GR2 titaanipäällysteinen levy

Titaani/teräs rajapinta muodostuu korkeassa lämpötilassa - Ti:n, TiC:n, FeTi:n tai Fe2Ti:n ja muiden faasien kristallografiset tiedot ovat

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 Niistä TiC:n murtolujuus on vain 5,7 MPa · m − 1/2, mikä vahingoittaa eniten rajapinnan sidoslaatua; Kun TiC, FeTi ja Fe2Ti esiintyvät rinnakkain rajapinnassa, rajapinnan vauriot ovat vakavampia kuin niiden ollessa yksin. Samassa lämpötilassa TiC-, Fe2Ti- ja FeTi-reaktiotuotteiden standardimuodostuksen Gibbsin vapaan energian luokka on TiC.

GR2 Titanium Clad Plates -levyjen rajapintojen sidoslujuus heikkenee TiC-kerroksen paksuuden kasvaessa. TiC-kerroksen paksuutta voidaan muuttaa lämpökäsittelyllä 555–850 asteessa ja 1–3 tunnissa. Kun ohut ja tasainen TiC-kerros muodostuu titaanin/teräksen rajapinnalle, on hyödyllistä parantaa rajapinnan sidoslaatua; Kun rajapinnan TiC-kerroksen paksuus ei ole tasainen, paksun TiC:n alueella esiintyy helposti hauraita murtumia, mikä vahingoittaa rajapinnan sidoslujuutta; Sekä pintakäsittelymenetelmä että rajapinnan tyhjiöaste vaikuttavat rajapinnan TiC-kerroksen jatkuvuuteen ja tasaisuuteen. Kun rajapinnan tyhjiöaste on alhainen, titaani/teräsrajapinta tuottaa enemmän sitoutumattomia alueita ja rajapinta tuottaa myös satunnaisesti jakautunutta TiN:ää. Nämä sitoutumattomat alueet ja TiN:n läsnäolo tuhoavat Ti:n ja Fe:n diffuusiotasaisuuden rajapinnalla, tuhoavat rajapinnan TiC-kerroksen jatkuvuuden ja vahingoittavat rajapinnan sidosten laatua. FeTi:n ja Fe2Ti:n muodostumislämpötila rajapinnalla on - Ti→ - Ti-faasisiirtymäpiste on yli 882 astetta, kun taas Fe on -Ti-stabiili elementti, Fe:n diffuusio rajapinnalla Ti-emäkseen alentaa faasimuutoslämpötilaa, jolloin - Ti muuttuu -Ti:ksi, jolloin muodostuu FeTi ja Fe2Ti rajapinnassa Koska TiC, FeTi ja Fe2Ti saostuvat titaanin/teräksen rajapinnalla samanaikaisesti Ti-muutospisteen lämpötilan yläpuolella, mikä huonontaa vakavasti rajapinnan sidoslaatua, titaanin/teräksen lämpötila suoraan komposiitti on yleensä alempi kuin muunnospisteen lämpötila.

Vaatimukset titaani/teräs-komposiittilevyn vetolujuudelle, murtumisvenymälle ja leikkauslujuudelle on määritelty GB/T 8547-2019 titaani-teräskomposiittilevyssä ja GB/T 8546-2017 titaani-ruostumaton teräskomposiittilevy . Vetolujuuden alaraja Rmj lasketaan kaavan mukaan:

jossa: t1 on teräspohjamateriaalin paksuus, mm; T2 on titaanipinnoitteen paksuus, mm; Rm1 on teräksen perusmateriaalin vetolujuuden standardi alaraja, MPa; Rm2 on titaanipäällysteisen materiaalin vetolujuusstandardi

Alempi raja-arvo, MPa. Titaani/teräs-komposiittilevyn murtuman A jälkeinen venymä ei saa olla pienempi kuin teräspohjamateriaalissa tai titaanilla päällystetty materiaalistandardissa määritelty pienempi murtuman jälkeinen venymä. Luokan 0 titaani/teräs-komposiittilevyn rajapinnan leikkauslujuus on suurempi 196 MPa tai yhtä suuri, ja luokan 1 ja luokan 2 titaani/teräs-komposiittilevyn rajapinnan leikkauslujuuden on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 140 MPa. Tällä hetkellä titaani-teräskomposiittilevyn rajapinnan leikkauslujuus ilman siirtymäkerrosmetallin lisäämistä voi saavuttaa 200–250 MPa, ja titaaniseospinnoitteen rajapinnan leikkauslujuus on huomattavasti korkeampi kuin puhtaan titaanipinnoitteen; Titaani/teräs-komposiittilevyn rajapintojen leikkauslujuus, joka on valmistettu lisäämällä siirtymäkerrosmetallia ja valvomalla tarkasti prosessiparametreja, voi olla jopa 500 MPa.

Koska titaanin ja teräksen plastinen muodonmuutoskyky ja lämpölaajenemiskerroin vaihtelevat suuresti, titaanin ja teräksen yhdistäminen on vaikeaa. Tällä hetkellä titaani/teräs-komposiittilevyjen tärkeimpiä valmistusmenetelmiä ovat räjähdysaineliittäminen, räjähdysvalssaus, diffuusiosidonta ja kuumavalssattu liimaus.

2.1 Räjähtävä komposiittimenetelmä

Räjähdyskomposiittimenetelmä on eräänlainen metallikomposiittilevyjen valmistusmenetelmä, jossa käytetään räjähteitä energialähteenä ja räjähdyksen synnyttämää iskuvoimaa saamaan kaksi tai useampi metallilevykerros törmäämään rajusti, plastinen muodonmuutos, sulaminen ja atomien välinen diffuusiota ja toteuttaa rajapinnan kiinteä sidos Räjähtävän komposiittiaihion kokoonpanomenetelmää on kaksi: rinnakkaismenetelmä ja kulmamenetelmä.

Menetelmä soveltuu suuren pinta-alan metallikomposiittilevyille ja kulmamenetelmää suuren räjähdysnopeuden räjähdysaineille ja pienialaisille metallikomposiittilevyille. Sen kokoonpano on esitetty kuvassa 1.

2.2 RÄJÄHDYS - VALINAVA YHDISTUSMENETELMÄ

Räjähdysvalssauskomposiittimenetelmä on eräänlainen valmistusmenetelmä metallikomposiittilevyn saamiseksi kylmävalssaamalla tai kuumavalssaamalla sen jälkeen, kun metallilevystä tulee räjähdysainekomposiitti. Räjähdys-valssauskomposiittimenetelmän yleinen prosessivirta on: metallilevyn valmistelu → pinta käsittely → räjähdysainekomposiitti → räjähdyksen jälkeinen lämpökäsittely → kuumavalssaus → kylmävalssaus → tasoitus Titaanin räjähdyksen vuoksi.

Teräspäällysteisen levyn rajapinnan työkarkaisu vaikuttaa myöhempään valssausvaikutukseen, joten on välttämätöntä eliminoida rajapinnan työkarkaisu räjähdyksen jälkeisellä lämpökäsittelyllä; Lämpökäsittelyn aikana lämpötilaa tulee säätää alle 850 asteen, jotta vältetään Fe2Ti:n ja FeTi:n muodostuminen rajapinnalle. Titaani/teräs-komposiittilevyn rajapintojen sidoslujuus kasvaa vierintävaimennus lisääntyessä Tämä johtuu siitä, että valssausvähennysnopeuden kasvaessa , titaani/teräs-komposiittilevyn aaltoilevasta rajapinnasta tulee räjähdyksen avulla asteittain suora, ja rajapinnassa oleva metallien välinen yhdiste hajoaa epäjatkuvaksi jakautumiseksi, mikä edistää rajapinnan sidoslujuuden paranemista Wang Jingzhong et al. ensin seostettu titaanilevy ja DT4 puhtaan raudan siirtymäkerros räjähdysainekomposiittimenetelmällä ja sitten yhdistetty Ti/DT4- ja Q235-teräslevy kuumavalssauskomposiittimenetelmällä Ti/DT4/Q235-komposiittilevyn valmistamiseksi; Valmistusprosessin vaikutusta rajapintojen sidoslujuuteen tutkittiin. Havaittiin, että rajapintojen väliset metalliyhdisteet olivat vähiten, kun kuumavalssauksen lämpötila oli 830-880 astetta ja hehkutuslämpötila oli 550-650 astetta, ja rajapintojen sidoslujuus saavutti 250 MPa.

Liitosten sidoslaatu titaani/teräs-komposiittilevyn tärkeänä suorituskykyindeksinä on aina ollut huomion kohteena. Pintakäsittelymenetelmä, kuumavalssauslämpötila, siirtymäkerrosmetalli ja lämpökäsittelyprosessi keskeisinä rajapinnan liimauksen laatuun vaikuttavina prosessitekijöinä ovat myös olleet tämän alan tutkimuksen painopisteenä.