铝及铝合金板带材压延过程中的板型控制研究
2019-01-08 17:01:49
文章刊于Lw2016论文集——作者胡冠奇（河南永登铝业有限公司）
摘要：本文讨论了铸轧辊型、轧制压力、张力、冷轧压下量、冷却强度及正负弯辊等工艺因素对板形的影响，合理搭配各工艺参数以获得良好的板形控制。
板形是板带材产品的重要质量指标之一，因此，生产过程中的板形控制是至关重要的问题。随着HC六辊轧机、VC变凸度轧机的诞生和板形控制技术的发展，实现了板形的高度自动化控制，提高了板形精度。但是这些轧机投资较大，对于普通轧机必须通过各工艺参数的合理调整以达到有效控制的目的。我公司技术人员通过多年的实际生产经验逐渐总结出了一系列行之有效的方法。下面主要探讨用铸轧坯料在Ф380/Ф1050×1800四辊不可逆轧机上板形控制的几个因素。
一 影响铸轧板坯板形的几个因素
1.铸轧辊型的影响。铸轧辊内通有连续的冷却水，带走铝液凝固时散出的热量。目前国内大部分连铸连轧机采用的是开放式冷却循环系统，水质没有达到软化要求或水中的机械杂质有可能堵塞辊芯的冷却水道，造成铸轧辊横断面上冷却强度不均匀，从而影响铸轧坯料横向板差（如图1所示）。因此，在铸轧生产中，在保证铸轧辊装配精度和车磨精度的同时，要尽可能采用密闭的软化冷却水系统，以避免辊芯堵塞而影响板形。2.铸轧辊套和辊芯的配合间隙不均匀。机械加工精度低或在使用过程中的辊芯腐蚀都会造成其间隙不均匀，从而使冷却不均匀，这种情况下要脱套堆焊辊芯。
3.铸轧辊轴承间隙要适中，一般控制在0.3mm——0.35mm，若间隙过小，影响轴承使用寿命，若间隙过大则会影响到铸轧坯的纵向板差。
4.铸咀口腔开口度和咀唇厚度要尽可能均匀。对于水平式连铸连轧机，在安装铸咀时压板受力要均
5.立板前保持一定的预应力，以消除牌坊的弹性变形。预应力的设定一般为额定轧制压力的三分之二。
6.驱动侧和操作侧的轧制压力。通过一定范围内的压力调整可使铸轧板坯横向厚差控制在规定的范围，从而保证板形的有利控制，对不同轧机和不同规格牌号的产品，轧制压力的大小对铸轧板坯的厚度影响不同。
7.张力。适当的张力可以在一定程度上对板形进行张力矫平，减轻粘辊现象并改善板形。
二 影响冷轧板形的几个因素
1.坯料板形要合乎使用要求。坯料的断面形状是获得良好板形的主要条件，具体控制前面已阐述。
2.工作辊原始凸度的影响。工作辊原始凸度的选定要依据辊身长度、刚度、合金状态、坯料宽度、压下量及轧制时的热凸度等综合因素而定，原则是尽可能不用或少用液压弯辊系统而能达到良好的板形，因此，选定工作辊原始凸度时要综合考虑。
3.正负弯辊。弯辊的作用是改变辊缝的形状，采用正弯时工作辊的挠度将减小，相当于增加了工作辊的原始凸度；采用负弯时，工作辊的挠度将增加，相当于减小了工作辊的原始凸度（如图2所示）。一般情况下，开坯道次由于压下量较大，工作辊的弯曲变形大，而且轧制速度较低，工作辊热膨胀小，这时应使用较大的正弯，之后道次随着速度的增加，工作辊的热凸度增加，这时应逐渐减小正弯，直至采用适当的负弯。4.张力对板形的影响。根据轧制理论我们知道张力能使轧制力减少，这样可以减轻主电机的负荷。同时张力的大小还影响到板形，因为张力改变了轧制压力，影响了轧辊的弹性弯曲，从而改变了辊缝形状。此外，张力促使金属沿横向延伸均匀，因此，在生产过程中适当调整张力，可以获得良好的板形。
5.压下量对板形的影响。为了较大限度地提高生产率，在合金塑性和设备能力允许的条件下应尽可能使用大压下量，一般靠前道次压下量较大，以充分利用合金的塑性，以后道次压下量适当减小，分配时要根据设备结构、装机水平和坯料情况综合考虑，压下量越大，轧辊的弯曲变形就越大，辊缝的形状会发生变化，同时要注意正负弯辊的恰当调整，以利于板形的控制。
6.轧制油冷却的影响。由于轧件和轧辊之间的磨擦和轧件自身变形产生的热量会使轧辊的温度不断升高，而且加工率大，轧制速度高时更为突出。为了保持连续稳定生产，必须及时把这部分热量带走，冷轧生产中常用轧制油冷却。但是由于轧辊受热和冷却条件沿辊身长度方向是不均匀的，如果不及时调整轧制油在辊身不同部位的强度和流量就会产生不同的波浪。生产过程中当出现中间波浪时可适当加大中间部分或减小两端的冷却量；当出现两边浪时，可适当增大两端部或减小中间部位的冷却量；当出现二肋浪时，可适当减小轧辊中间部位的冷却量或加大二肋部位的冷却量。这样，通过调整轧辊不同部位轧制油的分布达到控制板形的目的。
7.中间道次消除轧件内部应力以控制板形。如果坯料横断面厚度不均匀，在轧制过程中轧件沿宽度方向上的纵向延伸会不均匀，出现内应力。延伸较大部分的金属被迫受压，延伸较小部分的金属被迫受拉，当延伸较大部分所受附加压力超过临界时，就会形成不同的波浪现象，如果通过中间退火消除内压力，将会使板形到一定程度的控制，但是这样势必会增加能耗，因此，这种方法在生产过程中一般不可取。
三 结论
板形的好坏取决于板带沿宽度方向的延伸是否相等，这一条件是由轧前坯料横断面厚度的均匀性及辊型或实际辊缝开口形状所决定的。在生产过程中，首先要控制铸轧坯料的板形，同时在冷轧过程中要根据设备状况合理搭配工作辊原始凸度、压下量、正负弯辊、轧制速度、张力和冷却强度等工艺参数。
参考文献
[1] 傅祖铸主编.《有色金属板带材生产》.长沙：中南工业大学出版社。
[2] 马锡良著.《铝带坯连铸连轧生产》.长沙：中南工业大学出版社。
[3] 王祝堂，田荣璋主编.《铝合金及其加工手册》.长沙：中南工业大学出版社。
6063铝合金板
2017-06-06 17:50:11
6063铝合金板属低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点： 1.热处理强化，冲击韧性高，对缺可不敏感。 2.有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件，淬火温度范围宽，淬火敏感性低，挤压和锻造脱模后，只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件（6<3mm）还可以实行风淬。 3.焊接性能和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型铝合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。 4.加工后表面十分光洁，且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效，会对强度带来不利影响（停放效应）。 6063铝板的力学性能： 抗拉强度 σb (MPa)：130～230 6063的极限抗拉强度为124 MPa 受拉屈服强度 55.2 MPa 延伸率25.0 % 弹性系数68.9 GPa 弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 泊松比0.330 疲劳强度 62.1 MPa 固溶温度是：520℃ 退火温度为：415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃。 熔化温度：615～655℃。 比热容：900 6063铝合金板广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。 6063铝合金板国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。
铝合金板价格
2017-06-06 17:50:00
据消息，8月12日包头钢材市场低铝合金板价格行情如下：城市 品名 规格 材质 钢厂/产地 价格 涨跌 备注 相关资源 包头 低合金板 12mm Q345B 包钢 4780 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 14mm Q345B 包钢 4620 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 16mm Q345B 包钢 4620 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 20mm Q345B 包钢 4620 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 22mm Q345B 包钢 4620 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 30mm Q345B 包钢 4670 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 40mm Q345B 包钢 4770 - 货少 低合金板资源 包头 低合金板 50mm Q345B 包钢 4840 - 货少 低合金板资源铝合金板的典型用途：（数字为材料编号）1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉；1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途；1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具；1145 包装及绝热铝箔，热交换器；1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜；1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材；2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品；2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件；2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件；2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件；2036 汽车车身钣金件；2048 航空航天器结构件与兵器结构零件；2124 航空航天器结构件；2218 飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环 ；2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300℃。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力。更多铝合金板价格信息和商家请登陆上海有色网查询。更多最权威的报价分析和商机情报等着你！
5083铝合金板
2017-06-06 17:50:11
5083铝合金板用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。 AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。 5083铝板国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝板材料的统一标准。5083铝棒常用于船舶、舰艇、车辆用材、汽车和飞机板焊接件、需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等。 5083铝板的力学性能:抗拉强度 σb (MPa)：110-136、伸长率 δ10 (％)： ≥20、退火温度为：415℃、屈服强度 σs (MPa) ≥110、、伸长率 δ5 (％) ≥12。 5083铝棒的化学成份： 铝 Al ：余量 硅 Si ：0.4 铜 Cu ：0.1 镁 Mg：4.0--4.9 锌 Zn：0.25 锰 Mn：0.40--0.10 钛 Ti ：0.15 铬Cr：0.05--0.25 铁 Fe： 0.4 单个：0.05 总计：0.15 美国铝业协会（AA）对变形铝及铝合金的牌号表示方法，既四位数字代号表示方法，早在1957被接纳为美国国家标准（ANSIH35.1），美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法，以后，美国军用标准（MIL），美国汽车工程师协会（SAE），美国材料与试验协会（ASTM）等都相继采用，还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础，产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号，简称为IDS。由此，AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。1）AA标准四位数代号的第一位数字，表示按主要合金元素分组。2）四位数字代号的第2位数字，表示改型情况，或对杂质及组合元素的控制情况。3）四位数代号的最后两位数（既第3位和第4位数字）。 5083铝合
金属
于Al-Mg-Si系合金。5083铝合金耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，中等强度，用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。 了解更多有关5083铝合金板的信息，请关注上海
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网。
5052铝合金板
2017-06-06 17:50:09
5052铝合金板的介绍： 5052铝合金板为AL-Mg系合金铝板，是应用最广的一种防锈铝，这种铝合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。。5052铝板的应用范围 5052铝合金板用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。也常用于交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。5052铝板的化学成份： 铝 Al ：余量 ；硅 Si ：0.25； 铜 Cu ：0.10 ；镁 Mg：2.2～2.8； 锌 Zn：0.10； 锰 Mn：0.10； 铬 Cr：0.15～0.35 ；铁 Fe： 0.4 0 。5052铝合金板的力学性能 抗拉强度（σb ） ：170～305MPa 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65 弹性模量（E）： 69.3～70.7Gpa 退火温度为：345℃。5052铝合金板的表面质量 1、表面不允许有裂纹、腐蚀斑点和硝盐痕迹。 2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷最大深度不能超过0.5mm,缺陷总面积不超过板材总面积的5%。以上是上海
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3003铝合金板
2017-06-06 17:50:10
3003铝合金板强度比1100约高10%，成形性、溶接性、耐蚀性均良好。 3003铝板的使用范围；3003铝板常应用在外包装，机械部件，冰箱，空调通风管道等潮湿环境下，3003铝板具有良好的防锈能力；3003铝板常用于船舶、舰艇、车辆用材、汽车和飞机板焊接件、需严格防火的压力容量、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等。 3003铝板的特性;3003 为AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。 3003铝板热处理工艺 1)完全退火:加热390～430℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。 2)快速退火: 加热350～370℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;空或水冷。 3)淬火和时效:淬火500～510℃,空冷;人工时效 95～105℃,3h,空冷;自然时效室温120h。 3003铝合金板产品具有优秀的防锈特性，又被称为防锈铝板。用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道 一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材。
板带材的生产工艺
2019-01-15 09:51:37
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6061铝合金板
2017-06-06 17:50:10
6061铝合金板国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。 美铝6061-T651是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。属Al-Mg-Si系合金，中等强度，具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向，其焊接性优良，耐蚀性及冷加工性好，是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色，也可涂漆上珐琅，适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu，因而强度高于6063的，但淬火敏感性也比6063高，挤压之后不能实现风淬，需要重新固溶处理和淬火时效，才能获得较高的强度。 6061合金中的主要合金元素为镁及硅，具有中等强度，良好的抗腐蚀性，可焊接性，氧化效果好．广泛应用于要求有一定强度和抗菌素蚀性高的各种工业结构件,其主要化学成份为： Cu0.15-0.4-,Si0.4-0.8,Fe0.7-,Mn0.15-,Mg0.8-1.2-,Zn0.25-, Cr0.04-0.35-,Ti0.15-,6061铝板其状态T6与T651的区别在于一般情况下，T6的内应力会比较大，加工会变形，最适合加工的状态应该是T651，他是在T6的基础上进行拉伸，消除内应力 6061铝合金的主要合金元素是镁与硅，并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬，可以中和铁的坏作用；有时还添加少量的铜或锌，以提高合金的强度，而又不使其抗蚀性有明显降低；导电材料中还有少量的铜，以抵销钛及铁对导电性的不良影响；锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织；为了改善可切削性能，可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中，使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。 6061铝合金板主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。
铜合金带材
2017-06-06 17:50:05
铜合金带材 集成电路（IC）是现代电子信息技术的核心，是现代科学技术发展的重要标志之一。集成电路的基础材料包括芯片、引线框架和封装材料，其中引线框架起到支撑芯片、连接外部电路和散热的作用。随着集成电路向大规模、超大规模以及线路高集成化、高密度化方向的迅速发展，引线框架也向短、小、轻、薄方向发展，这就要求引线框架材料具有高强度、高导电导热性以及良好的焊接性、耐蚀性、加工成型性、塑封性能、光刻性、抗氧化性等一系列综合性能。铜合金以其优异的综合性能而成为重要的引线框架材料，目前，铜合金引线框架材料已经占到总量的80%左右。铜合金引线框架材料主要是采用复杂合金化原则，通过向铜中加入少量、多元的合金元素，在小幅度降低导电率的前提下，提高合金的强度和综合性能。添加元素在铜中的固溶度随着温度降低有很大变化，利用固溶强化和沉淀强化达到高强度高导电的目的。目前，国内外开发的引线框架用铜合金已有百余种，按材料的性能基本可分为高导电型、中导电中强度型、低导电中强度型和高强度型；按合金的成分分类，主要有铜-铁-磷系、铜-铬-锆系、铜-镍-硅系和铜-银系等。虽然铜合金引线框架材料种类繁多，但是目前大量使用的只有KFC、C1220和Cl94三种。其中Cu-Fe-P系的KFC（Cu-0.1Fe-0.03P）是最具代表性的高导电材料之一，其导电率≥85%IACS，强度约400MPa，硬度HV120左右[1,2]。 铜合金引线框架材料的生产水平代表着一个铜加工企业技术水平的高低。目前，国内主要有四家企业生产引线框架用铜合金带材，但普遍存在生产规模小、品种规格少、质量精度差等问题，与国外同类产品相比，还存有较大差距。国产框架材料大都用于低端产品，而用于高端产品的引线框架材料几乎完全依靠进口。不仅使国家每年花费大量外汇，而且也制约了我国电子信息
产业
，尤其是集成电路制造业的生产和发展。需要从各个工序着手解决问题，本文仅从熔铸工艺、轧制及热处理工艺等方面，对广泛使用的高电导材料KFC的组织、性能进行了研究，并将两家国内公司生产的KFC样品与进口样品进行了对比分析，为进一步提高我国引线框架铜带生产的技术水平，缩小与国际先进水平的差距，促进引线框架材料的国产化提供参考。 一种铜及铜合金带材的制造方法，其特征在于：第一步，采用连续挤压的方法将铜及铜合金材料连续挤压成铜及铜合金坯；第二步，采用轧制的方法将所述的铜及铜合金坯轧制成所需要规格的铜及铜合金带材。进一步，经连续挤压的坯料截面可以是矩形坯或者不封闭的曲线型坯。采用该方法可以制造出超长的铜及铜合金带材；且带材的品质高、质量好；设备投资少；工序短、效率高；产品成材率高。
金属材料在真空中的加热情况
2019-05-27 10:11:36
一般高纯度惰性气体一般含有0.!%的活性气体杂质，此纯度相当于133Pa的真空。这种气体用于金属的加热维护，仍会和金属表面发作反响，所以还需要进一步净化，从净化和坚持纯度的成本费用视点来看，要使杂质到达1×106以下是十分困难的，而1×106的剩余气体仅相当于1.33×101Pa真空度，这种真空度选用机械泵+罗茨泵时间长一些也能到达的。而费用却比气体净化到相同程度要廉价得多。（一）脱脂 工件表面的切削冷却液、润滑液、防锈液等在真空条件加热进行分化成氢、二氧化碳和水蒸气，并由真空泵（前级装过滤体系）抽出，假如工件表面的玷污不严峻或要求不高，在真空加热腾前可不进行清洗。（二）脱气 真空对液态金属有显着的除气效果，对固态金属中溶解的气体也有很好的扫除效果，不同金属、不同温度点的脱气速度是不同的。金属中最有害的是氢（氢脆），选用真空加热时，可使金属和合金中的氢敏捷降至最低程度。 （三）氧化物的分化 金属和合金在真空中加热时，假如真空度低于相应氧化物的分化压力，这种氧化物就会发作分化，构成游离氧，游离氧被真空体系带走。使金属的表面质量得到改进。甚至在必定温度下到达活化状况。（四）合金元素的蒸腾 合金材料在真空中加热时，表面的化学成分与状况会常常发作变化，例如钢中的各种合金元素中，以锰、铬的蒸气压最高，在真空中加热时它们是最简单蒸腾的。如镍铬合金的发热元件在真空高温情况下运用不久就会发现表面变粗糙了。合金元素在钢表面的蒸腾成果，使表面的物理化学性质发作变化导致影响制品的质量和耐用度。为了处理这问题，一般会选用在800℃以下真空加热，800℃以上通入惰性气体，来削减其合金元素的蒸腾。
钛带材用途
