凭据轧机设备情况、出产量及对产品质量的要求,无数钛材出产企业采取迪胙合金板带的出产工艺流程为:初轧或铸造板坯—表表处置—热轧—退火—酸洗—轧造—真空退火—制品剪怯转钛板或钛卷。其中热轧阶段多选取多火次多路次可逆轧造。该阶段工艺造度的造订重要蕴含坯料设计、压下造度、速度造度、温度造度等几个方面。
1、坯料筹备
纯钛及低合金化合金商标可用模锻、轧坯或扁锭大局供坯,高合金化合金商标仍需进行自由锻。板坯厚杜咨制品厚度及轧造工序所要求的总压下率及轧机能力、开口度等确定,板坯宽度取决于制品宽度,板坯长度受熔炼、铸造设备及加热炉等限度。

由于钛板各向异性显著,目前只能通过换向轧造来减幼各向异性,同时换向轧造也能改善板坯的热轧机能。对于多个火次轧造过程,换向通常在火次之间、分切板坯后进行;幌蛟造亦能够在火次内进行,即选取横纵轧大局进行轧造,但轧造过程必要进行两次转坯,影响轧造节拍及温降,如图1所示。

2、坯料设计
坯料设计分为两个阶段:母板设计和板坯设计。母板设计是要在切合出产工艺设备约束前提下,思考剪切损失和切损最优化准则,确定母板规格及其各订单子板组合方式,常见母板组合方式有一维组合和二维组合,如图2所示。板坯设计应综合思考展宽比、压缩比等有关约束为母板选择相宜板坯断面,以满足需要并提高成材率。

钛合金板重要以幼批量、多种类规格出产为主,且由于轧造温度窗口窄,其轧造过程往往必要 2~3个火次(最多不超过4个火次)来实现,各火次实现后需进行剪切和分切处置,中断后的中央坯在后续出产当选取宽变长来进行下一火次轧造,如图3,因而热轧钛合金坯料设计相比传统板带钢较复杂。

目枪合金板材轧造出产加工尚处于订单式出产阶段,钛合金母板、坯料设计与订单情况及库存板坯供给情况亲昵有关,坯料设计重要由工艺设计员实现,即人为决定各订单子板的组合方式、母板和板坯规格等,每一火次进行一次板坯设计,再将该火次坯料作为子板来设计上一火次母板和坯料。
3、工艺造度
目枪合金板带出产多选取可逆轧造,而可逆轧造工艺造度造订的内容重要蕴含压下造度、速度造度及温度造度。由于钛合金流变应力和组织对温度和应变速度极度敏感,在造订压下造度、速度造度及温度造度时要综合思考资料个性、压下率、轧造速度及轧造温度的耦合作用。
1)压下造度
压下造度的内容蕴含轧造火次、轧造方式、各火次轧造路次数及路次压下量(率)等。由于钛合金轧造温度窗口窄,其轧造过程往往必要 2~3 个火次(最多不超过 4个火次)来实现。轧造火次数重要凭据母板及坯料尺寸,轧造资料所允许的总加工率确定。
(1)总加工率:影响总加工率的有金属塑性、板坯质量和轧机能力等,通常情况下,应尽量选取较大的总加工率。TC4 一个火次总变形率通常不超过 75%。
(2)路次压下率:纯钛拥有较好的工艺塑性,最大路次压下率可达 40%,而 TC4等高合金化板坯工艺塑性较差,路次压下率通常不应超过 30%。
(3)轧造方式:目前在钛合金出产中,通过换向轧造来改善板坯热轧机能、节造产品横纵向力学机能差距。有关钻研及各向异性轧造尝试批注,横轧与纵轧阶段总压下率相其时,产品各向异性节造地比力梦想。故建议横轧阶段加工率占总加工率的 30%~50%。对于一个火次内选取横纵轧方式出产时,横轧通常铺排在前 3个路次。
(4)路次压下率分配:路次压下量分配的总体准则是由幼变大,由大再变幼。厚板坯(180mm 以上)在咬入阶段,压下率通常不超过 20%。为了节造制品尺寸精度,最后几个路次通常采取幼压下率。因而在咬入前提限度解除后,在温升不超过相变点的前提下应尽量提高压下率,为最后几个路次提供充足的调整空间和工艺温度。
选取轧机能力越大,路次压下率越大,但必须限度在板坯塑性允许领域内。
2)温度造度
温度造度蕴含开轧温度、路次轧造温度、终轧温度等,也蕴含轧造一连功夫、间隙功夫等。
从相变和再结晶角度,TC4 的热轧最大温度领域为 750~990℃,结合 TC4 热加工图其热轧温度领域尽量维持在 800~950℃之间。在实现轧机辊缝调整、轧机反向启动、轧件回送等作为的前提下,路次间隙功夫通常尽量短,然而在变形量大、轧件心部温升较大、表表心部温差较大时,可通过适当耽搁路次间隙功夫,使轧件温度趋于均匀。
3)速度造度
速度造度蕴含各路次轧造时的咬入速度、抛出速度、不变轧造速度等?阶段,为预防咬入造成闷车、断辊等变乱,同时预防变形温升过大,通常选取低速1~1.5m/s。在中央轧造阶段,随着轧件的减薄可提高轧造速度,但轧造速度通常不超过3m/s。某厂 1200mm 四辊可逆式热轧机轧造钛脊合金板材时,所选取的轧造速度见表1。

4)轧造规程造订
凭据轧机机组配置情况可对轧造力、轧造力矩、电机功率、轧造速度上限等前提进行判断。轧造初始温度、终轧温度、压下率等工艺参数简直定与资料个性亲昵有关。表2为TC4钛合金的压下量/压下率的约束前提。表3 给出 TC4 钛合金的轧造温度领域及推荐的温度造度。

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