钛的工业用途包括航空航天、石油化工、发电、制药和医疗器械、海水淡化装置及其他消费品等。 钛加工材料中，由热轧卷经冷轧制造的产品主要用 于发电站冷凝器、板式换热器、化工、建筑等方面，产量约占加工材的80% 。

钛材的品种主要有热轧、冷轧板带、焊管及棒线材。钛材生产特点是采用钢铁加工设备进行，根据 钛材固有的特性，在设备、工艺上不断改进，以提高生产效率、加工材的尺寸精度及表面质量，满足不同用途的使用要求。 近几年来 ，热轧带卷的生产技术、冷轧板的退火工艺技术、厚度精度及形状控制技术等都取得了长足的进步。

1、热轧带卷

钛的热轧带卷是采用与厚板同样的板坯作为原材料。热轧时，通常采用两棍轧机或四辊炉卷轧机， 为消除热轧产生的表面氧化扩散层，热轧带卷加热温度的设定应在保证稳定轧制并可卷制成带的情况下，尽可能低。一般钛在炉卷轧机的轧制温度为750~840℃ , 道次压下 量为25% -50%, 控制终轧温度在660~730℃, 卷曲温度为 640~690℃ 。

热轧卷由于不均匀的残余应力以及热滞后使板形不良，为此要进行退火，以消除应力。退火后的带卷表面不仅有热轧和退火的氧化皮，还残存着热轧时的表面缺陷及坯料加热时氧扩散引起的表面硬化层，这些是造成冷轧板表面缺陷的根源，所以在除鳞工序中务必彻底去除。

热轧时的表面缺陷或表面硬化层，当用酸洗不 能完全去除时，可采用机械打磨方式去除，一次打磨量约10µm, 根据表面缺陷情况进行2~3 次打磨。另外，当对带卷的平整度有要求时，有时还在打磨前进行少匾压下的冷轧。由于钛的活性高，打磨时在砂带上附着打磨屑，堵塞孔眼，使打磨效率下降或容易发生烧损，因此要选择合适的打磨条件和砂带，另外，打磨形成的粉末有着火的危险，可采用水或水溶性油等冷却措施。

2、冷轧板

冷轧钛板是采用热轧带卷（厚度为3~6mm 、宽为600~1600mm, 单卷质量在lOt以下）为原材料，一般的生产流程是退火、除鳞、冷轧、清洗、真空退火、平整轧制、拉矫，精整（分条、板剪切等）。

去除热轧时的氧扩散层，一般采用喷丸处理等机械方法和酸洗相结合，去除量约为几十微米。若减少去除呈量，有时就会使氧扩散层去除不干净，残留的表面会使后续工序的成品率下降。因此，正确测定氧扩散层的厚度，准确检查出热轧表面氧化层是控制除鳞量的关键。

钛的各向异性显著，用普通两辊及四辊轧机难 于进行钛合金薄板、薄带材及箔材的冷轧，因为单位压力高，引起轧辊极大的弹性变形及压扁，所以要采用较小直径工作棍辊的轧机（森吉米尔型）或在垂直方向配以多个辊的多辊轧机（如UC轧机）进行轧制。森吉米尔轧机采用短立柱的整体牌坊和刚性结构，轧机模数高，工作辊直径小，并具有塔形支撑辊系，第一中间辊端头有锥度并可轴向移动，轧辊的辊形调整是通过偏心机构和支撑轴承来实现，轧制时带材有较大的张力，同时给予大量工艺润滑油，可极大地降低金属作用于轧辊的压力，减少轧辗弹性变形及轧辗弯曲，获得良好的表面。

钛材冷轧时，由于钛是活性金属，在轧辊咬入区内，若道次压下量大或轧制速度快，表面光洁度就降低，难以达到电子材料对表面的要求，这就是轧辊和材料的热粘现象，这时生成的微小磨损粉附若在轧辊或板材表面上 ，使表面粗糙 ，因此，与相同尺寸的不锈钢相比，压下量、轧制速度都要低些，道次数也要多些，轧制油黏度要高。此外，为了防止辗面粘 附，还有采用陶瓷轧辊。

冷轧引起的加工硬化，必须经退火处理以得到 所需的力学性能，纯钛的再结晶温度因杂质成分及冷加工率的不同 而有若干差异 ，约为 450~550℃ , 一般在600~800℃的范围退火，退火温度高或退火时间长就会因晶粒长大而软化，提高了成形加工性， 但也因此出现了表面粗糙等弊端。

冷轧带卷可在连续退火机组上进行退火，或在真空炉中进行退火。目前，冷轧板的退火方式有两种方式。

1）真空退火。冷轧后 ，先经清洗除去轧制油等油脂类，一般用碱洗脱脂，洗净的冷轧卷在400~5OO℃真空状态下进行处理，升温要分阶段进行，以缓和带卷内部和外部的温差，在真空排气若干时间后用氩气置换，并用强制风扇搅拌，使之产生对流热传导而均温，在600~750℃下保温 ，使带卷内温度均匀 ，控制品粒度 。该方法退火后的产品表面比酸洗面平滑。

2）真空气氛连续退火。 在连续生产线上进行真空退火，对板材表面的平滑性、晶粒度的均匀性等都有利，但该退火方式设备费用、作业费用大。

退火工序决定了钛的表面特性和材质特性。近年来．随者建筑用钛的迅速发展，对钛材的表面颜色提出了越来越高的要求。因此，改进退火工艺方法是不可或缺的。

最终退火后的材料要根据需要进行冷轧或矫 形，再送至纵横切机组进行切边、分条、切板，为防止带材表面通过剪切机时的划伤，在机列与带材的接触部分均衬以橡胶。由于钛的热传导系数小，反应活性大，钛板剪切时对工具的磨损也大，易产生毛边，因此必须设定特有的工艺条件。当需要均匀的力学性能或高强度时可进行平整冷轧。矫形采用光整冷轧、张力辊式矫直或辊式矫直。光整冷轧的平轧道次主要对波浪边等局部延伸有效，张力矫直或辊式矫直主要对反弹有效。为了抑制钛的反弹，钛板的拉矫变形要比普通钢和不锈钢大 。

3、箔材

钛薄带及箔材的生产工艺过程由主要工序（热轧、冷轧带坯、多辊轧机轧制薄带材）及辅助工序（酸洗、脱脂、热处理、剪切）组成。经冷轧的带坯是轧制薄带和箔材的原始还坯料，带坯在酸洗及退火后 进行数次冷轧 ，每道次 冷轧的总变形虽为20%~40%, 中间经过脱脂及真空退火，需要时可用圆盘剪切机切边 。

近年来，通过在多辊轧机油压下系统的活塞上 安装位置检出器，来提高压下系统的灵敏度，从而控制钛箔材的厚度精度。目前，轧制厚 度为0.04mm的钛箔厚度精度可控制在±0.001 mm内。

对于箔材的形状控制，一般多辗轧机采用自动形状控制的中间辊横移以及凸度调整机构等 。形状控制还应进行板凸度的控制，以抑制卷带时的折皱。另外，使中间棍端部的形状适合轧制条件，达到最佳化。

薄带材及箔材主要用二十辊轧机轧制，用矿物 油作为工艺润滑剂 。在真空退火炉中退火 ，真空度为0.01Pa , 温度为600~750°C 。

4、结语

近年来，钛材的热轧带卷生产技术、冷轧板带的轧制技术、薄带材的厚度精度控制都取得了很大提高，产品质量也得到很大提升，后续的主要工作是如何生产大卷重的钛材以及根据钛的特性，在设备、工艺上不断改进，提高生产效率、材料尺寸精度和表面质很，以满足不同用途的使用要求。

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