脂机组和剪切机组脱脂和重卷即可。
所述二轧程，针对钛材料较轻,轧制后表面光滑,薄规格钛带在轧制过程中,与随动的擦拭辊、板形辊发生相对滑动，通过适当增加精轧辊粗糙度，来提高钛带表面粗糙度，增加钛带与接触随动辊的摩擦系数，有效控制薄规格钛带轧制过程中的擦划伤缺陷。
上述薄规格钛带轧制过程板形控制采用边部略紧模式控制，防止钛带边部产生折皱，板形仪检测边部I-单位要控制在-20以内，防止边部过紧导致钛带在张力轧制过程中拉断。
Claims (6)
1.一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤（1）.取规格为180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯，经加热，经炉卷轧机热轧至厚度为4.5mm热轧卷后再经热连续退火酸洗机组消除热轧加工硬化、使组织均匀及清除表面氧化皮制成冷轧薄钛带所需原料；
步骤（2）. 将上述退火酸洗后的宽度1250mm、厚度4.5mm的热轧钛卷,在20辊冷轧机一轧程11道次轧制至2.0mm厚度；一轧程工作辊全道次使用F辊；
步骤（3）.将2.0mm厚度的轧硬态钛带在热连续退火酸洗机组退火酸洗后，在20辊冷轧机二轧程15道次轧制至0.3mm厚度。
2.根据权利要求1所述的一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中，规格为 180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯，其中含Fe≤0.20%、C≤0.08%、N≤0.03%、H≤0.015%、O≤0.018%、其它元素总量≤0.4%。
3.根据权利要求1所述的一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中，规格为180×1250×80000mm的TA1型纯钛板坯加热到850℃，经4辊轧机粗轧、炉卷轧机精轧热轧至所述的厚度为4.5mm热轧卷。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，其特征在于：所述的步骤（2）中，在此轧程中20辊冷轧机使用无凸度工作辊降低辊系凸度,最后道次弯辊采用负弯模式，再通过窜辊控制钛带边部板形。
5.根据权利要求4所述的一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，一轧程以总压下率55.56%、道次压下率不超过15%、11个道次可逆轧制至2.0mm厚度。
6.根据权利要求5所述的一种宽度1250mm纯钛冷轧薄钛带的轧制工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，退火后的2.0mm钛带卷通过20辊冷轧机以总压下率85.0%、道次压下率不超过15%、15个道次可逆轧制至0.3mm厚度。
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