一種半連軋生產工業純鈦棒材的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于金屬材料加工與成型技術領域，具體涉及一種半連乳生產工業純鈦棒 材的方法。
【背景技術】
[0002] 鈦及鈦合金由于其優異的耐腐蝕性能和高比強度、強的人體親和力等特性，廣泛 應用于航空航天、汽車、工具連接件、醫療等領域。
[0003] 鈦及鈦合金棒材生產的傳統方法一般為鍛造或旋鍛，但兩種方法均需多次加熱， 具有能耗高，勞動強度大，生產效率低，產品尺寸波動大，外形質量差等缺點。近年也出現利 用熱乳生產鈦及鈦合金棒、線材的方法。專利CN101152653A和CN101085451分別公開了通過 三輥Y型連乳機和三輥乳機+兩輥連乳機+無扭連乳機乳制鈦及鈦合金棒線材的方法，兩種 方法均需一次加熱，并進行連續式生產，產品單重達到50~100kg，相較于傳統的鍛造或旋 鍛，產品在能耗、生產效率和乳件尺寸精度方面有了較明顯的提高。
[0004] 隨著鈦及鈦合金生產工藝技術研究的深入，專利CN104148382A公開了一種適合在 特殊鋼棒線材熱連乳機組上生產鈦及鈦合金棒材的方法，該方法采用天然氣加熱爐加熱鈦 及鈦合金鍛造方坯，然后經過粗-中乳后獲得Φ16~ΦΙΟΟπιπι的圓棒材。專利CN103008341A公 開了一種由加熱爐、橫列式兩輥粗乳機、高剛度短應力線縱列式兩輥中乳機組、高剛度短應 力線縱列式兩輥預精乳機組及小棒材冷床組成的鈦及鈦合金棒材縱乳生產線及獲得Φ 12~ Φ 140mm鈦及鈦合金棒材的生產工藝。兩種方法均在產品單重、表面質量、生產效率等方面 有了較大提高，但產品均為圓棒材，性能不夠均勻穩定，且是在特定生產線上完成相應的乳 制過程，工藝適應性不足。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種使坯料的受熱均勻，成品的性能均勻穩定，也可滿足 鈦材產品小批量多規格的要求的半連乳方式生產工業純鈦棒材的方法。
[0006] 本發明的目的是這樣實現的，包括以下步驟： A、 將工業純鈦坯送入電阻式加熱爐，采用分段加熱方式進行加熱，先將爐溫從室溫升 溫至400°0500°C，保溫40~70min，然后繼續升溫至820°0920°C進行均熱保溫，到溫后均熱 保溫 50~100min; B、 將經過步驟A處理的鈦坯送入粗乳機進行乳制，乳制開始溫度為750°C~850°C，乳制4 ~7道次，得粗乳件； C、 將步驟B乳制后的棒材送入精乳機進行乳制，乳制開始溫度為680~780°C，乳制4~11 道次，得精乳件； D、 乳制完成后，將乳件冷卻，得到工業純鈦棒材成品。
[0007] 步驟A中的爐溫從室溫升溫至400°0500°C，保溫40~70min可替換為爐溫從150~ 250°C升溫至400°0500°C，保溫60~lOOmin。
[0008] 有益效果:本發明采用電爐對工業純鈦坯進行分段式加熱，有效提高了坯料的受 熱均勻性，有利于最終成品的性能均勻穩定;本發明可滿足鈦材產品小批量多規格的要求， 且最終產品可為方形或圓形斷面的工業純鈦棒材，產品更加多樣化。
【具體實施方式】
[0009] 下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制， 基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。
[0010] 本發明提供了一種半連乳生產工業純鈦棒材的方法，包括以下步驟： A、 將工業純鈦坯送入電阻式加熱爐，采用分段加熱方式進行加熱，先將爐溫從室溫升 溫至400°0500°C，保溫40~70min，然后繼續升溫至820°0920°C進行均熱保溫，到溫后均熱 保溫50~lOOmin; B、 將經過步驟A處理的鈦坯送入粗乳機進行乳制，乳制開始溫度為750°〇850°C，乳制4 ~7道次，得粗乳件； C、 將步驟B乳制后的棒材送入精乳機進行乳制，乳制開始溫度為680~780°C，乳制4~11 道次，得精乳件； D、 乳制完成后，將乳件冷卻，得到工業純鈦棒材成品。
[0011] 步驟A中的爐溫從室溫升溫至400°0500°C，保溫40~70min可替換為爐溫從150~ 250°C升溫至400°0500°C，保溫60~lOOmin。此處的150~250°C為電阻式加熱爐加熱的前一 根工業純鈦坯出爐后爐內余溫的范圍。
[0012] 所述步驟A中升溫至400 °0500 °C的升溫速率為5~8 °C /min。
[0013] 所述步驟A中升溫至820°0920°C的升溫速率為3~5°C/min。
[0014] 步驟A中所述的工業純鈦坯為直接熔鑄坯或鍛造坯。
[0015] 步驟B中所述的粗乳機由Φ 550 X 4+ Φ 450 X 3乳機構成，水平布置，前四個機架為 一拖二，且粗乳1~4機架為脫槽乳制，粗乳機組距精乳機組的輥道距離為35m。
[0016] 步驟C中所述的精乳機由Φ 380 X 2+ Φ 320 X 9乳機構成，布置方式為6、11機架為立 式機架，其余機架為水平機架。
[0017] 步驟B中所述的粗乳件為Φ 50~Φ 110mm的圓形棒材或58mmX 58mm~90mm X 90mm的 方形棒材，在粗乳機出口采用14號槽鋼進行收集吊運后冷卻得到。
[0018] 步驟C中所述的精乳件為Φ12~Φ 40mm的圓形棒材，乳制后利用飛剪進行倍尺分 段，然后在齒條步進式冷床進行冷卻得到。
[0019] 實施例1 A、 將尺寸為150mm X 150mm X 2000mm的工業純鈦直接熔鑄方坯送入150~250 °C的電阻式 加熱爐進行加熱，當爐溫升溫至450°C時，升溫速率為5°C/min，保溫70min，然后繼續升溫至 840°C，升溫速率為3°C/min，到溫后均熱保溫60min; B、 將加熱后的鈦坯送入粗乳機進行乳制。乳制開始溫度為750°C，乳制4道次，可得90mm X 90mm的方形棒材;乳制7道次，可得58mm X 58mm的方形棒材;更換第4機架孔型為圓形孔， 可得Φ 110mm的圓形棒材;空過第5機架，并更換6、7道次孔型，即乳制6道次，可得Φ 50mm的 圓形棒材或的方形棒材。
[0020] 乳制完成后，在粗乳機出口采用14號槽鋼進行收集吊運后冷卻，得到工業純鈦棒 材成品。該產品經檢驗，其室溫力學性能全面優于GB/T 2965要求，見表1所示。
[0021] 表1工業純鈦棒材室溫力學性能
實施例2 A、 將尺寸為165mm X 165mm X 5000 mm的工業純鈦鍛造方坯送入電阻式加熱爐進行加 熱，當爐溫從室溫升溫至500 °C，升溫速率為8 °C /min，保溫60min，然后繼續升溫至910 °C，升 溫速率為5 °C /min，均熱保溫80min; B、 將加熱后的鈦坯送入粗乳機進行乳制。乳制開始溫度為830°C，乳制7道次，得58mmX 58mm的方形棒材。
[0022] C、為進一步得到更小規格的棒材，將步驟B乳制后的棒材送入精乳機進行乳制。乳 制開始溫度為740 °C，乳制10道次，可得Φ 16mm的圓形棒材;乳制4道次，得Φ 40mm的圓形棒 材。
[0023] D、乳制完成后，利用飛剪進行倍尺分段，然后在齒條步進式冷床進行冷卻，得到工 業純鈦棒材成品。該產品經檢驗，其室溫力學性能全面優于GB/T 2965要求，見表2所示。 [0024] 表2工業純鈦棒材室溫力學性能
實施例3 A、 將尺寸為150 mmX 150 mmX 4000 mm的工業純鈦鍛造方坯送入電阻式加熱爐進行 加熱，當爐溫從室溫升溫至400°C，升溫速率為7°C/min，保溫50min，然后繼續升溫至820°C， 升溫速率為4°C/min，均熱保溫lOOmin; B、 將加熱后的鈦坯送入粗乳機進行乳制。乳制開始溫度為750°C，乳制7道次，得58_X 58mm方形棒材。
[0025] C、為進一步得到更小規格的棒材，將步驟B乳制后的棒材送入精乳機進行乳制。乳 制開始溫度為680°C，乳制11道次，可得Φ 12 mm的圓形棒材。
[0026] D、乳制完成后，利用飛剪進行倍尺分段，然后在齒條步進式冷床進行冷卻，得到工 業純鈦棒材成品。該產品經檢驗，其室溫力學性能全面優于GB/T 2965要求，見表3所示。 [0027] 表3工業純鈦棒材室溫力學性能
【主權項】
1. 一種半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于包括以下步驟： A、 將工業純鈦坯送入電阻式加熱爐，采用分段加熱方式進行加熱，先將爐溫從室溫升 溫至400°0500°C，保溫40~70min，然后繼續升溫至820°0920°C進行均熱保溫，到溫后均熱 保溫50~lOOmin; B、 將經過步驟A處理的鈦坯送入粗乳機進行乳制，乳制開始溫度為750°〇850°C，乳制4 ~7道次，得粗乳件； C、 將步驟B乳制后的棒材送入精乳機進行乳制，乳制開始溫度為680~780°C，乳制4~11 道次，得精乳件； D、 乳制完成后，將乳件冷卻，得到工業純鈦棒材成品。2. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于將步驟A中爐溫從 室溫升溫至400°0500°C，保溫40~70min替換為爐溫從150~250°C升溫至400°0500°C，保溫 60~100min〇3. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于所述步驟A中升溫 至400 °0500 °C的升溫速率為5~8 °C /min。4. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于所述步驟A中升溫 至820 °〇920 °C的升溫速率為3~5 °C/min。5. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于步驟A中所述的工 業純鈦坯為直接熔鑄坯或鍛造坯。6. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于步驟B中所述的粗 乳機由Φ 550 X 4+ Φ 450 X 3乳機構成，水平布置，前四個機架為一拖二，且粗乳1~4機架為脫 槽乳制，粗乳機組距精乳機組的輥道距離為35m。7. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于步驟C中所述的精 乳機由Φ 380 X 2+ Φ 320 X 9乳機構成，布置方式為6、11機架為立式機架，其余機架為水平機 架。8. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于步驟B中所述的粗 乳件為Φ 50~Φ 110mm的圓形棒材或58mm X 58mm~90mm X 90mm的方形棒材，在粗乳機出口米 用14號槽鋼進行收集吊運后冷卻得到。9. 如權利要求1所述的半連乳生產工業純鈦棒材的方法，其特征在于步驟C中所述的精 車L件為Φ12~Φ40πιπι的圓形棒材，乳制后利用飛剪進行倍尺分段，然后在齒條步進式冷床進 行冷卻得到。
【專利摘要】本發明公開了一種半連軋生產工業純鈦棒材的方法，包括以下步驟：將工業純鈦坯送入電阻式加熱爐分段加熱；然后送入粗軋機軋制；再送入精軋機軋制；軋制完成后將軋件冷卻，得到棒材成品。本發明采用電爐對工業純鈦坯進行分段式加熱，有效提高了坯料的受熱均勻性，有利于最終成品的性能均勻穩定；本發明可滿足鈦材產品小批量多規格的要求，且最終產品可為方形或圓形斷面的工業純鈦棒材，產品更加多樣化，工藝適應性強。
【IPC分類】B21B37/74, B21B45/00, B21B1/16
【公開號】CN105710127
【申請號】CN201610151796
【發明人】張志波, 趙宇, 張衛強, 何超, 鄧家木, 曹占元, 李金柱, 李曉云, 王衛東, 蔣泰旭, 曹陽
【申請人】武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司