Особенности прокатки цветных металлов и сплавов

К качеству поверхности плит, листов и лент из цветных металлов и сплавов предъявляют повышенные требования. Для их обеспечения дефекты поверхностей слитков и заготовок после их прокатки удаляют механической обработкой на токарных и фрезерных станках. В случае малой пластичности металла в литом состоянии для разрушения литой структуры и улучшения пластических свойств слитков после прохождения высокотемпературного отжига их подвергают ковке.

Прокатку листов и плит из алюминиевых сплавов выполняют на прокатных станах при температуре 400—500 °С. Горячей прокаткой изготовляют листы толщиной более 5 и плиты толщиной свыше 10 мм. Технологический процесс прокатки листов осуществляется карточным или рулонным способом. При карточном способе прокат разрезают на карточки — листы определенного размера, при рулонном способе листы и ленты сворачивают в рулон. Рулонный способ обеспечивает более высокую производительность и увеличивает выход годного проката.

При прокатке выполняют нагрев слитков в методической печи до 500—550 °С, прокатку их за несколько проходов на трехвалковом стане в заготовку толщиной 10 мм, ее обрезку и свертывание в рулон на сверточной машине. Затем производятся холодная прокатка рулона на четырехвалковом стане до ширины и толщины готового листа, резка на листы нужной длины, правка готовых листов на механизированной линии, их отжиг в электрической печи, окончательная правка на многовалковой правильной машине (правильных вальцах) и отбраковка. При изготовлении твердых (наклепанных) листов операция отжига исключается. Холодную прокатку ведут со смазкой и охлаждением валков, так как в результате трения происходит нагрев валков, который может повлиять на толщину листа. Листы из деформируемых алюминиевых сплавов изготовляют толщиной 0,3—10, шириной 400—2000 и длиной 2000— 4000 мм, ленту — толщиной 0,3—2 и шириной до 300 мм. Профили, прутки, трубы, панели изготовляют горячим прессованием при 350—450 °С через отверстия, соответствующие сечению прессуемого полуфабриката.

Для повышения механических свойств проката, поковок и отливок из алюминиевых сплавов их подвергают различным видам термической обработки (отжигу, старению, закалке, отпуску). Так, закалка дюралюминия при температуре 480—500 и старение при 150—175 °С повышают его предел прочности в 2,5 раза (до 390 МПа).

Прокатка листов и лент из титана и его сплавов имеет ряд специфических особенностей, обусловленных высокой химической активностью и технологическими свойствами этого металла. Круглые титановые слитки, изготовленные из менее пластичных сплавов, перед прокаткой подвергают ковке с целью разрушения крупнозернистой структуры. Металл перед ковкой нагревают до 850—1000 °С в газовых или электрических печах с защитной или восстановительной газовой средой. Ковку ведут на прессах при малых скоростях и степени деформации, с промежуточными подогревами. Ковкой получают прямоугольные заготовки  (сутунки), которые  направляют  на прокатку.

Плоские слитки из пластичных сплавов подвергают непосредственно прокатке. Титановые слитки и сутунки перед прокаткой нагревают до 850—1050 °С. Толстые листы прокатывают на четырехвалковых станах (два рабочих и два опорных валка) без покрытия, а тонкие — в пакетах, покрытых листами из никеля или нержавеющей стали. Покрытие препятствует налипанию титана на валки, что характерно для этого металла, и предохраняет его от насыщения газами. При первых проходах, когда металл имеет высокую температуру, предусматривается повышенное обжатие (30—40 % за проход). Температура в конце прокатки должна быть не ниже 700—800 °С, в противном случае делается повторный нагрев.

Для улучшения качества поверхности листов из титана и его сплавов и получения заданных механических свойств горячая прокатка дополняется холодной или теплой при 200— 400 °С, а для снятия наклепа предусматривают промежуточные отжиги при 600—815°С. Перед отжигом листы подвергают обезжириванию трихлорэтиленом. Прокатанные листы получают толщиной от 0,3 мм и выше при ширине до 1220 мм, их обрезают до нужных размеров и травят в смеси азотной и фтористоводородной кислот. Листы и ленты в зависимости от требования заказчика поставляют в горячекатаном состоянии без термообработки, в нагартованном и закаленном состоянии.