本發(fā)明屬于有色金屬材料制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法。

背景技術(shù)：

鈦及鈦合金具有較高的比強(qiáng)度、良好的耐蝕性和生物相容性，因而廣泛的應(yīng)用于航空航天、海洋、石油化工和生物工程等領(lǐng)域。

一個(gè)國家用鈦情況可以反映出該國鈦材料加工領(lǐng)域的整體水準(zhǔn)，如美國的型超音速偵察機(jī)，鈦材占整個(gè)飛機(jī)重量的93％；俄海軍塞拉II級(jí)鈦合金攻擊核潛艇是世界最先進(jìn)的核潛艇之一，因?yàn)檎麄€(gè)潛艇外殼由鈦合金打造，質(zhì)量輕且強(qiáng)度高，航行速度以及下潛深度均優(yōu)于美制潛艇；中國的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器，是世界上為數(shù)不多能深潛到5000m以下的深海潛水器，其0.5米厚的鈦合金外殼使其具有非常大的變形抗力而不至于被壓癟。事實(shí)上，這層“金鐘罩”是在俄國人的指導(dǎo)幫助下制造出來的，而非我國自主研發(fā)。由此可見我國在航天航海等高科技領(lǐng)域的水平落后于美俄。

21世紀(jì)以來，我國鈦材需求量快速增長，產(chǎn)品消費(fèi)量僅次于美國、歐洲列第三位，而在所有鈦材消費(fèi)中又以板材應(yīng)用最廣，大約占鈦材總消耗量的50％以上。板材產(chǎn)量的增長率遠(yuǎn)高于整個(gè)鈦材加工的產(chǎn)量增長率，今后國內(nèi)各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)︹伈男枨笕詫⒖焖僭黾?，繼續(xù)保持兩位數(shù)增長態(tài)勢。在鈦板材生產(chǎn)中，工業(yè)純鈦板的占有率很大，約占90％，到2015年我國消費(fèi)鈦材約8.8萬噸，其中鈦板占比55.7％。約4.84萬噸，其規(guī)格從厚度規(guī)格從0.3～70mm，寬度達(dá)到2500mm，板材加工呈現(xiàn)規(guī)格多，單個(gè)規(guī)格產(chǎn)量少的特點(diǎn)，如果單獨(dú)投資建設(shè)金屬鈦板軋制生產(chǎn)線投資成本高，設(shè)備利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法，采用本發(fā)明方案生產(chǎn)中厚規(guī)格鈦板，投資生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，表面質(zhì)量好，性能滿足并高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是這樣的：一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法，依次包括以下步驟：

鑄坯、鍛造、坯料加熱、除磷、軋制、冷卻、退火、后處理；

其中，所述的軋制步驟為：采用2800mm四輥可逆軋機(jī)對坯料進(jìn)行往返軋制7～15道次，壓下量≤30mm，壓下率≤40％，開軋溫度≥850℃，軋制結(jié)束溫度為≥650℃。

需要說明的是，所述的軋制步驟中的最后3道次的道次壓下率≤10％，軋機(jī)出口厚度為9～40mm，精軋出口溫度650～760℃。

需要說明的是，所述的退火處理溫度為600～700℃，退火時(shí)間為1～2小時(shí)。

需要說明的是，鍛造操作后得到坯料，軋制操作后得到厚度為9～40mm的鈦板。

需要說明的是，所述的加熱溫度為900～1050℃。

需要說明的是，所述的除磷步驟為采用壓力為9～18Mpa的高壓水直接噴到坯料表面。

需要說明的是，所述的冷卻速率為1～10℃/s，冷卻溫度為400-450℃。

需要說明的是，所述的鑄坯操作中所用的鈦材的成分為：Fe為0.01～0.10wt％，C為0.01～0.05wt％，N<0.008wt％，H<0.008wt％，O為0.01～0.10wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，所述的鑄坯操作中所用的鈦材的成分為：Fe為0.02～0.09wt％，C為0.01～0.05wt％，N為0.002～0.005wt％，H為0.002～0.007wt％，O為0.012～0.08wt％，P為0.01～.012wt％，S為0.002～0.003wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。

需要說明的是，所述的后處理步驟依次包括：冷矯直、剪切、檢驗(yàn)、精整、標(biāo)識(shí)、判定、入庫。

本發(fā)明通過合理的軋制工藝設(shè)計(jì)，采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)9～40mm厚度的工業(yè)鈦板，通過退火處理均勻晶粒組織，改善了產(chǎn)品性能，采用軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)純鈦板，節(jié)約了社會(huì)投資，降低了生產(chǎn)成本，改善了鈦板性能質(zhì)量，節(jié)約社會(huì)資源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對權(quán)利要求書做進(jìn)一步的說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，任何對本發(fā)明做有限次修改所得到的技術(shù)方案仍然屬于本發(fā)明所要保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.02wt％，C為0.04wt％，N為0.005wt％，H為0.005wt％，O為0.02wt％，P為0.012wt％，S為0.002wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯加熱到在920℃，采用四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制11道次，進(jìn)行前5道次軋制，各道次軋制量分別為24mm、24mm、24mm、22mm、22mm，軋制最后3道次采用小道次壓下率，道次壓下率分別為8.6％、3.2％、1.3％，軋制厚度為20mm，精軋出口溫度660℃，軋制完成后立即進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為2℃/s，冷卻到400℃,然后進(jìn)入熱矯機(jī)進(jìn)行矯直，冷卻到室溫后，進(jìn)行退火處理，退火溫度650℃，保溫時(shí)間1.5h，隨爐冷卻，然后進(jìn)行冷矯直。

確保良好板形符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其屈服強(qiáng)度為325MPa，抗拉強(qiáng)度435MPa，A₅₀延伸率31.5％，其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTM B265技術(shù)條件。

實(shí)施例2

一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.09wt％，C為0.01wt％，N為0.002wt％，H為0.007wt％，O為0.05wt％，P為0.010wt％，S為0.003wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯加熱到在900℃，采用四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制11道次，前進(jìn)行5道次軋制，各道次軋制量分別為24mm、24mm、24mm、22mm、22mm，軋制最后3道次采用小道次壓下率，道次壓下率分別為5.4％、4.2％、1.0％，軋制厚度為12mm，精軋出口溫度680℃，軋制完成后立即進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為5℃/s，冷卻到450℃，然后進(jìn)入熱矯機(jī)進(jìn)行矯直，冷卻到室溫后，進(jìn)行退火處理，退火溫度600℃，保溫時(shí)間1.5h，隨爐冷卻，然后進(jìn)行冷矯直。

確保良好板形符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其屈服強(qiáng)度為315MPa，抗拉強(qiáng)度420MPa，A₅₀延伸率32.5％，其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTM B265技術(shù)條件。

實(shí)施例3

一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.05wt％，C為0.03wt％，N為0.002wt％，H為0.002wt％，O為0.08wt％，P為0.01wt％，S為0.003wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯加熱到在1050℃，采用四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制15道次，前進(jìn)行5道次軋制，各道次軋制量分別為25mm、25mm、25mm、23mm、23mm，軋制最后3道次采用小道次壓下率，道次壓下率分別為5.6％、2.2％、1.2％，軋制厚度為9mm，精軋出口溫度660℃，軋制完成后立即進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為8℃/s，冷卻到450℃，然后進(jìn)入熱矯機(jī)進(jìn)行矯直，冷卻到室溫后，進(jìn)行退火處理，退火溫度600℃，保溫時(shí)間2h，隨爐冷卻，然后進(jìn)行冷矯直。

確保良好板形符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其屈服強(qiáng)度為330MPa，抗拉強(qiáng)度445MPa，A₅₀延伸率33.5％，其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTM B265技術(shù)條件。

實(shí)施例4

一種采用2800mm中厚板軋機(jī)生產(chǎn)工業(yè)鈦板的制造方法。鍛坯的化學(xué)成分及其含量是：Fe為0.03wt％，C為0.05wt％，N為0.002wt％，H為0.002wt％，O為0.012wt％，P為0.01wt％，S為0.003wt％，其余為Ti及不可避免的雜質(zhì)。所述的熱軋工藝是：將厚度150mm，寬度1200mm鍛坯加熱到在900℃，采用四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返軋制9道次，前進(jìn)行5道次軋制，各道次軋制量分別為25mm、25mm、25mm、23mm、23mm，軋制最后3道次采用小道次壓下率，道次壓下率分別為4.5％、2.8％、1.0％，軋制厚度為35mm，精軋出口溫度750℃，軋制完成后立即進(jìn)入層流冷卻裝置，冷卻速率為1℃/s，冷卻到450℃，然后進(jìn)入熱矯機(jī)進(jìn)行矯直，冷卻到室溫后，進(jìn)行退火處理，退火溫度700℃，保溫時(shí)間2h，隨爐冷卻，然后進(jìn)行冷矯直。

確保良好板形符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其屈服強(qiáng)度為270MPa，抗拉強(qiáng)度375MPa，A₅₀延伸率32.5％,其性能滿足TA2國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASTM B265技術(shù)條件。

以上所述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。