鈦錠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

此標(biāo)準(zhǔn)適用于真空自耗電弧爐（VAR）、電子束冷床爐（EBCHM）生產(chǎn)的鈦及鈦合金原型鑄錠和矩形扁錠。

合格品應(yīng)符合以下要求

1.鑄錠的生產(chǎn)方式及熔次

鑄錠的生產(chǎn)方式及熔次見下表

2.化學(xué)成分

（1）牌號及化學(xué)成分

鈦及鈦合金鑄錠的牌號和化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 3620.1的規(guī)定。

（2）化學(xué)成分允許偏差

需方從鈦錠上取樣進(jìn)行化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)分析時，其成分允許偏差應(yīng)符合GB/T 3620.2的規(guī)定。

3.外形尺寸及允許偏差

（1）鑄錠的直徑（厚度或?qū)挾龋┰试S偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。

單位為毫米

（2）同一鑄錠的最大直徑（厚度或?qū)挾龋┡c最小直徑（厚度或?qū)挾龋┑牟钪祽?yīng)不大于其直徑（厚度或?qū)挾龋┰试S偏差之半。

（3）鑄錠的長度及其允許偏差由供需雙方協(xié)商確定，并在合同中注明。

（4）鑄錠頭、尾兩端棱角（扇錠應(yīng)包括側(cè)棱）應(yīng)進(jìn)行倒角處理，倒角半徑應(yīng)不小于20mm。

（5）鑄錠切斜應(yīng)不大于30mm。

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，是不銹鋼的3倍，是鋁合金的1.3倍。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，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。2100433B

鋼錠仍是軋鋼生產(chǎn)的主要原料。鋼錠質(zhì)量的優(yōu)劣、錠型的狀況以及其重量大小對軋鋼生產(chǎn)有著十分重要的作用。在軋鋼生產(chǎn)中除各類初軋機(jī)可選用鋼錠作原料外，一些特殊用途軋機(jī)、部分中厚板軋機(jī)也用鋼錠為原料，我國不少地方中小企業(yè)的開坯機(jī)成品軋機(jī)也選用小鋼錠作原料。鋼錠選擇的內(nèi)容主要是正確地選擇鋼錠種類、它的重量以及斷面形狀和尺寸大小 。

鋼錠只經(jīng)過了最基本（最低限）的脫氧處理。鋼錠凝固時，鋼錠模的四周及底部生成一層接近純鐵的金屬層，而碳、硫及磷等則于中央收縮孔附近生成偏折 。金屬中的氧，會生成一氧化碳卷在金屬內(nèi)生成氣孔，但氣孔會在熱軋過程中消失。未凈鋼的最大優(yōu)點(diǎn)在于可獲得幾無缺陷的鋼材表面---表面幾為純鐵的緣故。絕大部份的未凈鋼含碳量均為小于0.1%的低碳鋼。

收集并存放與鑄坯脫離后的引錠桿并將其迅速移出輥道的連鑄設(shè)備。上裝引錠桿和下裝引錠桿的引錠桿存放裝置結(jié)構(gòu)形式也不同。

引錠桿下裝引錠桿存放裝置

鏈?zhǔn)揭V桿存放裝置有多種類型：（1）側(cè)移式。由輸送輥道將引錠桿輸送到輥道區(qū)內(nèi)的存放架中，通過液壓、氣動或電動方式將其提升、側(cè)移至輥道側(cè)上方。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；（2）斜橋式。這種方式是在引錠桿進(jìn)入擺動架后，擺動架頭部升起，使輥道空出，引錠桿被存放在輥道上方。送引錠桿時，擺動架頭部再落在拉矯機(jī)出口處。斜橋式存放裝置使斜橋下面的輥道、切割設(shè)備等的維修變得困難。（3）卷取式。引錠桿從輥道上被卷繞在輥道上方的卷筒上。（4）升降式。這種存放裝置是在輥道上布置了一個可升降的吊具，其下部設(shè)備的檢修也有一定的困難。幾種存放裝置中以側(cè)移式存放裝置運(yùn)用最廣泛。圖1為一種剛性引錠桿存放裝置的示意圖，它由夾送輥及其傳動裝置、夾送輥夾緊裝置和傾翻液壓缸等組成。

引錠桿上裝引錠桿存放裝置

有卷揚(yáng)導(dǎo)向式、擺動架式和無擺動架式等多種類型。（1）卷揚(yáng)導(dǎo)向架式：當(dāng)引錠桿進(jìn)入存放架后，通過鋼絲繩卷揚(yáng)將存放架向澆注平臺上的引錠桿車傾動，并送至引錠桿車上。（2）擺動架式，引錠桿進(jìn)入擺動架后，澆注平臺上的卷揚(yáng)吊鉤鉤住引錠桿上升至上極限后移至引錠桿車上。（3）無擺動架式，當(dāng)引錠桿尾部離開拉矯機(jī)到達(dá)提升點(diǎn)時，卷揚(yáng)吊鉤鉤住引錠桿尾部，按拉坯速度上升，使引錠桿與鑄坯分離后，被加速提升到引錠桿車附近，由引錠桿車上的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)移到引錠桿車上。見圖2。引錠桿車是上裝引錠桿存放設(shè)備不可缺少的設(shè)備，由鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、行走裝置、對中裝置。止動裝置等組成。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)用于回收引錠桿和插入結(jié)晶器的操作。行走裝置使引錠桿車在引錠桿卷揚(yáng)位置和插入位置之間運(yùn)行；對中裝置是在回收和插入時對引錠桿對中調(diào)整。止動裝置的作用是卷揚(yáng)吊鉤與插入牽引鉤操作切換時引錠桿不隨鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)一起運(yùn)動。

2100433B

決定鋼錠大小及斷面形狀的鋼錠模幾何尺寸。主要參數(shù)有鋼錠重量、斷面形狀及尺寸、鋼錠高度或高寬比、鋼錠錐度、模壁厚度或模錠重量比、轉(zhuǎn)角半徑及底部形狀等。

鋼錠重量 在煉鋼和初軋?jiān)O(shè)備條件允許的前提下，盡量選擇滿足較大倍定尺的鋼錠重量。大鋼錠整模、澆注、脫模等作業(yè)較簡單，鋼錠熱送溫度提高，生產(chǎn)能力和成坯率也較高。如φ1150初軋機(jī)軋制的扁錠多數(shù)在15～20t之間，方錠在8～13t之間。

斷面形狀及尺寸 鋼錠模的斷面形狀依鋼錠用途而定。用以軋制型材、管材、線材的多采用方錠，軋制板材的多采用扁錠或矩形錠，圓形鋼錠則用于軋制車輪、輪箍等，制作大型鍛壓件多采用多角形鋼錠。就鑄錠生產(chǎn)能力和生產(chǎn)難度而言，矩形錠優(yōu)于方形錠，方形錠優(yōu)于圓形錠。條件允許時，以矩形錠代替方形錠，有利于改善鋼錠質(zhì)量和提高成坯率。還應(yīng)考慮到鋼錠模內(nèi)壁形狀對鋼錠質(zhì)量的影響：直邊模壁易使鋼錠表面內(nèi)凹，且邊長愈長，凹陷愈重，鋼錠模也易變形，往往造成卡錠而過早報廢；凹面模壁可得到表面微凸的鋼錠，有利于提高成坯率和鋼錠模壽命；波紋形模壁的棱在鋼錠凝固過程中起加強(qiáng)筋作用，有利于減少表面裂紋。鋼錠模的最大尺寸應(yīng)與軋機(jī)能力相匹配，而最小斷面尺寸決定于生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品所必須的壓縮比（一般≥8）。

錠高及高寬比 增加錠高（H）有利于提高軋機(jī)生產(chǎn)率，但于內(nèi)部質(zhì)量不利。5～8t鋼錠的高寬比（H/D）在2.5～3.0為宜，1～5t鋼錠H/D可為3.0～3.5。

錐度 錐度過大增加鋼錠局部懸掛的幾率，也不利于軋制，而錐度過小不利于脫模。且鋼錠內(nèi)部質(zhì)量欠佳。錐度一般選擇在0.8%～4.2%之間，高質(zhì)量鋼趨高限。

模壁厚度及模錠重量比 模壁厚度應(yīng)能保證鋼錠模有足夠的強(qiáng)度，有時還要在其上端或下端加厚，以增加抗碰撞能力。通常模壁厚度在50～160mm之間，大鋼錠取上限；模錠重量比在0.8～1.2之間，大鋼錠取下限。球墨鑄鐵鋼錠模的模錠比一般取1.0為宜。模壁上口或外側(cè)還要配置耳環(huán)或耳鐵，以便于列模和脫模操作。

轉(zhuǎn)角半徑 是影響鋼錠角部裂紋的重要參數(shù)。轉(zhuǎn)角半徑過大或過小都易使鋼錠產(chǎn)生角部裂紋。適宜的轉(zhuǎn)角半徑為鋼錠模內(nèi)腔斷面平均水力學(xué)直徑的8%～15%，碳素鋼趨下限，合金鋼趨上限。

底部形狀 決定著鋼錠開坯后的坯尾形狀，是影響鋼錠成坯率的重要參數(shù)。由于鋼錠開坯時，表面的變形量大于心部的變形量，角部的變形量大于面部中央的變形量因此坯尾通常呈“魚尾”形（有時也呈舌形），需加以切除。鋼錠模底部的形狀，應(yīng)能保證鋼錠開坯時產(chǎn)生的魚尾盡可能小，以減少切尾損失。鋼錠底部形狀有平底、半球形、截錐形等多種類型（圖2），其鋼錠開坯切尾率順次減小。最佳底部形狀的尺寸通常是通過冷軋模擬或計算機(jī)模擬后再經(jīng)反復(fù)修正而確定。