鈦板熱軋機的應用現狀與熱軋技術難點？

鈦合金板帶材目前成為國內外科研機構和生產企業研制、開發和工業化生產的熱點。鈦板熱軋機主要用于鈦合金鑄錠的開坯軋制和中厚板產品的成品軋制，因而其機組配置和裝機水平對產品的質量起到非常重要的作用。通過對目前國內外鈦板熱軋機應用現狀、機組組成、工藝特點和設備參數的介紹和分析，針對鈦板熱軋工藝需求重點對專業化的熱軋機設計選型和機組配置進行了分析和建議。

鈦板熱軋機的作用主要是針對生產工藝需求進行鈦合金鑄錠熱軋開坯和中厚板成品軋制，進而生產出合格的中間板坯和最終成品板材。熱軋機的工藝設計理念、機組部件配置、控制精度等裝機水平直接決定著鈦板產品的力學性能、尺寸公差和表面質量。
鈦板的熱軋工藝及控制是常規結構金屬材料中難度最大的，生產工藝和熱軋機等設備的設計計算無法采用軋鋼、軋銅、軋鋁的常規計算公式（金屬晶體類別不同）。因而，通過對鈦板熱軋工藝的分析進而有針對性的設計熱軋機就顯得尤為重要。
鈦板熱軋技術難點：
導致鈦板生產難度大的因素很多，但最主要還是鈦的滑移系少，室溫塑性變形能力差，只有溫度升高到700℃以上時，鈦板才能獲得較好的變形能力。鈦板軋制過程中易產生裂紋、產品存在各向異性、生產效率低、成品率低等。鈦板熱軋技術難點如下：
（1）鈦的晶體結構為密排六方，力學性能呈現出顯著的各向異性，常溫下僅有三個滑移面（基面、棱錐面、棱柱面）和一個滑移方向，生產過程中變形抗力高，因而鈦板軋制變形難度大；
（2）鈦在常溫或潮濕狀態下容易和空氣和水蒸汽發生化學反應，尤其是溫度超過400℃時與氧氣的反應劇烈，其氧化膜變為多孔狀、較厚且向基體內部快速生長；
（3）鈦合金鑄錠的加熱參數需根據相應合金的高溫塑性圖進行確定，一般合金如AZ31B的加熱溫度在450~490℃。部分特殊合金如ZK61M由于含鋅量高，合金的高溫抗拉強度低、塑性差，同時由于該合金的軋制熱效應大，高溫軋制時的變形熱可使錠坯的溫度超過合金的塑性溫度范圍，進而降低合金的熱塑性，因而根據其塑性圖確定的加熱溫度為410℃。同時，必須注意，高微合金化的鈦合金不適合熱軋，主要是因為二相粒子多會進一步加劇其熱軋開裂性，如含Al量超過5%的鈦合金AZ91D等就不適合進行熱軋生產。
（4）鈦板的軋制溫度要求嚴格而且溫度范圍窄、金屬溫降快，應變抗力大、加工硬化顯著。另外，如果軋制時的道次壓下率過大或軋制速度過高，不僅熱軋坯料咬入困難，而且還容易出現軋制開裂、產品表面質量差、坯料與軋輥出現粘結等現象。由于以上問題的存在，就要求鈦板的熱軋工藝技術和軋制設備必須針對其加工特性進行專門的開發與設計。