GR2 Titanium beklædt plade

Titanium/stål-grænseflade vil blive dannet ved høj temperatur - Den krystallografiske information om Ti, TiC, FeTi eller Fe2Ti og andre faser er

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 Blandt dem er TiC-brudsejheden kun 5,7 MPa · m − 1/2, hvilket har den største skade på grænsefladebindingskvaliteten; Når TiC, FeTi og Fe2Ti eksisterer side om side ved grænsefladen, er skaden på grænsefladen mere alvorlig, end når de eksisterer alene. Ved samme temperatur er rækkefølgen af ​​Gibbs fri energi for standarddannelse af TiC, Fe2Ti og FeTi reaktionsprodukter TiC

Grænsefladebindingsstyrken af ​​GR2 titaniumbeklædte plader falder med stigningen i TiC-lagtykkelsen. Tykkelsen af ​​TiC-laget kan ændres ved varmebehandling ved 555~850 grader og 1~3 timer. Når et tyndt og ensartet TiC-lag dannes ved titanium/stål-grænsefladen, er det fordelagtigt at forbedre grænsefladebindingskvaliteten; Når tykkelsen af ​​grænseflade-TiC-laget ikke er ensartet, vil der let forekomme sprøde brud i området med tykt TiC, hvilket vil beskadige grænsefladebindingsstyrken; Både overfladebehandlingsmetoden og grænsefladevakuumgraden vil påvirke kontinuiteten og ensartetheden af ​​grænsefladen TiC-laget. Når grænsefladevakuumgraden er lav, vil titanium/stålgrænsefladen producere flere ubundne områder, og grænsefladen vil også generere tilfældigt fordelt TiN. Disse ubundne områder og tilstedeværelsen af ​​TiN vil ødelægge diffusionsensartetheden af ​​Ti og Fe ved grænsefladen, ødelægge kontinuiteten af ​​grænsefladen TiC-laget og beskadige grænsefladebindingskvaliteten. Dannelsestemperaturen for FeTi og Fe2Ti ved grænsefladen er - Ti→ - Ti faseovergangspunkt er over 882 grader, mens Fe er - Ti stabilt element, vil diffusionen af ​​Fe ved grænsefladen ind i Ti-basen reducere faseovergangstemperaturen, hvilket resulterer i - Ti omdannes til - Ti, hvilket resulterer i dannelsen af FeTi og Fe2Ti ved grænsefladen Fordi TiC, FeTi og Fe2Ti vil udfældes ved grænsefladen af ​​titanium/stål på samme tid over temperaturen på Ti-transformationspunktet, hvilket alvorligt vil forringe grænsefladebindingskvaliteten, vil temperaturen af ​​titanium/stål direkte komposit er generelt lavere end transformationspunktets temperatur.

Kravene til trækstyrke, forlængelse efter brud og forskydningsstyrke af titanium/stål kompositplade er specificeret i GB/T 8547-2019 titanium-stål kompositplade og GB/T 8546-2017 titanium-rustfri stål kompositplade . Den nedre grænse for trækstyrke Rmj beregnes efter formlen:

Hvor: t1 er tykkelsen af ​​stålbasismateriale, mm; T2 er tykkelsen af ​​titaniumbelægningsmateriale, mm; Rm1 er den nedre standardgrænse for trækstyrke af stålbasismateriale, MPa; Rm2 er trækstyrkestandarden for titaniumbeklædt materiale

Den nedre grænseværdi, MPa. Forlængelsen efter brud A af titanium/stål kompositplade må ikke være mindre end den nedre forlængelse efter brud specificeret i standarden for stålbasismateriale eller titaniumbeklædt materiale. end eller lig med 196 MPa, og grænsefladeforskydningsstyrken for klasse 1 og klasse 2 titanium/stål kompositplade skal være større end eller lig med 140 MPa. På nuværende tidspunkt kan grænsefladeforskydningsstyrken for titanium/stålkompositplade uden at tilføje overgangslagsmetal nå 200 ~ 250 MPa, og grænsefladeforskydningsstyrken for titaniumlegeringsbelægning er betydeligt højere end for ren titaniumbelægning; Grænsefladeforskydningsstyrken af ​​titanium/stålkompositplade fremstillet ved at tilføje overgangslagsmetal og strengt kontrollere procesparametre kan være så høj som 500 MPa.

Fordi den plastiske deformationsevne og den termiske udvidelseskoefficient af titanium og stål er meget forskellige, er det vanskeligt at sammensætte titanium og stål. På nuværende tidspunkt omfatter de vigtigste fremstillingsmetoder for titanium/stål-kompositplader eksplosiv binding, eksplosiv-rullende binding, diffusionsbinding og varmvalsende limning.

2.1 Eksplosiv kompositmetode

Eksplosionskompositmetoden er en slags metalkompositpladefremstillingsmetode, som bruger sprængstoffer som energikilde og bruger slagkraften genereret af eksplosionen til at få to eller flere lag af metalplader til at kollidere voldsomt, plastisk deformation, smelte og inter-atomisk diffusion, og realisere den solide binding af grænsefladen. Der er to samlingsmetoder for eksplosivt kompositemne: parallelmetode og vinkelmetode.

Metoden er anvendelig til kompositplader af metal med stort areal, og vinkelmetoden kan anvendes til sprængstoffer med høj detonationshastighed og metalkompositplader med lille areal. Dens samling er vist i figur 1.

2.2 EKSPLOSION - RULLENDE FORBINDELSE METODE

Eksplosivvalsende kompositmetode er en slags forberedelsesmetode til opnåelse af en metalkompositplade ved koldvalsning eller varmvalsning efter eksplosiv komposit af metalpladen, der skal komposit Den generelle processtrøm af eksplosion - rullende kompositmetode er: metalpladeforberedelse → overflade behandling → eksplosiv komposit → varmebehandling efter eksplosion → varmvalsning → koldvalsning → nivellering På grund af eksplosionen af ​​titanium.

Arbejdshærdningen af ​​grænsefladen af ​​stålpladen vil påvirke den efterfølgende rulleeffekt, så det er nødvendigt at eliminere arbejdshærdningen af ​​grænsefladen gennem post-eksplosions varmebehandling; Under varmebehandling skal temperaturen kontrolleres under 850 grader for at undgå dannelsen af ​​Fe2Ti og FeTi ved grænsefladen. Grænsefladebindingsstyrken af ​​titanium/stålkompositplade øges med stigningen i rullereduktion. Dette skyldes, at med stigningen i rullereduktionshastigheden , bliver den bølgede grænseflade af titanium/stålkompositplade dannet ved eksplosion gradvist lige, og den intermetalliske forbindelse ved grænsefladen brydes i diskontinuerlig fordeling, hvilket er befordrende for forbedring af grænsefladebindingsstyrken Wang Jingzhong et al. først blandet titaniumplade og DT4 rent jernovergangslag ved eksplosiv kompositmetode og derefter blandet Ti/DT4 og Q235 stålplade ved varmvalsende kompositmetode for at fremstille Ti/DT4/Q235 kompositplade; Præparationsprocessens indflydelse på grænsefladebindingsstyrken blev undersøgt. Det viste sig, at de interfaciale intermetalliske forbindelser var mindst, når varmvalsningstemperaturen var 830 ~ 880 grader og udglødningstemperaturen var 550 ~ 650 grader, og grænsefladebindingsstyrken nåede 250 MPa.

Grænsefladens bindingskvalitet som et vigtigt præstationsindeks for titanium/stål kompositplade har altid været i fokus. Overfladebehandlingsmetode, varmvalsningstemperatur, overgangslagsmetal og varmebehandlingsproces som de vigtigste procesfaktorer, der påvirker grænsefladebindingskvaliteten, har også været forskningsfokus på dette felt.