鈦棒熔鑄鍛軋技術(shù)的研究分析_www.nmware.com
采用真空等離子冷床爐實現(xiàn)
鈦棒坯連續(xù)鑄造,并用三輥行星軋機開坯的連鑄連軋法生產(chǎn)鈦棒線坯的技術(shù)方案是可行的:三輥行星軋機乳制可實現(xiàn)鈦鑄態(tài)晶粒的充分破碎,解決鈦鑄坯中心的鍛透性問題,其道次變形率至少可達80%(一般均在95%左右)以上;真空等離子冷床爐連續(xù)鑄造棒坯——三輥行星軋機開坯軋制是一種鈦棒線材的高效、短流程新加工技術(shù),是今后的發(fā)展方向。www.nmware.com是從事稀有金屬材料加工研究及生產(chǎn)的綜合性企業(yè),現(xiàn)巳擁有許多先進的儀器設(shè)備等硬件設(shè)施,今后應(yīng)從新加工技術(shù)等軟件上下一些工夫,研究出獨有的新加工技術(shù),為其鈦產(chǎn)業(yè)達到世界領(lǐng)先而努力。
由于鈦及
鈦合金比強度高,具有良好的耐髙溫、耐腐蝕性能和優(yōu)異的生物相容性,巳成為航空、航海、航天等軍工領(lǐng)域和化工、輕工、冶金、建筑、機械、醫(yī)療等民用領(lǐng)域及日常生活用品廣泛應(yīng)用的材料之一,是21世紀最具技術(shù)魅力及發(fā)展前途的金屬材料。但是鈦的富集冶煉過程復雜,冶金成本高;鈦的密排六方晶體結(jié)構(gòu)和低的導熱率使其塑性變形和切削加工困難;鈦的化學性能異?;顡?,造成鑄錠的制造及各種成品、半成品的熱處理需要在真空或惰性氣體保護下進行;鈦和各種鋼質(zhì)材料的親和力大,造成了工模具的設(shè)計制造、潤滑過程等難度增加。以上四點均造成了鈦及鈦合金產(chǎn)品成本保持在很高的水平,產(chǎn)量很低:雖然2008年我國鈦制品達到了歷史最高水平,所有鈦制品總產(chǎn)量也僅為20000t0要想大力提高鈦材的應(yīng)用范圍,就必須大幅度降低其制造成本。 降低鈦合金制品成本的主要途徑有如下3個:①采用新的低成本、短流程海綿鈦的制備技術(shù),降低原材料海綿鈦的成本;②采用廉價的合金元素代替貴重金屬元素,改善合金加工特性的新合金設(shè)計;③在提高半成品和成品生產(chǎn)效率和材料利用率等方面的加工技術(shù)革新。
目前,國內(nèi)外
鈦棒線材的加工均采用真空熔煉(自耗電弧熔煉或等離子弧熔煉)為大型鑄錠——切冒口、扒皮取樣分析——鍛造開坯(快鍛機、汽錘、水壓機等)——鍛造(包括自由鍛或精鍛)、乳制(包括兩輥孔型軋制、步進軋制、型輥斜軋制、Y型軋制)或旋鍛(兩?;蛩哪P憴C)出棒線材成品的加工方法。可以看出:現(xiàn)國內(nèi)外鈦棒線材的加工方法盡管各有不同,在成材率、生產(chǎn)效率上也有一定的差異,但總的來說,現(xiàn)行的工藝存在生產(chǎn)周期長、成材率低、生產(chǎn)效率低下,難以實行自動化或半自動化生產(chǎn),產(chǎn)品長度受限制等缺陷。 針對現(xiàn)有工藝存在的問題,根據(jù)鈦合金材料的加工特性,本文作者結(jié)合多年從事鈦合金新加工技術(shù)研究的經(jīng)驗,提出了一套鈦及鈦合金棒線材短流程制備新技術(shù)方案,其簡明生產(chǎn)工藝流程。新設(shè)計的鈦合金棒線材短流程制備技術(shù)可實現(xiàn)自動化或半自動化生產(chǎn),達到高效、環(huán)保、組織性能均勻、質(zhì)量穩(wěn)定性好、生產(chǎn)單根質(zhì)量達20kg以上小棒線材的目的。
開發(fā)鈦半成品短流程新技術(shù),提高成材率、工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量的均勻一致性是從事鈦半成品研究、生產(chǎn)工作者孜孜追求的目標。鈦半成品中鈦棒線材制備工藝簡單,是研究短流程(連鑄連軋)制備技術(shù)的良好切入點。希望從事鈦材、加工技術(shù)、加工
鈦設(shè)備設(shè)計制造等方面的有志之士能分工合作,聯(lián)合攻關(guān),勇于創(chuàng)新,使該種新技術(shù)早日變?yōu)楝F(xiàn)實,為鈦加工技術(shù)的發(fā)展開創(chuàng)新路。