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純鈦在熱軋過程中很容易在表面生成一種脆而硬的氧化層,在對(duì)鈦卷進(jìn)行冷軋之前需要對(duì)熱軋鈦卷進(jìn)行表面處理,去除其表面的氧化層,為后續(xù)的冷軋工序做準(zhǔn)備。鈦及鈦合金絲的分類鈦以是否含有合金元素可分為純鈦和鈦合金,而鈦合金又根據(jù)其成分和室溫組織的不同可分為α鈦合金及近α型合金、(α β)型合金、近β型合金及β型合金。熱軋鈦卷表面的氧化層主要成分為TiO2,其次還有低價(jià)鈦氧化物TiO、Ti2O3和高價(jià)鈦氧化物TiO3。在對(duì)熱軋鈦卷進(jìn)行表面處理時(shí)一般采用酸洗工藝,利用以作為主要成分的混酸對(duì)熱軋鈦卷表面的氧化層進(jìn)行腐蝕。傳統(tǒng)的酸洗工藝在酸洗過程中需要添加較高濃度的酸液,酸洗時(shí)間也較長(zhǎng),酸洗后鈦卷表面存在酸液殘留易形成酸斑,同時(shí)不能進(jìn)行連續(xù)化的工業(yè)生產(chǎn);且傳統(tǒng)的酸洗工藝在混酸中會(huì)加入HCL、H2SO4等無機(jī)酸,易對(duì)熱軋鈦卷本身在成腐蝕,極大降低酸洗后熱軋鈦卷的表面質(zhì)量。
鈦帶生產(chǎn)線使用為頻繁的生產(chǎn)線,屬于鈦帶的核心設(shè)備,是對(duì)軋機(jī)軋制后遺留在鈦材表面的油污進(jìn)行脫脂、清洗和烘干。純鈦卷精軋頭部翹曲屬于典型的熱力耦合問題,考慮到軋件的橫向變形量較小,可視為平面應(yīng)變問題,利用有限元軟件MSC。脫脂清洗是半成品加工到成品加工必要的工藝流程,該生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)能直接影響這整個(gè)鈦帶生產(chǎn)線的生產(chǎn)效益。而現(xiàn)有的清洗系統(tǒng),在鈦材帶式生產(chǎn)中表現(xiàn)出能力不足,前后脫脂清洗系統(tǒng)效率低,不能對(duì)鈦卷表面油污進(jìn)行快速破膜,清洗質(zhì)量無法滿足生產(chǎn)工藝的要求。
物理性質(zhì) 鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),高于鋁而低于鐵、銅、鎳。但比強(qiáng)度位于金屬之首。盡管十年來“十一五”和“十二五”規(guī)劃,中國(guó)的鈦及鈦加工企業(yè)都遇到了“過山車”式的發(fā)展,但經(jīng)過精心梳理,這十年的非凝結(jié)中國(guó)鈦業(yè)從低端制造業(yè)的轉(zhuǎn)型逐漸走向制造業(yè)的演變。熔點(diǎn)1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點(diǎn)3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能較差,近似或略低于不銹鋼,鈦具有超導(dǎo)性,純鈦的超導(dǎo)臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時(shí),鈦的熱容為0.126卡/克原子·度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子·度,金屬鈦是順磁性物質(zhì),導(dǎo)磁率為1.00004。 鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達(dá)50-60%,斷面收縮率可達(dá)70-80%,但強(qiáng)度低,不宜作結(jié)構(gòu)材料。鈦中雜質(zhì)的存在,對(duì)其機(jī)械性能影響極大,特別是間隙雜質(zhì)(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強(qiáng)度,顯著降低其塑性。鈦?zhàn)鳛榻Y(jié)構(gòu)材料所具有的良好機(jī)械性能,就是通過嚴(yán)格控制其中適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)含量和添加合金元素而達(dá)到的。