鈦板熱軋機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與熱軋技術(shù)難點(diǎn)？

鈦合金板帶材目前成為國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)研制、開(kāi)發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)的熱點(diǎn)。鈦板熱軋機(jī)主要用于鈦合金鑄錠的開(kāi)坯軋制和中厚板產(chǎn)品的成品軋制，因而其機(jī)組配置和裝機(jī)水平對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起到非常重要的作用。通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外鈦板熱軋機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀、機(jī)組組成、工藝特點(diǎn)和設(shè)備參數(shù)的介紹和分析，針對(duì)鈦板熱軋工藝需求重點(diǎn)對(duì)專業(yè)化的熱軋機(jī)設(shè)計(jì)選型和機(jī)組配置進(jìn)行了分析和建議。

鈦板熱軋機(jī)的作用主要是針對(duì)生產(chǎn)工藝需求進(jìn)行鈦合金鑄錠熱軋開(kāi)坯和中厚板成品軋制，進(jìn)而生產(chǎn)出合格的中間板坯和最終成品板材。熱軋機(jī)的工藝設(shè)計(jì)理念、機(jī)組部件配置、控制精度等裝機(jī)水平直接決定著鈦板產(chǎn)品的力學(xué)性能、尺寸公差和表面質(zhì)量。
鈦板的熱軋工藝及控制是常規(guī)結(jié)構(gòu)金屬材料中難度最大的，生產(chǎn)工藝和熱軋機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算無(wú)法采用軋鋼、軋銅、軋鋁的常規(guī)計(jì)算公式（金屬晶體類別不同）。因而，通過(guò)對(duì)鈦板熱軋工藝的分析進(jìn)而有針對(duì)性的設(shè)計(jì)熱軋機(jī)就顯得尤為重要。
鈦板熱軋技術(shù)難點(diǎn)：
導(dǎo)致鈦板生產(chǎn)難度大的因素很多，但最主要還是鈦的滑移系少，室溫塑性變形能力差，只有溫度升高到700℃以上時(shí)，鈦板才能獲得較好的變形能力。鈦板軋制過(guò)程中易產(chǎn)生裂紋、產(chǎn)品存在各向異性、生產(chǎn)效率低、成品率低等。鈦板熱軋技術(shù)難點(diǎn)如下：
（1）鈦的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方，力學(xué)性能呈現(xiàn)出顯著的各向異性，常溫下僅有三個(gè)滑移面（基面、棱錐面、棱柱面）和一個(gè)滑移方向，生產(chǎn)過(guò)程中變形抗力高，因而鈦板軋制變形難度大；
（2）鈦在常溫或潮濕狀態(tài)下容易和空氣和水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尤其是溫度超過(guò)400℃時(shí)與氧氣的反應(yīng)劇烈，其氧化膜變?yōu)槎嗫谞?、較厚且向基體內(nèi)部快速生長(zhǎng)；
（3）鈦合金鑄錠的加熱參數(shù)需根據(jù)相應(yīng)合金的高溫塑性圖進(jìn)行確定，一般合金如AZ31B的加熱溫度在450~490℃。部分特殊合金如ZK61M由于含鋅量高，合金的高溫抗拉強(qiáng)度低、塑性差，同時(shí)由于該合金的軋制熱效應(yīng)大，高溫軋制時(shí)的變形熱可使錠坯的溫度超過(guò)合金的塑性溫度范圍，進(jìn)而降低合金的熱塑性，因而根據(jù)其塑性圖確定的加熱溫度為410℃。同時(shí)，必須注意，高微合金化的鈦合金不適合熱軋，主要是因?yàn)槎嗔Ｗ佣鄷?huì)進(jìn)一步加劇其熱軋開(kāi)裂性，如含Al量超過(guò)5%的鈦合金AZ91D等就不適合進(jìn)行熱軋生產(chǎn)。
（4）鈦板的軋制溫度要求嚴(yán)格而且溫度范圍窄、金屬溫降快，應(yīng)變抗力大、加工硬化顯著。另外，如果軋制時(shí)的道次壓下率過(guò)大或軋制速度過(guò)高，不僅熱軋坯料咬入困難，而且還容易出現(xiàn)軋制開(kāi)裂、產(chǎn)品表面質(zhì)量差、坯料與軋輥出現(xiàn)粘結(jié)等現(xiàn)象。由于以上問(wèn)題的存在，就要求鈦板的熱軋工藝技術(shù)和軋制設(shè)備必須針對(duì)其加工特性進(jìn)行專門的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。