摘要：论述了钛、镍特种金属板带冷轧产品方案及特点、生产工艺及与常规不锈带钢冷轧生产工艺差异、以及主要工艺设备的选择思路。
关键词：特种金属；冷轧；产品方案；生产工艺；设备
1前言
钛、镍特种金属板带冷轧是以生产市场紧缺的钛、高温合金、镍基合金、精密合金和铬-镍合金板带为主要目标，这五类金属的板带均是国家重点行业及军工、航天急需的材料。由于国内缺少专业技术和生产厂，目前这些产品基本靠引进。要彻底改变这一状况，须新建具有国际水准、国内唯一的特种金属板带冷轧专业生产厂，以形成国内首例特种金属宽带、大卷重冷轧生产线。特种金属板带冷轧生产的原料为热轧金属卷，来料规格为厚度2．5—7．1mm、宽度600—1300mm、热轧卷内径762mm、热轧卷外径最大1800mm、卷重2—16t。本文主要论述钛、镍特种金属板带冷轧的产品方案及特点、生产工艺及与常规不锈带钢冷轧生产工艺的差异、以及主要工艺设备的选择思路。
2产品方案及特点
钛、镍特种金属板带冷轧板卷的产品方案如下：
生产规模：年产钛、镍特种金属板带冷轧板卷7．5万t，铬．镍合金冷轧板带2．35万t；
产品品种：钛、高温合金、镍基耐蚀合金、精密合金(部分产品要求BA表面或硬态交货)、铬．镍合金(部分产品要求BA表面或硬态交货)；
产品规格：0．3—4．0mm×600—1250mm(厚度x宽度)。
钛、镍特种金属板带产品方案的特点如下：
(1)生产规模大。目前世界上生产特殊合金材料的厂家年产量都在几万t左右；
(2)产品覆盖面广。产品厚度跨度较大，最小厚度0．3mm、最大厚度4mm；产品交货状态有部分为BA表面和硬态；
(3)多品种、小批量。来料卷重(2～16t)变化大，产品中的铬一镍合金均为特殊不锈钢，且材料的成本较贵，一般是不锈钢的几倍到十几倍；
(4)材料的酸洗时间差异较大。高温合金、镍基耐蚀合金属于最难酸洗类(240～360s)，铬-镍合金(特殊不锈钢)为次难酸洗类(90—120s)，纯钛属于最易酸洗类(20—40s)，精密合金大多介于特殊不锈钢和纯钛之间；
(5)材料的加工硬化性能差异大。纯钛的加工硬化程度并不十分强烈，变形量50％时，变形抗力约800MPa，该材料对轧机的力能参数并没有过高的要求。而高温合金和镍基耐蚀合金的变形抗力大，属于难变形金属，一个轧程的变形量不宜超过50％，大多要多轧程轧制；有些单轧程变形量有要求的材料，所需的变形抗力较大，例如铬．镍合金(特殊不锈钢)中的PH15-7Mo，轧程变形量要达65％-70％时，才能保证其性能，此时的屈服强度已达1600MPa。
3生产工艺及与常规不锈带钢冷轧生产工艺的差异
钛、镍特种金属板带冷轧的生产工艺要充分考虑产品的方案及特点等因素。通过对世界上不同特殊合金材料冷轧工艺的研究，形成了钛、镍特种金属板带冷轧生产工艺。主要包括：原料准备(并卷、焊引带等)，热轧卷的退火，热轧卷酸洗，带钢的修磨，冷轧，冷轧卷的热处理，平整和精整(拉矫、剪切和包装)。特种金属板带冷轧的生产工艺因产品品种和交货状态的不同而有所不同。某些品种还因原料厚度及成品厚度的不同需进行多轧程轧制，同时每两次冷轧之间都要进行冷轧卷的中间热处理。
钛、镍特种金属板带冷轧生产工艺与常规不锈带钢冷轧生产工艺的差异主要表现在以下方面。
3．1原料准备
在特种金属板带冷轧生产工艺中，原料准备是一很重要的工序。主要是将小卷拼为大卷，焊引带、引带的切除及更新、切除裂边等，因此须设置1条拼卷机组来完成这些功能；而常规冷轧不锈带钢的生产因来料的卷重较大。此工序已淡化，只剩下较单一的焊引带功能，此功能常在退火酸洗机组的辅线上完成，辅线所设置的设备相对也较为简单。
3．2热轧卷的退火、酸洗
热轧卷的退火、酸洗在特种金属板带冷轧生产中是分线独立设置，主要是考虑五类材料的酸洗时间相差较大(20—360s)，与退火工序匹配的难度增大；而常规冷轧不锈带钢热轧卷的退火，300系列采用退火、酸洗连线的机组生产，
400系列先采用罩式炉退火，而后在退火酸洗连线的机组上进行酸洗。
3．3冷轧卷的中间退火
钛、镍特种金属冷轧卷的中间退火，采用大气中退火、光亮退水和真空退火(钛卷专用)三种方式；而常规冷轧不锈带钢的中间退火，采用在大气中退火酸洗的生产方式。
3．4冷轧卷的成品退火
钛、镍特种金属冷轧卷的成品退火，采用大气中退火、光亮退火及真空退火(钛卷专用)三种方式；而常规冷轧不锈带钢的成品退火，视产品交货状态，BA表面交货的须采用光亮退火，非BA表面交货的，则采用在大气中退火酸洗的生产方式。
3．5清洗
在钛、镍特种金属板带冷轧工艺中设置了独立的清洗工序，目的是满足钛卷生产和硬态交货产品的要求；而常规冷轧不锈带钢因硬态交货产品很少，故不设置独立的清洗工序。
3．6翻卷
翻卷是专为钛卷在真空退火前后进行卧立卷翻转用，以满足真空炉立卷退火要求；而常规冷轧不锈带钢只在生产400系列时才设置，用于罩式退火前后钢卷的卧立翻转。