一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法

摘要

本发明公开了一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，包括以下步骤：铸坯→锻造→坯料加热→第一次高压水除磷→粗轧制→第二次高压水除磷→输送辊道往返摆动→精轧制→层流冷却→后处理。本发明目的是解决在工业纯钛板冷轧生产过程中容易粘辊问题，并提高钛板表面质量、延长轧辊使用寿命、提高生产效率、降低生产成本。本发明属于有色金属材料制造技术领域。

权利要求

1.一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：铸坯→锻造→坯料加热→第一次高压水除磷→粗轧制→第二次高压水除磷→输送辊道往返摆动→精轧制→层流冷却→后处理；所述的精轧制步骤具体为：进入精轧机组轧制，开轧温度≥750℃，轧制结束温度≥550℃；最后3道次采用小道次压下率，道次压下率≤10％，轧机出口厚度为2～8mm，轧机出口温度550～650℃；所述的坯料加热步骤包括在加热炉中依次进行的如下步骤：预热步骤：将坯料送入加热炉的预热段，预热段的温度为400～500℃，预热时间40～

60min；

加热步骤：将坯料送入加热炉的加热段，加热段的温度为1000～1050℃，加热时间150～200min；

均热步骤：将坯料送入加热炉的均热段，均热段的温度为1020～1040℃，加热时间60～

90min；在均热段中，控制坯料的下表面的温度比上表面的温度高10℃；

均热步骤结束后从加热炉的出口输出坯料，加热炉的出口温度为1000～1050℃。

2.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，精轧制轧机为宽带热连轧轧机。

3.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，所述的第一次高压水除磷步骤、第二次高压水除磷步骤所采用的压力均为9～21MPa。

4.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，所述的粗轧制步骤为：对坯料进行3～7道次轧制，得中间坯。

5.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，所述的输送辊道往返摆动步骤具体为：对坯料进行第二次高压水除磷后，将其放在粗轧机与精轧机组之间的输送辊道上往返摆动90～150S。

6.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，所述的层流冷却步骤的冷却速率为1～10℃/s，目标冷却温度为300-400℃。

7.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，所述的后处理步骤为：卷取成工业热轧钛卷，进行质量检测，合格卷转运到冷轧厂上料、开卷，穿带，然后进行20辊可逆式冷轧机组轧制，生产成品厚度为0.7～4mm冷轧宽带钛板。

8.根据权利要求1所述的解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，其特征在于，所述的铸坯操作中所用的钛材的成分为：Fe为0.01～0.10wt％，C为0.01～0.05wt％，N<0.008wt％，H<0.008wt％，O为0.01～0.10wt％，其余为Ti及不可避免的杂质。

说明书

一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法

技术领域

[0001] 本发明属于有色金属材料制造技术领域，尤其涉及一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法。

背景技术

[0002] 工业纯钛具有优异耐蚀性、良好力学性能和焊接性能，可作为重要的耐蚀结构材料，广泛用于化工设备、滨海发电装备、海水淡化装置和舰艇零部件等，是我国大力发展的钛材之一。

[0003] 21世纪以来，我国钛材需求量、生产量快速增长，产品消费量、生产量位列世界第一位，而在所有钛材消费中又以板材应用最广，大约占钛材总消耗量的50％以上。板材产量的增长率远高于整个钛材加工的产量增长率，今后国内各应用领域对钛材需求仍将快速增加，继续保持两位数增长态势。

[0004] 在钛板材生产中，工业纯钛板的占有率很大，约占90％。钛与其他金属比较，Ti与Fe界面粘着能大于各金属内部结合能，因此当Fe、Ti表面紧密接触并发生相对运动时，断裂将发生于Ti基体较深层处。钛及其合金塑性变形以及机械加工时容易发生粘着现象，主要表现为切削时容易粘刀、模锻时容易粘磨具、轧制时容易粘辊等，钛与其他金属比较有容易粘着的性质，通常所有的金属在摩擦状态下，总会或多或少的产生粘着，对于轧制大多数金属来讲，通过适当地选择润滑剂与相接触的金属种类，使粘着减少到最小限度。但是对于钛合金而言，由于容易粘附，以上防止粘着措施的作用也颇为有限，粘辊缩短轧辊使用寿命，造成板材表面质量差，引起能源不必要浪费，导致生产效率低。

发明内容

[0005] 本发明目的是提供一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，解决了在工业纯钛板冷轧生产过程中容易粘辊问题，采用本发明方案生产工业纯钛板，提高了钛板表面质量，延长了轧辊使用寿命，提高了生产效率，降低了生产成本。

[0006] 为了实现上述技术效果，本发明所提供的技术方案是这样的：一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法，包括以下步骤：铸坯→锻造→坯料加热→第一次高压水除磷→粗轧制→第二次高压水除磷→输送辊道往返摆动→精轧制→层流冷却→后处理。

[0007] 需要说明的是，所述的精轧制步骤具体为：进入精轧机组轧制，开轧温度≥750℃，轧制结束温度≥550℃；最后3道次采用小道次压下率，道次压下率≤10％，轧机出口厚度为2～8mm，轧机出口温度550～650℃。

[0008] 需要说明的是，精轧制所述的轧机为宽带热连轧轧机。

[0009] 需要说明的是，所述的坯料加热步骤包括在加热炉中依次进行的如下步骤：

[0010] 预热步骤：将坯料送入加热炉的预热段，预热段的温度为400～500℃，预热时间40～60min；

[0011] 加热步骤：将坯料送入加热炉的加热段，加热段的温度为1000～1050℃，加热时间150～200min；

[0012] 均热步骤：将坯料送入加热炉的均热段，均热段的温度为1020～1040℃，加热时间60～90min；在均热段中，控制坯料的下表面的温度比上表面的温度高10℃；

[0013] 均热步骤结束后从加热炉的出口输出坯料，加热炉的出口温度为1000～1050℃。

[0014] 需要说明的是，所述的第一次除磷步骤、第二次除磷步骤所采用的压力均为9～21MPa。

[0015] 需要说明的是，所述的粗轧制步骤为：对坯料进行3～7道次轧制，得中间坯。

[0016] 需要说明的是，所述的输送辊道往返摆动步骤具体为：对坯料进行第二次除磷后，将其放在粗轧机与精轧机组之间的输送辊道上往返摆动90～150S。

[0017] 需要说明的是，所述的层流冷却步骤的冷却速率为1～10℃/s，目标冷却温度为300-400℃。

[0018] 需要说明的是，所述的后处理步骤为：卷取成工业热轧钛卷，进行质量检测，合格卷转运到冷轧厂上料、开卷，穿带，然后进行20辊可逆式冷轧机组轧制，生产成品厚度为0.7～4mm冷轧宽带钛板。

[0019] 需要说明的是，所述的铸坯操作中所用的钛材的成分为：Fe为0.01～0.10wt％，C为0.01～0.05wt％，N<0.008wt％，H<0.008wt％，O为0.01～0.10wt％，其余为Ti及不可避免的杂质。

[0020] 优选地，所述的的铸坯操作中所用的钛材的成分为：Fe为0.012～0.095wt％，C为0.01～0.045wt％，N为0.002～0.005wt％，H为0.001～0.004wt％，O为0.055～0.062wt％，P为0.012wt％，S为0.002％，其余为Ti及不可避免的杂质。

[0021] 本发明通过合理的热轧工艺设计，在钛板表面形成一层薄薄的二次氧化钛皮，在冷轧过程中隔离在冷轧轧辊与钛板之间，阻止轧辊与板材新鲜金属的直接接触，从而避免或减少粘辊事故发生，同时二次氧化钛皮脆性较高，在冷轧过程中一般完全破碎，在后面的酸洗或脱脂过程中容易去除，提高了板带的表面质量。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施方式对权利要求书做进一步说明，但不构成对本发明的任何限制，任何对本发明做出有限次修改所得到的技术方案仍然属于本发明所要保护的范围。

[0023] 实施例1

[0024] 一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法。锻坯的化学成分及其含量是：Fe为0.012wt％，C为0.045wt％，N为0.005wt％，H为0.002wt％，O为0.055wt％，P为0.012wt％，S为0.002wt％，其余为Ti及不可避免的杂质。将厚度150mm工业纯钛锻坯用推钢机推入加入炉，先在预热段进行预热，预热温度450℃，时间50min，进入加热段，加热温度1000℃，加热时间150min，均热段温度1020℃，均热时间60min，均热炉炉膛温度控制下表面比上表面高
10℃，加热炉出口温度控制在1010℃，出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力12MPa，进入初轧机组，进行5道次轧制，中间坯厚度28mm，再次进入高压水除磷，除磷压力12MPa，除磷后在粗轧机与精轧机组之间的输送辊道上往返摆动92S，然后再进入精轧机组轧制，开轧温度
780℃，轧制结束温度580℃，轧制最后3道次采用小道次压下率，道次压下率分别为7.6％，
5.6％，3.2％，轧机出口厚度为3mm，轧制完成后进入层流冷却装置，冷却速率为8℃/s，冷却到300℃。卷取成工业热轧钛卷，进行质量检测，合格卷转运到冷轧厂上料、开卷，穿带，然后在20辊可逆式冷轧机组进行9道次轧制，生产成品厚度为1mm冷轧宽带钛板。

[0025] 实施例2

[0026] 一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法。锻坯的化学成分及其含量是：Fe为0.095wt％，C为0.013wt％，N为0.002wt％，H为0.004wt％，O为0.062wt％，P为0.012wt％，S为0.002wt％，其余为Ti及不可避免的杂质。将厚度150mm工业纯钛锻坯用推钢机推入加入炉，先在预热段进行预热，预热温度400℃，时间60min，进入加热段，加热温度1050℃，加热时间150min，均热段温度1040℃，均热时间60min，均热炉炉膛温度控制下表面比上表面高
10℃，加热炉出口温度控制在1035℃，出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力18MPa，进入初轧机组，进行5道次轧制，中间坯厚度32mm，再次进入高压水除磷，除磷压力12MPa，除磷后在粗轧机与精轧机组之间的输送辊道上往返摆动100S，然后再进入精轧机组轧制，开轧温度
780℃，轧制结束温度550℃，轧制最后3道次采用小道次压下率，道次压下率分别为8.5％，
6.5％，2.3％，轧机出口厚度为2.5mm，轧制完成后进入层流冷却装置，冷却速率为2℃/s，冷却到300℃。卷取成工业热轧钛卷，进行质量检测，合格卷转运到冷轧厂上料、开卷，穿带，然后在20辊可逆式冷轧机组进行11道次轧制，生产成品厚度为0.8mm冷轧宽带钛板。

[0027] 实施例3

[0028] 一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法。锻坯的化学成分及其含量是：Fe为0.02wt％，C为0.010wt％，N为0.005wt％，H为0.001wt％，O为0.06wt％，P为0.012wt％，S为
0.002wt％，其余为Ti及不可避免的杂质。将厚度150mm工业纯钛锻坯用推钢机推入加入炉，先在预热段进行预热，预热温度500℃，时间40min，进入加热段，加热温度1000℃，加热时间
200min，均热段温度1010℃，均热时间90min，均热炉炉膛温度控制下表面比上表面高10℃，加热炉出口温度控制在1000℃，出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力12MPa，进入初轧机组，进行3道次轧制，中间坯厚度70mm之间，再次进入高压水除磷，除磷压力18MPa，除磷后在粗轧机与精轧机组之间的输送辊道上往返摆动150S，然后再进入精轧机组轧制，开轧温度
750℃，轧制结束温度550℃，轧制最后3道次采用小道次压下率，道次压下率分别为10％，
8.5％，4.3％，轧机出口厚度为8mm，轧制完成后进入层流冷却装置，冷却速率为1℃/s,冷却到350℃。卷取成工业热轧钛卷，进行质量检测，合格卷转运到冷轧厂上料、开卷，穿带，然后在20辊可逆式冷轧机组进行11道次轧制，生产成品厚度为4mm冷轧宽带钛板。

[0029] 实施例4

[0030] 一种解决工业纯钛板冷轧粘辊的制造方法。锻坯的化学成分及其含量是：Fe为0.04wt％，C为0.035wt％，N为0.005wt％，H为0.001wt％，O为0.06wt％，P为0.012wt％，S为
0.002wt％，其余为Ti及不可避免的杂质。将厚度150mm工业纯钛锻坯用推钢机推入加入炉，先在预热段进行预热，预热温度500℃，时间40min，进入加热段，加热温度1000℃，加热时间
200min，均热段温度1010℃，均热时间90min，均热炉炉膛温度控制下表面比上表面高10℃，加热炉出口温度控制在1000℃，出加热炉后进行高压水除磷，除磷压力12MPa，进入初轧机组，进行7道次轧制，中间坯厚度22mm之间，再次进入高压水除磷，除磷压力12MPa，除磷后在粗轧机与精轧机组之间的输送辊道上往返摆动100S，然后再进入精轧机组轧制，开轧温度
850℃，轧制结束温650℃，轧制最后3道次采用小道次压下率，道次压下率分别为6.5％，
4.5％，1.3％，轧机出口厚度为2mm，轧制完成后进入层流冷却装置，冷却速率为4℃/s,冷却到350℃。卷取成工业热轧钛卷，进行质量检测，合格卷转运到冷轧厂上料、开卷，穿带，然后在20辊可逆式冷轧机组进行11道次轧制，生产成品厚度为1.2mm冷轧宽带钛板。

[0031] 以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。