TA10钛合金板钢厂轧制的可行性研究

TA10钛合金是一种近α合金的，它具有良好的组织稳定、抗氧化能力强、可焊性好、塑性高等特性，其抗耐蚀性能优于工业纯钛，在高温、高浓度氯化物中具有良好的抗缝隙腐蚀能力。TA10钛合金与Ti-0.2Pd接近，并在纯钛可能出现缝隙腐蚀的环境中得到了应用，由于其不含贵金属钯而使成本大为下降，可以部分取代成本较高的Ti-Pd合金，因此，从耐蚀性能和成本上综合考虑，TA10钛合金为当前最具有竞争力的耐蚀钛合金，具有较高的推广和应用价值。

目前，对TA10钛合金板市场需求量最大的是换热器用钛板产品，但在当前国内TA10钛合金板的市场需求量还不足以支撑投资建设专用钛卷生产线，而钢铁行业产能过剩严重，存在大量利用率低甚至几近闲置的热连轧机组。因此，提出研究钢带和钛带热轧工艺的相似性以及在线切换投入的可行性，探索利用现有的带钢热连轧机生产TA10钛合金卷。采用传统工艺熔炼（VAR）出来的铸锭需经过扒皮、开坯、锻造、切头等工序，不但使生产成本增加，还造成人力、物力的巨大浪费，同时也使得成材率大大下降。而采用电子束冷床炉能一次浇铸出热连轧机坯料轧制规格，只需经过简单的铣面、修磨工序后即可进入轧制工序，避免了常规方法生产出铸锭后尚需进行开坯锻造、切割、修磨以及扒皮等工序 。在此基础上，进一步开展带钢热连轧机组上TA10钛合金带的热连轧工艺研究。

试验原料选用3200KW电子束冷床炉一次熔炼生产的３块化学成分符合有关标准要求的热连轧板坯，毛坯规格均为２１０ｍｍ×１０６０ｍｍ×８２００ｍｍ，经龙门铣床铣面，铣面深度均为５ｍｍ，铣面完成后对板坯进行修磨，修磨完成后经过探伤，经探伤确认无表面缺陷后，用锯床锯切板坯头部，切除后的板坯规格为２００ｍｍ×１０５０ｍｍ×８１００ｍｍ。在刷涂防氧化层且干燥后，采用１４５０ｍｍ热连轧机，以轧制速度为 16.5 ｍ/ｓ ，板坯出口温度为９００℃ ，进行３种不同压下量的轧制工艺。轧制完成待其自然冷却后进行取样，对其进行金相、力学性能检验。采用腐蚀液为 ＨＦ 、ＨＮＯ３和 Ｈ２Ｏ的混合液，在蔡司金相显微镜下观察试样的微观组织。轧制后进行卷材表面尺寸检查。 

轧制产品的性能与质量检验及分析
产品的表面质量为厚5.0mm卷材经不同轧制工艺后的试样上表面的宏观组织。产品的微观组织为厚5.0mm卷材经不同的轧制工艺后的试样厚度方向的显微组织。从微观组织上看，工艺A经12道次轧制成品，其微观组织为流变组织。产品的力学性能不同热连轧工艺下厚5.0mm卷材的力学性能比较。

试轧钛板产品的外形及尺寸精度
通过理论厚度为5.0mm的卷板尺寸公差进行检验，测量轧制后长度方向上不同位置处的厚度。这说明采用同合理的轧制模型进行轧制，可以使轧制的卷板材达到较好的水平，并大大提高轧卷的批次质量稳定性，这对批量生产TA10钛合金卷板非常有利。通过轧制生产试验证明了使用带钢热连轧机轧制生产 TA10钛合金的可行性，这不仅可以在不投资新建专用钛板生产线的情况下满足目前市场对TA10钛合金带的需求，还有助于减少钢铁行业带钢热连轧机组的过剩产能。