Producción de tiras de aleación de titanio Gr12 mediante laminador continuo en caliente

aleación de titanio gr12es una aleación casi-resistente a la corrosión-con excelentes propiedades integrales y amplios escenarios de aplicación. La laminación continua en caliente es el proceso clave para la producción en masa a gran-escala de su banda. Esta aleación de titanio tiene un estrecho rango de temperaturas de laminación, mala conductividad térmica, alta resistencia a la deformación y alta tendencia a adherirse a los rodillos. Conduce fácilmente a problemas como microestructura no homogénea, defectos superficiales y desviación dimensional durante el procesamiento.

 

 

1. Composición y Microestructura

La aleación de titanio Gr12 toma titanio como base, con molibdeno y níquel agregados y las impurezas estrictamente controladas; la matriz es principalmente -fase con una pequeña cantidad de -fase. El molibdeno refina los granos y mejora la resistencia a altas-temperaturas, mientras que el níquel mejora la resistencia a la corrosión y la trabajabilidad en caliente, lo que lo hace adecuado para el laminado continuo en caliente.

 

2. Principales dificultades en la laminación continua en caliente

El estrecho rango de temperatura de transición de fase dificulta el control de la temperatura de laminación. Junto con una mala conductividad térmica, es propenso a formar granos anormales, agrietarse y tener una microestructura y propiedades no homogéneas.

• Se adhiere fácilmente a los rodillos a altas temperaturas, provocando defectos en la superficie y requiere una estricta adaptación de los parámetros de laminación.
• Un gran retorno elástico genera espesores desiguales y ondas en los bordes en tiras delgadas, y el laminado en múltiples pasadas agrava la anisotropía.
• Fácil oxidación a altas temperaturas; Una descalcificación incompleta perjudica el procesamiento posterior y la resistencia a la corrosión.

 

 

1. Materias primas experimentales

Se seleccionaron losas de aleación de titanio Gr12 preparadas mediante fusión VAR + forjado y se fresaron para eliminar incrustaciones de óxido y defectos superficiales para cumplir con los requisitos de calidad de la superficie.

 

2. Equipo experimental

Las pruebas se llevaron a cabo en una línea de producción de laminación continua en caliente de 1450 mm, equipada con sistemas de calentamiento, desincrustación, laminación de desbaste y acabado, enfriamiento, bobinado y control automático de calibre y forma; Los rodillos de hierro fundido con alto contenido de cromo-cumplen los requisitos de dureza y precisión superficial para el laminado.

 

3. Esquema experimental

• Optimice el sistema de calefacción: limite la temperatura de inicio del rodaje y el tiempo de mantenimiento para seleccionar los parámetros de calefacción óptimos.
• Formule parámetros de laminación de múltiples-pasadas: controle la tasa de reducción, la velocidad de laminación, la temperatura de acabado y bobinado de cada pasada, y explore la influencia del proceso en la microestructura y las propiedades a través de pruebas ortogonales.
• Recocido post-laminación: establezca una temperatura de recocido y un tiempo de mantenimiento razonables para eliminar la tensión interna, homogeneizar la microestructura y mejorar la plasticidad.

 

4. Métodos de prueba

Se adoptaron observación metalográfica, pruebas de tracción, medición de rugosidad de la superficie y pruebas ultrasónicas para analizar la microestructura, las propiedades mecánicas, la calidad de la superficie y los defectos internos, respectivamente.

 

 

1. Sistema de calefacción

La temperatura de calentamiento y el tiempo de mantenimiento excesivos provocan grietas, oxidación, granos anormales y degradación del rendimiento. El sistema óptimo: calefacción a900±20 grados, sosteniendo por2,0 min/mm, con temperatura uniforme, baja oxidación y buena microestructura, apto para laminación.

 

2. Influencia de los parámetros rodantes

• Temperatura de acabado a800–850 gradosproduce granos finos y resistencia y plasticidad equilibradas; La desviación deteriora la microestructura y las propiedades y aumenta la anisotropía.
• Tasa de reducción de rodadura aproximada de18%–22%y terminar la tasa de reducción de laminación de12%–18%asegurar una recristalización suficiente y reducir el agrietamiento de los bordes y los defectos de la superficie.
• Velocidad de rodadura correctamente adaptada: rodadura brusca a2.5–3.5 m/s, terminar de rodar en6–7 m/s, para evitar rayones por caída de temperatura, granos gruesos por acumulación de calor y desviación dimensional.

 

3. Forma de la tira y control de la superficie

Optimice el sistema de control de laminación y la tensión para mejorar la desviación del espesor y la forma de la tira; combinado con desincrustación secundaria de agua a alta-presión para eliminar completamente las incrustaciones de óxido y mejorar la calidad de la superficie.

 

4. Proceso de recocido

El sistema de recocido óptimo es700 grados manteniendo durante 45 min, que elimina tensiones internas, homogeneiza la microestructura y mejora la plasticidad; una temperatura inadecuada tiende a causar tensiones residuales, granos gruesos y dureza reducida.

 

 

Se determina el proceso completo de laminación continua en caliente para tiras de titanio Gr12: acabado de la losa, calentamiento y mantenimiento estandarizados, distribución razonable de la tasa de reducción y velocidad de laminación, control estricto de la temperatura en cada etapa y recocido a baja-temperatura después de la laminación.

La producción industrial en masa logra una calidad estable, forma de tira calificada, dimensiones, propiedades superficiales y mecánicas, baja anisotropía, sin defectos internos y una tasa de calificación integral durante98%. Cumple con las condiciones de trabajo químicas y marinas, puede reemplazar las importaciones, reducir costos y mejorar la eficiencia.

 

 

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Referencias

[1] Zhang Xiyan, Zhao Yongqing, Bai Chenguang. Materiales y aplicaciones de aleaciones de titanio [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2005.
[2] Instituto del Noroeste para la Investigación de Metales No Ferrosos. Manual de tecnología de procesamiento de aleaciones de titanio [M]. Xi'an: Prensa de la Universidad Politécnica del Noroeste, 2012.
[3] Panzhihua Iron & Steel Co., Ltd. Método para el control de la forma de bobinas de tiras de titanio y aleación de titanio laminadas en caliente [P]. Patente de China: CN113976624B, 2023-11-21.
[4] GB/T 3621-2022, Placas y láminas de titanio y aleaciones de titanio [S]. Beijing: Standards Press of China, 2022.