以轧代锻！中冶京诚特种合金生产新模式扛鼎大国重器

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发布时间：2024-11-16 00:32

2021-09-30 09:09:00

　　特种合金是以特殊不锈钢、高温合金、耐蚀合金、钛合金等为代表的特殊合金材料。良好的高温蠕变性能，真空机优异的抗腐蚀性能和磨蚀性能，以及良好的长期组织稳定性和工艺性能，使特种合金在航空航天、能源工业等领域中的应用愈来愈广泛，地位愈来愈重要。

　　由于合金变形抗力大、热变形塑形差和热加工温度范围窄，特种合金的热加工是一大技术难题。传统的热加工主要采用电渣锭或者特冶坯，通过“锻造开坯+横列式轧制”的加工工艺方法。这种多火锻造和小坯料横列式轧制的工艺流程导致特种合金热加工成本高、成材率低、表面质量差，大大制约和影响了特种合金的生产效率和产品质量。

　　近年来，我国在航空航天、能源工业等领域取得了长足的进步和发展，但是特种合金材料生产技术严重制约着这些尖端领域的高速发展，国内相关行业一直依赖原材料和成品的进口来维持生产。这使我们深刻认识到，高精尖技术的应用，必须依靠中国制造的坚强后盾。

　　“以轧代锻”的先进方案

　　（1）材料特性研究

　　中冶京诚旗下北京京诚瑞信长材工程技术有限公司通过与国内知名院校和相关生产企业展开深入合作，完成了21-4N、GH625、TC4等多个特种合金材料的热物性参数和在不同变形参数下热变形特性及组织演化规律的研究，并建立了统一的材料变形抗力－应变关系模型，为各特种合金轧制工艺设计提供了数据支撑。

图1 特种合金变形抗力-应变曲线

　　（2）轧制工艺技术研究

　　考虑到特种合金材料热变形难、热加工温度范围窄、批量小、坯料种类多等特点，结合以上特种合金材料特性参数的研究成果，中冶京诚瑞信长材创新性地提出了特种合金材料的特殊轧制工艺技术，即由二辊可逆横移轧机和连轧机组组成的新型半连轧工艺，并根据不同的材料特性引入恒温轧制理念和小延伸变形理念。在此基础上，完成了特种合金棒线材轧制工艺流程设计、生产线工艺平面布置、轧制孔型设计及轧制温度计算等轧制工艺技术研究工作，为核心装备的研发提供了设计依据。

图2 特种合金恒温轧制温度曲线

　　“精益高效”的核心设备

　　可逆横移开坯机

　　作为特种合金棒线材生产线的粗轧设备，根据目前特种合金不同坯料断面大小，中冶京诚瑞信长材开发了BDM650和BDM850（国内首套最大横移轧机）两种机型，可以适应高温合金和钛合金等特种合金的粗轧开坯需求，为钢铁企业和有色加工企业提供了最佳生产方式。该核心装备已在咸阳天成钛业棒线材项目中成功应用。

　　与传统开坯机相比，采用可逆横移开坯机轧线固定，减少了工作辊道和延伸辊道的长度，取消了复杂的横移翻钢机构，大大降低了设备投资，缩短了轧制节奏，减少了轧件的划伤，可获得良好的表面质量，同时实现了全自动控制，减少了人工强度。

　　与连轧粗轧机组相比，采用可逆横移开坯机提高了轧制速度，减少了轧件温降，可逆轧制减小了头尾温差，特别适合具有热加工温度范围窄、批量小、坯料种类多等特点的特种合金生产模式。

图3 可逆横移开坯轧机

　　小延伸高线精轧机

　　作为线材生产线的终轧设备，根据线材精轧工艺孔型设计和速比设计，中冶京诚瑞信长材自主研发了小延伸高线精轧机组，特别适合特种合金线材的轧制要求，并在太钢高线项目中成功应用，助力“笔尖钢”书写中国力量。

　　与传统大延伸的高线精轧机相比，小延伸高线精轧机改善了线材的成品尺寸精度和产品性能，减少了轧件在精轧机组中的累积温升，从而可提高成品轧制速度上限和连轧机组入口中间断面的咬入速度，缩小了轧件头尾温差，降低了轧件烫辊的危害，为钢铁企业和有色加工企业提供了更优的特种合金线材轧制工艺。

图4 小延伸高线精轧机

　　结语

　　作为国内冶金行业首屈一指、比肩国际先进水平的专业化长材工程技术公司，中冶京诚瑞信长材数十年来以提升中国钢铁工业装备技术水平为己任，始终致力于长型材工艺技术的创新研究和先进智能装备的研发。特种合金工艺技术及核心装备的成功研发和应用，不仅开辟了特种合金棒线材生产的新模式，也为客户提高了经济效益和产品竞争力，中冶京诚瑞信长材以“冶金建设国家队”排头兵的高技术、高质量水平，赋能行业发展，扛鼎大国重器。

来源：中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑：张雨恬

来源：中国冶金报-中国钢铁新闻网编辑：张雨恬

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