GR2 Ploča obložena titanijumom

Interfejs titan/čelik će se formirati pri visokim temperaturama - kristalografske informacije Ti, TiC, FeTi ili Fe2Ti i drugih faza su

shown in Table 2 In these phases, TiC, FeTi and Fe2Ti show intrinsic brittleness, and the order of brittleness from large to small is TiC>FeTi>Fe2Ti Među njima, žilavost loma TiC je samo 5,7 MPa · m − 1/2, što najviše oštećuje kvalitetu spajanja; Kada TiC, FeTi i Fe2Ti koegzistiraju na granici, oštećenje sučelja je ozbiljnije nego kada postoje sami. Na istoj temperaturi, red Gibbsove slobodne energije standardnog formiranja produkta reakcije TiC, Fe2Ti i FeTi je TiC

Čvrstoća međufaznog spajanja GR2 ploča obloženih titanijumom opada sa povećanjem debljine TiC sloja. Debljina TiC sloja se može promeniti toplotnom obradom na 555~850 stepeni i 1~3 h Kada se tanak i ujednačen TiC sloj formira na interfejsu titanijum/čelik, korisno je poboljšati kvalitet vezivanja interfejsa; Kada debljina međufaznog TiC sloja nije ujednačena, lako će doći do krhkog loma u području sa debelim TiC-om, što će oštetiti čvrstoću vezivanja međupovršine; I metoda površinske obrade i stepen vakuuma na interfejsu će uticati na kontinuitet i uniformnost TiC sloja na interfejsu. Kada je stepen vakuuma na interfejsu nizak, interfejs titanijum/čelik će proizvesti više nevezanih površina, a interfejs će takođe generisati nasumično raspoređen TiN. Ove nevezane oblasti i prisustvo TiN će uništiti uniformnost difuzije Ti i Fe na granici, uništiti kontinuitet TiC sloja na interfejsu i oštetiti kvalitet vezivanja interfejsa. Temperatura formiranja FeTi i Fe2Ti na granici je - Ti→ - Tačka faznog prijelaza Ti je iznad 882 stepena, dok je Fe -Ti stabilan element, difuzija Fe na granici u Ti bazu će smanjiti temperaturu faznog prijelaza, što rezultira -Ti se transformiše u -Ti, što rezultira formiranjem FeTi i Fe2Ti na granici Budući da će se TiC, FeTi i Fe2Ti taložiti na granici titan/čelik istovremeno iznad temperature tačke transformacije Ti, što će ozbiljno pogoršati kvalitet vezivanja međupovršine, temperatura titan/čelik direktno kompozit je generalno niži od temperature tačke transformacije.

Zahtjevi za vlačnu čvrstoću, istezanje nakon loma i čvrstoću na smicanje kompozitne ploče titan/čelik navedeni su u GB/T 8547-2019 kompozitnoj ploči od titanijuma i čelika i GB/T 8546-2017 kompozitnoj ploči od titanijuma i nehrđajućeg čelika . Donja granica vlačne čvrstoće Rmj izračunava se prema formuli:

Gdje je: t1 debljina čeličnog osnovnog materijala, mm; T2 je debljina materijala za prevlaku od titanijuma, mm; Rm1 je standardna donja granica vlačne čvrstoće čeličnog osnovnog materijala, MPa; Rm2 je standard zatezne čvrstoće materijala obloženog titanijumom

Donja granična vrijednost, MPa. Izduženje nakon loma A kompozitne ploče od titana/čelika ne smije biti manje od nižeg izduženja nakon loma navedenog u standardu čeličnog osnovnog materijala ili materijala obloženog titanijumom. Čvrstoća na smicanje sučelja klase 0 kompozitne ploče od titanijuma/čelika je veća veća ili jednaka 196 MPa, a čvrstoća na smicanje međuprostora klase 1 i klase 2 kompozitne ploče od titana/čelika mora biti veća ili jednaka 140 MPa. Trenutno, čvrstoća na smicanje interfejsa kompozitne ploče titanijum/čelik bez dodavanja metala prelaznog sloja može doseći 200 ~ 250 MPa, a čvrstoća na smicanje interfejsa prevlake od legure titana je znatno veća od one kod prevlake od čistog titanijuma; Smična čvrstoća na međufaznoj površini kompozitne ploče od titanijum/čelik pripremljena dodavanjem metala prelaznog sloja i striktno kontrolisanih parametara procesa može biti čak 500 MPa.

Budući da se sposobnost plastične deformacije i koeficijent toplinske ekspanzije titana i čelika uvelike razlikuju, teško je spojiti titan i čelik. Trenutno, glavne metode pripreme kompozitnih ploča od titana i čelika uključuju eksplozivno spajanje, vezivanje eksplozivnim valjanjem, difuzijsko vezivanje i vezivanje vrućim valjanjem.

2.1 Eksplozivna kompozitna metoda

Eksplozijsko-kompozitna metoda je vrsta metode pripreme metalnih kompozitnih ploča, koja koristi eksploziv kao izvor energije i koristi silu udara koju stvara eksplozija kako bi se dva ili više slojeva metalnih ploča snažno sudarali, plastična deformacija, topljenje i međuatomska difuziju i ostvariti čvrsto spajanje sučelja Postoje dvije metode sastavljanja eksplozivnog kompozitnog blanka: paralelna metoda i metoda kuta.

Metoda je primjenjiva na metalne kompozitne ploče velike površine, a metoda kuta primjenjiva je na eksplozive velike brzine detonacije i metalne kompozitne ploče male površine. Njegov sklop je prikazan na slici 1.

2.2 EKSPLOZIJA - METODA KOMPANIJE ZA VALJANJE

Kompozitna metoda eksplozivnog valjanja je vrsta metode pripreme za dobivanje metalne kompozitne ploče hladnim valjanjem ili toplim valjanjem nakon eksplozivnog kompozita metalne ploče koja treba biti kompozit. Opšti tok procesa eksplozivno-valjačke kompozitne metode je: priprema metalne ploče → površina obrada → eksplozivni kompozit → termička obrada nakon eksplozije → toplo valjanje → hladno valjanje → izravnavanje Zbog eksplozije titanijuma.

Radno otvrdnjavanje međufaza čelične ploče će uticati na naknadni efekat kotrljanja, tako da je potrebno eliminisati radno očvršćavanje međuprostora kroz termičku obradu nakon eksplozije; Tokom termičke obrade, temperaturu treba kontrolisati ispod 850 stepeni da bi se izbeglo stvaranje Fe2Ti i FeTi na interfejsu. Čvrstoća međufaznog vezivanja kompozitne ploče titanijum/čelik raste sa povećanjem redukcije kotrljanja To je zato što sa povećanjem brzine smanjenja valjanja , valovita sučelja titan-čelika kompozitne ploče formirana eksplozijom postupno postaje ravna, a intermetalno jedinjenje na granici se razbija u diskontinuiranu distribuciju, što doprinosi poboljšanju čvrstoće spajanja međupovršine Wang Jingzhong et al. prvo spojena titanijumska ploča i prelazni sloj od čistog gvožđa DT4 metodom eksplozivnog kompozita, a zatim složena čelična ploča Ti/DT4 i Q235 metodom kompozitnog kompozita toplog valjanja za pripremu kompozitne ploče Ti/DT4/Q235; Proučavan je utjecaj procesa pripreme na čvrstoću međufazne veze. Utvrđeno je da je međufaznih intermetalnih jedinjenja najmanje kada je temperatura vrućeg valjanja bila 830~880 stepeni i temperatura žarenja bila 550~650 stepeni, a međufazna čvrstoća vezivanja dostigla je 250 MPa.

Kvalitet spajanja interfejsa kao važan indeks performansi kompozitnih ploča od titanijum/čelik oduvek je bio u fokusu pažnje. Metoda površinske obrade, temperatura toplog valjanja, metal prelaznog sloja i proces termičke obrade kao ključni faktori procesa koji utiču na kvalitet vezivanja su takođe bili fokus istraživanja u ovoj oblasti.