TA10鈦合金板鋼廠軋制的可行性研究

TA10鈦合金是一種近α合金的，它具有良好的組織穩定、抗氧化能力強、可焊性好、塑性高等特性，其抗耐蝕性能優于工業純鈦，在高溫、高濃度氯化物中具有良好的抗縫隙腐蝕能力。TA10鈦合金與Ti-0.2Pd接近，并在純鈦可能出現縫隙腐蝕的環境中得到了應用，由于其不含貴金屬鈀而使成本大為下降，可以部分取代成本較高的Ti-Pd合金，因此，從耐蝕性能和成本上綜合考慮，TA10鈦合金為當前最具有競爭力的耐蝕鈦合金，具有較高的推廣和應用價值。

目前，對TA10鈦合金板市場需求量最大的是換熱器用鈦板產品，但在當前國內TA10鈦合金板的市場需求量還不足以支撐投資建設專用鈦卷生產線，而鋼鐵行業產能過剩嚴重，存在大量利用率低甚至幾近閑置的熱連軋機組。因此，提出研究鋼帶和鈦帶熱軋工藝的相似性以及在線切換投入的可行性，探索利用現有的帶鋼熱連軋機生產TA10鈦合金卷。采用傳統工藝熔煉（VAR）出來的鑄錠需經過扒皮、開坯、鍛造、切頭等工序，不但使生產成本增加，還造成人力、物力的巨大浪費，同時也使得成材率大大下降。而采用電子束冷床爐能一次澆鑄出熱連軋機坯料軋制規格，只需經過簡單的銑面、修磨工序后即可進入軋制工序，避免了常規方法生產出鑄錠后尚需進行開坯鍛造、切割、修磨以及扒皮等工序 。在此基礎上，進一步開展帶鋼熱連軋機組上TA10鈦合金帶的熱連軋工藝研究。

試驗原料選用3200KW電子束冷床爐一次熔煉生產的３塊化學成分符合有關標準要求的熱連軋板坯，毛坯規格均為２１０ｍｍ×１０６０ｍｍ×８２００ｍｍ，經龍門銑床銑面，銑面深度均為５ｍｍ，銑面完成后對板坯進行修磨，修磨完成后經過探傷，經探傷確認無表面缺陷后，用鋸床鋸切板坯頭部，切除后的板坯規格為２００ｍｍ×１０５０ｍｍ×８１００ｍｍ。在刷涂防氧化層且干燥后，采用１４５０ｍｍ熱連軋機，以軋制速度為 16.5 ｍ/ｓ ，板坯出口溫度為９００℃ ，進行３種不同壓下量的軋制工藝。軋制完成待其自然冷卻后進行取樣，對其進行金相、力學性能檢驗。采用腐蝕液為 ＨＦ 、ＨＮＯ３和 Ｈ２Ｏ的混合液，在蔡司金相顯微鏡下觀察試樣的微觀組織。軋制后進行卷材表面尺寸檢查。 

軋制產品的性能與質量檢驗及分析
產品的表面質量為厚5.0mm卷材經不同軋制工藝后的試樣上表面的宏觀組織。產品的微觀組織為厚5.0mm卷材經不同的軋制工藝后的試樣厚度方向的顯微組織。從微觀組織上看，工藝A經12道次軋制成品，其微觀組織為流變組織。產品的力學性能不同熱連軋工藝下厚5.0mm卷材的力學性能比較。

試軋鈦板產品的外形及尺寸精度
通過理論厚度為5.0mm的卷板尺寸公差進行檢驗，測量軋制后長度方向上不同位置處的厚度。這說明采用同合理的軋制模型進行軋制，可以使軋制的卷板材達到較好的水平，并大大提高軋卷的批次質量穩定性，這對批量生產TA10鈦合金卷板非常有利。通過軋制生產試驗證明了使用帶鋼熱連軋機軋制生產 TA10鈦合金的可行性，這不僅可以在不投資新建專用鈦板生產線的情況下滿足目前市場對TA10鈦合金帶的需求，還有助于減少鋼鐵行業帶鋼熱連軋機組的過剩產能。