GR2 Titanyum Kaplı Levha

Titanyum/çelik arayüzü yüksek sıcaklıkta oluşacaktır - Ti, TiC, FeTi veya Fe2Ti ve diğer fazların kristalografik bilgileri

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 Bunlar arasında, TiC kırılma tokluğu yalnızca 5,7 MPa · m - 1/2'dir ve bu, ara yüz bağlantı kalitesine en büyük zararı verir; TiC, FeTi ve Fe2Ti arabirimde bir arada bulunduğunda, arabirimdeki hasar, bunların tek başlarına var olmalarından daha ciddidir Aynı sıcaklıkta, TiC, Fe2Ti ve FeTi reaksiyon ürünlerinin standart oluşum Gibbs serbest enerjisinin sırası TiC'dir

GR2 Titanyum Kaplı Levhaların arayüzey yapışma mukavemeti, TiC tabaka kalınlığının artmasıyla azalır. TiC tabakasının kalınlığı, 555~850 derece ve 1~3 saatte ısıl işlemle değiştirilebilir. Titanyum/çelik arayüzünde ince ve üniform bir TiC tabakası oluşturulduğunda, arayüz bağ kalitesinin iyileştirilmesi faydalıdır; Arayüz TiC tabakasının kalınlığı tekdüze olmadığında, kalın TiC'li bölgede kolayca kırılgan kırılma meydana gelir ve bu da arayüzün bağlanma kuvvetine zarar verir; Hem yüzey işleme yöntemi hem de arayüz vakum derecesi, arayüz TiC katmanının sürekliliğini ve tekdüzeliğini etkileyecektir. Arayüz vakum derecesi düşük olduğunda, titanyum/çelik arayüzü daha fazla bağlanmamış alan üretecek ve arayüz ayrıca rastgele dağıtılmış TiN üretecektir. Bu bağlanmamış alanlar ve TiN'nin varlığı, arayüzde Ti ve Fe'nin difüzyon tekdüzeliğini yok edecek, arayüz TiC katmanının sürekliliğini bozacak ve arayüzün bağlanma kalitesini bozacaktır. Arayüzde FeTi ve Fe2Ti'nin oluşum sıcaklığı - Ti→ - Ti faz geçiş noktası 882 derecenin üzerindedir, Fe ise - Ti kararlı elementtir, Fe'nin ara yüzeyde Ti bazına difüzyonu faz geçiş sıcaklığını düşürerek - Ti'nin - Ti'ye dönüşmesine ve oluşumuna neden olur Arayüzde FeTi ve Fe2Ti TiC, FeTi ve Fe2Ti, titanyum/çelik arayüzünde aynı anda Ti dönüşüm noktasının sıcaklığının üzerinde çökeleceğinden, bu da arayüz bağlanma kalitesini ciddi şekilde bozacak, titanyum/çelik doğrudan sıcaklığı kompozit genellikle dönüşüm noktasının sıcaklığından daha düşüktür.

Titanyum/çelik kompozit levhanın çekme mukavemeti, kırılma sonrasında uzama ve kesme mukavemeti gereksinimleri, GB/T 8547-2019 titanyum-çelik kompozit levha ve GB/T 8546-2017 titanyum-paslanmaz çelik kompozit levhada belirtilmiştir. . Çekme mukavemetinin alt sınırı Rmj, aşağıdaki formüle göre hesaplanır:

Burada: t1 çelik taban malzemesinin kalınlığı, mm; T2, titanyum kaplama malzemesinin kalınlığı, mm; Rm1, çelik taban malzemesinin çekme dayanımının standart alt sınırıdır, MPa; Rm2, titanyum kaplı malzemenin çekme dayanımı standardıdır

Alt limit değeri, MPa. Titanyum/çelik kompozit levhanın A kırılmasından sonraki uzaması, çelik taban malzemesinde veya titanyum kaplı malzeme standardında belirtilen kırılmadan sonraki alt uzamadan daha az olmamalıdır. 0 sınıfı titanyum/çelik kompozit levhanın arayüz kesme dayanımı Daha Büyüktür 196 MPa'dan büyük veya eşit ve sınıf 1 ve sınıf 2 titanyum/çelik kompozit levhanın arayüz kesme dayanımının 140 MPa'dan büyük veya eşit olması gerekir. Şu anda, geçiş katmanı metali eklenmeden titanyum/çelik kompozit levhanın arayüz kayma mukavemeti 200~250 MPa'ya ulaşabilir ve titanyum alaşımlı kaplamanın arayüz kayma mukavemeti, saf titanyum kaplamanınkinden önemli ölçüde daha yüksektir; Geçiş tabakası metali eklenerek ve proses parametreleri sıkı bir şekilde kontrol edilerek hazırlanan titanyum/çelik kompozit levhanın arayüzey kayma mukavemeti 500 MPa kadar yüksek olabilir.

Titanyum ve çeliğin plastik deformasyon kabiliyeti ve termal genleşme katsayısı büyük farklılıklar gösterdiğinden, titanyum ve çeliği birleştirmek zordur. sıcak haddeleme yapıştırma.

2.1 Patlayıcı kompozit yöntem

Patlama-kompozit yöntemi, patlayıcıları enerji kaynağı olarak kullanan ve iki veya daha fazla metal plaka katmanının şiddetli bir şekilde çarpışması, plastik deformasyon, eriyik ve atomlar arası hale getirmek için patlama tarafından üretilen darbe kuvvetini kullanan bir tür metal kompozit plaka hazırlama yöntemidir. difüzyon ve arayüzün katı bağlanmasını gerçekleştirin Patlayıcı kompozit boş iki montaj yöntemi vardır: paralel yöntem ve açı yöntemi.

Yöntem, geniş alanlı metal kompozit plakalara uygulanabilir ve açı yöntemi, yüksek patlama hızlı patlayıcılara ve küçük alanlı metal kompozit plakalara uygulanabilir. Montajı Şekil 1'de gösterilmiştir.

2.2 PATLAMA - YUVARLAK BİLEŞİK YÖNTEMİ

Patlayıcı haddeleme kompozit yöntemi, kompozit olacak metal plakanın patlayıcı kompozitinden sonra soğuk haddeleme veya sıcak haddeleme yoluyla bir metal kompozit plaka elde etmek için bir tür hazırlama yöntemidir. işlem → patlayıcı kompozit → patlama sonrası ısıl işlem → sıcak haddeleme → soğuk haddeleme → tesviye Titanyumun patlaması nedeniyle.

Çelik kaplı levhanın arayüzünün çalışma sertleşmesi, sonraki haddeleme etkisini etkileyecektir, bu nedenle, patlama sonrası ısıl işlem yoluyla arayüzün çalışma sertleşmesini ortadan kaldırmak gerekir; Isıl işlem sırasında, arayüzeyde Fe2Ti ve FeTi oluşumunu önlemek için sıcaklık 850 derecenin altında kontrol edilmelidir. Titanyum/çelik kompozit levhanın ara yüzey bağlanma mukavemeti, haddeleme azaltma oranının artmasıyla artar Bunun nedeni, haddeleme azaltma oranının artmasıdır. , patlama ile oluşan titanyum/çelik kompozit plakanın dalgalı arayüzü kademeli olarak düz hale gelir ve arayüzdeki intermetalik bileşik, arayüz bağ gücünün geliştirilmesine elverişli olan süreksiz dağılıma bölünür Wang Jingzhong ve ark. ilk olarak titanyum levha ve DT4 saf demir geçiş tabakasını patlayıcı kompozit yöntemiyle bir araya getirdi ve ardından Ti/DT4/Q235 kompozit levhayı hazırlamak için sıcak haddeleme kompozit metoduyla Ti/DT4 ve Q235 çelik levhayı birleştirdi; Hazırlama işleminin arayüzey bağlanma mukavemeti üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sıcak haddeleme sıcaklığı 830~880 derece ve tavlama sıcaklığı 550~650 derece olduğunda ve arayüzey bağlanma mukavemeti 250 MPa'ya ulaştığında arayüzey intermetalik bileşiklerin en az olduğu bulundu.

Titanyum/çelik kompozit levhanın önemli bir performans indeksi olarak arayüz birleştirme kalitesi her zaman ilgi odağı olmuştur. Yüzey işleme yöntemi, sıcak haddeleme sıcaklığı, geçiş tabakası metali ve ısıl işlem süreci, ara yüzey yapıştırma kalitesini etkileyen temel işlem faktörleri olarak da bu alandaki araştırmaların odak noktası olmuştur.