Metode pripreme zakompozitne ploče od titan čelikauglavnom uključuju metodu eksplozije, metodu eksplozije + valjanje, metodu valjanja i metodu difuzije. Metoda difuzije za pripremu kompozitnih ploča od titan čelika ima duže vrijeme kompozita i nedovoljnu međufaznu čvrstoću, što ga čini neprikladnim za industrijsku proizvodnju. Domaća proizvodnja uglavnom usvaja metodu eksplozije, koja ima jednostavan proces, zrelu tehnologiju i visoku čvrstoću kompozitnog interfejsa proizvoda. Međutim, ima nedostatke visokog zagađenja okoline bukom i ograničene veličine preparata. Većina stranih zemalja koristi metodu valjanja za proizvodnju kompozitnih ploča od titanijumskog čelika, koje ne samo da imaju kontrolisane specifikacije širine i veličine ploče, već imaju i stabilne i čiste performanse kompozitnog interfejsa, efikasno izbegavajući gore navedene probleme. U budućnosti će postepeno zamijeniti metodu eksplozije kao glavnu metodu za pripremu kompozitnih ploča od titan čelika.
Priprema kompozitnih ploča metodom valjanja može se podijeliti na metodu direktnog valjanja i metodu vakuumskog valjanja. Kada se koristi metoda direktnog valjanja za pripremu kompozitnih ploča od titan čelika, pritisak između površina kompozitnog metala je obično iznad 105Pa. U ovom trenutku, kompozitni materijal od titana će neizbježno biti podvrgnut snažnoj reakciji s kisikom, što ometa metalurško vezivanje na granici i dovodi do kvara kompozita. Stoga se mora koristiti metoda vakuumskog valjanja [10]. U stvarnoj proizvodnji, kompozitne gredice od titanijumskog čelika se često pripremaju simetričnim sastavljanjem gredica i vakuumskim pumpanjem rezervisanih pora na zavarenim šavovima gredica, a zatim se podvrgavaju zagrijavanju i valjanju. Odabir stepena vakuuma je ključ za osiguravanje čistoće površine titanijum čelika koji je kompozitni metal tokom procesa grijanja i valjanja. Kada je vakuum previsok, u kompozitnoj gredici ima više zaostalog vazduha, koji zagađuje kompozitni interfejs; Kada je vakuum prenizak, brzina vakuumske ekstrakcije je spora, što utiče na efikasnost proizvodnje. Trenutno je većina istraživanja usmjerena na proces vrućeg valjanja kompozitnih ploča od titan čelika, pri čemu se malo pažnje posvećuje utjecaju stupnja vakuuma na mikrostrukturu i svojstva procesa pripreme valjanih kompozitnih ploča od titan čelika. Stoga se u ovom članku analizira mikrostruktura i oksidacijsko ponašanje valjanih kompozitnih ploča od titan čelika pod različitim vakuumskim stupnjevima, u kombinaciji s mikrotvrdoćom i čvrstoćom na smicanje, kako bi se osigurao razuman stepen vakuuma za pripremu kompozitnih gredica od titan čelika, što ima važan vodeći značaj za industrijsku proizvodnju. proizvodnja kompozitnih ploča od titan čelika metodom valjanja.
Čelik Q345R se koristi kao osnovni metal, a TA2 industrijski čisti titanijum se koristi kao kompozitni materijal. Njegov specifični hemijski sastav prikazan je u tabeli 1
Priprema kompozitnih ploča od titan čelika u ovom eksperimentu uključuje sljedeće procese: pripremu gredice, površinsku obradu, premazivanje izolacijskim sredstvom, brtvljenje i zavarivanje gredica, grijanje i valjanje. Prerađeno u podlogu Q345R dimenzija 180 mm × 130 mm × 40mm i kompozit TA2 dimenzija 180 mm × 130 mm × 10 mm rezanjem žice; Ispolirajte površinu kompozitnog metala dok svježi metal nije potpuno otkriven, a zatim je obrišite alkoholom kako biste uklonili površinske mrlje od ulja, oksidacije i druge nečistoće; Prije montaže potrebno je ravnomjerno premazati površinu između titanskih kompozitnih materijala sredstvom za odvajanje; Prilikom sastavljanja gredice koristi se metoda žljebova, koja se sastoji od montaže gredice u simetričnoj formi pokrivanjem vanjske podloge čelikom, a unutrašnjeg sloja kompozitnim titanom; Korištenje ručnog elektrolučnog zavarivanja za brtvljenje i zavarivanje oko podloge, ostavljajući razmak za vakuumsku ekstrakciju, kako bi se formirala kompozitna gredica od titanijumskog čelika. Pripremite tri seta kompozitnih gredica od titanijumskog čelika iste veličine i koristite vakuumsku molekularnu pumpu da izvučete vakuum iz unutrašnjosti kompozitnih gredica, tako da stepeni vakuuma unutar gredica budu 1, 0,1 i 0,01 Pa, respektivno, i snimite ih kao uzorke 1 #, 2 # i 3 #, respektivno. Stavite montiranu kompozitnu gredicu od titanijumskog čelika u peć za grejanje i zagrejte je na temperaturi od 930 stepeni.
Nakon 2 sata izolacije, valjanje se izvodi sa ukupnom redukcijom od 80% i brzinom valjanja od 0,3m/s. Nakon valjanja, hladi se zrakom na sobnu temperaturu. Metalografski uzorci su uzeti i polirani sa kompozitnog interfejsa i položaja vezivanja titanijumskog kompozitnog sloja na kompozitnoj ploči od titan čelika. Korozija je izvedena korištenjem 4% otopine alkohola dušične kiseline, a mikrostruktura uzorka je promatrana i analizirana EDS energetskim spektrom pomoću skenirajućeg elektronskog mikroskopa. Analiza tvrdoće je izvršena na različitim pozicijama uzorka pomoću Vickersovog testera tvrdoće, a mehanička svojstva kompozitne ploče od titan čelika ispitana su na univerzalnoj vlačnoj mašini.
