將鎳及鎳合金經(jīng)熔煉、鑄錠、平輥軋制加工成單張或成卷加工材的過程。鎳及鎳合金具有熔點高、熱穩(wěn)定性好、耐蝕、強度高、加工性能良好等優(yōu)點。鎳合金板帶材廣泛用于精密儀表、電子、醫(yī)療器械、航天航空等工業(yè)部門。
熱軋板厚度5~20mm,冷軋板厚度0.5~10mm,寬度不大于1000mm;帶材厚度0.05~1.5mm,寬度一般不大于300mm。
鎳及鎳合金板帶的基本生產(chǎn)工藝流程如下:
熔鑄 鎳及鎳合金熔體能吸收大量氣體,發(fā)生強烈的氧化。一般采用感應(yīng)電爐熔煉、熔體表面覆蓋玻璃,用木炭、錳、硅、鎂、鈦等脫氧。高純度的鎳及鎳合金采用真空熔煉。蒙乃爾(NCu28—2.5—1.5)等合金采用電渣熔煉。熔煉溫度在1450~1560℃之間,隨合金而異。通常扁錠用生鐵模鑄造(見生鐵模鑄錠)或半連續(xù)鑄造(見半連續(xù)鑄錠)。錠重在30~400kg范圍內(nèi)。鑄錠表面的夾雜、冷隔等缺陷應(yīng)進(jìn)行清理.
熱軋 鎳及鎳合金的高溫塑性良好,變形抗力較高,加熱溫度在1050~1250℃范圍內(nèi),以電爐加熱為宜。若使用煤氣爐,則煤氣含硫量必須嚴(yán)格控制,以免造成熱脆。重400kg厚度為200mm的鎳錠,經(jīng)11個道次熱軋至10mm厚。有時熱軋前先行鍛造,以改善內(nèi)部組織.
酸洗 鎳及鎳合金銑面(見有色金屬合金錠坯銑面)時易粘刀具,故對熱軋板坯常用酸洗的方法除去表層的氧化物。酸洗采用硫酸與硝酸的混合酸,或單獨的硝酸。為提高酸洗效果,酸洗前先以小壓下量冷軋一道,使延伸小于基體的氧化層被破碎,以利于同酸反應(yīng).
冷軋 厚度5.0~13.5mm的熱軋坯,需經(jīng)多次反復(fù)冷軋和退火,到達(dá)成品厚度。兩次退火間的壓下率可達(dá)70%~85%。冷軋常用四輥軋機(jī)。高強度的鎳合金薄帶采用12輥或20輥軋機(jī)精軋。冷軋時應(yīng)充分潤滑和冷卻,以防粘輥,影響表面質(zhì)量.
退火 退火分中間退火和成品退火。中間退火的目的是消除冷軋造成的加工硬化;成品退火則為了控制成品性能。鎳和鎳合金*退火的溫度在570~850IC間,取決于合金成分和制品厚度。成卷薄帶退火時易于粘結(jié),故退火前應(yīng)重卷。因鎳合金的氧化皮較難清除,故常用鐘罩式真空爐進(jìn)行退火。鎳鋁、鎳鈦和其他復(fù)雜鎳合金可通過固溶/時效處理實現(xiàn)沉淀硬化,以提高強度.