ГР2 Плоча обложена титанијумом

Интерфејс титанијум/челик ће се формирати на високој температури - кристалографске информације Ти, ТиЦ, ФеТи или Фе2Ти и других фаза су

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>Фе2Ти Међу њима, жилавост лома ТиЦ је само 5,7 МПа · м − 1/2, што највише штети квалитету спајања; Када ТиЦ, ФеТи и Фе2Ти коегзистирају на интерфејсу, оштећење интерфејса је озбиљније него када постоје сами. На истој температури, ред Гибсове слободне енергије стандардног формирања производа реакције ТиЦ, Фе2Ти и ФеТи је ТиЦ

Јачина међуфазног везивања ГР2 плоча обложених титанијумом опада са повећањем дебљине ТиЦ слоја. Дебљина ТиЦ слоја се може променити топлотном обрадом на 555 ~ 850 степени и 1 ~ 3 х Када се танак и уједначен ТиЦ слој формира на интерфејсу титанијум/челик, корисно је побољшати квалитет везивања интерфејса; Када дебљина граничног ТиЦ слоја није уједначена, лако ће доћи до крхког лома у области са дебелим ТиЦ, што ће оштетити чврстоћу везивања интерфејса; И метод обраде површине и степен вакуума на интерфејсу ће утицати на континуитет и униформност ТиЦ слоја на интерфејсу. Када је ниво вакуума интерфејса низак, интерфејс титанијум/челик ће произвести више невезаних површина, а интерфејс ће такође генерисати насумично распоређен ТиН. Ове невезане области и присуство ТиН ће уништити униформност дифузије Ти и Фе на интерфејсу, уништити континуитет ТиЦ слоја на интерфејсу и оштетити квалитет везивања интерфејса Температура формирања ФеТи и Фе2Ти на интерфејсу је - Ти→ - Тачка фазног прелаза Ти је изнад 882 степена, док је Фе - Ти стабилан елемент, дифузија Фе на интерфејсу у Ти базу ће смањити температуру фазног прелаза, што ће резултирати - Ти се трансформише у - Ти, што резултира формирањем ФеТи и Фе2Ти на интерфејсу Пошто ће ТиЦ, ФеТи и Фе2Ти таложити на граници титанијум/челик истовремено изнад температуре тачке трансформације Ти, што ће озбиљно погоршати квалитет везе на интерфејсу, температура титанијум/челик директно композит је генерално нижи од температуре тачке трансформације.

Захтеви за затезну чврстоћу, издужење након лома и чврстоћу на смицање композитне плоче титанијум/челик су наведени у ГБ/Т 8547-2019 композитној плочи од титанијума и челика и ГБ/Т 8546-2017 композитној плочи од титанијума и нерђајућег челика . Доња граница затезне чврстоће Рмј се израчунава према формули:

Где је: т1 дебљина челичног основног материјала, мм; Т2 је дебљина материјала за превлаку од титанијума, мм; Рм1 је стандардна доња граница затезне чврстоће челичног основног материјала, МПа; Рм2 је стандард затезне чврстоће материјала обложеног титанијумом

Доња гранична вредност, МПа. Издужење након лома А композитне плоче титанијум/челик не сме бити мање од доњег издужења након лома наведеног у стандарду за челични основни материјал или материјал обложен титанијумом. већа или једнака 196 МПа, а чврстоћа на смицање интерфејса класе 1 и класе 2 композитне плоче титанијум/челик треба да буде већа или једнака 140 МПа. Тренутно, чврстоћа на смицање интерфејса композитне плоче од титанијума и челика без додавања метала прелазног слоја може да достигне 200 ~ 250 МПа, а чврстоћа на смицање интерфејса превлаке од легуре титанијума је знатно већа од оне код превлаке од чистог титанијума; Међуфазна чврстоћа на смицање композитне плоче титанијум/челик припремљена додавањем метала прелазног слоја и стриктно контролисаних параметара процеса може бити чак 500 МПа.

Пошто се способност пластичне деформације и коефицијент термичког ширења титанијума и челика у великој мери разликују, тешко је спојити титанијум и челик. Тренутно, главне методе припреме композитних плоча од титанијума и челика укључују експлозивно везивање, везивање експлозивним ваљањем, дифузионо везивање и везивање врућим ваљањем.

2.1 Експлозивна композитна метода

Експлозијско-композитна метода је врста методе припреме металне композитне плоче, која користи експлозив као извор енергије и користи силу удара коју ствара експлозија како би се два или више слојева металних плоча снажно сударали, пластична деформација, топљење и међуатомска дифузију, и остварити чврсто везивање интерфејса. Постоје две методе склапања експлозивног композитног бланка: паралелна метода и метода угла.

Метода је применљива на металне композитне плоче велике површине, а метода угла је применљива на експлозиве велике брзине детонације и металне композитне плоче мале површине. Његов склоп је приказан на слици 1.

2.2 ЕКСПЛОЗИЈА – МЕТОДА КОМПАНИЈЕ ЗА ВАЉАЊЕ

Композитна метода експлозивног ваљања је врста методе припреме за добијање металне композитне плоче хладним ваљањем или врућим ваљањем након експлозивног композита металне плоче која треба да буде композит Општи ток процеса експлозије - композитне методе је: припрема металне плоче → површина третман → експлозивни композит → термичка обрада након експлозије → топло ваљање → хладно ваљање → нивелисање Услед експлозије титанијума.

Радно очвршћавање интерфејса челичне плоче ће утицати на накнадни ефекат котрљања, тако да је неопходно елиминисати радно очвршћавање интерфејса кроз топлотну обраду након експлозије; Током топлотне обраде, температура треба да се контролише испод 850 степени да би се избегло стварање Фе2Ти и ФеТи на интерфејсу. Снага међуфазне везе композитне плоче титанијум/челик се повећава са повећањем редукције котрљања. То је зато што са повећањем брзине редукције котрљања , таласаста интерфејс титанијум/челик композитне плоче формирана експлозијом постепено постаје равна, а интерметално једињење на интерфејсу се разбија у дисконтинуалну дистрибуцију, што доприноси побољшању чврстоће везивања интерфејса Ванг Јингзхонг ет ал. прво сложена титанијумска плоча и прелазни слој од чистог гвожђа ДТ4 методом експлозивног композита, а затим сложена челична плоча Ти/ДТ4 и К235 методом композитног композита топлог ваљања за припрему композитне плоче Ти/ДТ4/К235; Проучаван је утицај процеса припреме на чврстоћу међуфазне везе. Утврђено је да су међуфазна интерметална једињења била најмања када је температура врућег ваљања била 830 ~ 880 степени и температура жарења била 550 ~ 650 степени, а чврстоћа међуфазног везивања достигла је 250 МПа.

Квалитет спајања интерфејса као важан индекс перформанси композитних плоча од титанијума и челика је увек био у фокусу пажње. Метода површинске обраде, температура топлог ваљања, метал прелазног слоја и процес топлотне обраде као кључни фактори процеса који утичу на квалитет спајања су такође били фокус истраживања у овој области.