GR2 Πλάκα Επένδυση Τιτανίου

Η διεπαφή τιτανίου/χάλυβα θα διαμορφωθεί σε υψηλή θερμοκρασία - Οι κρυσταλλογραφικές πληροφορίες των Ti, TiC, FeTi ή Fe2Ti και άλλων φάσεων είναι

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 Μεταξύ αυτών, η αντοχή σε θραύση TiC είναι μόνο 5,7 MPa · m − 1/2, η οποία έχει τη μεγαλύτερη ζημιά στην ποιότητα σύνδεσης της διεπαφής. Όταν τα TiC, FeTi και Fe2Ti συνυπάρχουν στη διεπαφή, η ζημιά στη διεπαφή είναι πιο σοβαρή από ό,τι όταν υπάρχουν μόνα. Στην ίδια θερμοκρασία, η τάξη της ελεύθερης ενέργειας Gibbs του τυπικού σχηματισμού προϊόντων αντίδρασης TiC, Fe2Ti και FeTi είναι TiC

Η ισχύς διεπιφανειακής συγκόλλησης των πλακών με επένδυση τιτανίου GR2 μειώνεται με την αύξηση του πάχους του στρώματος TiC. Το πάχος του στρώματος TiC μπορεί να αλλάξει με θερμική επεξεργασία στους 555~850 βαθμούς και 1~3 ώρες Όταν σχηματίζεται ένα λεπτό και ομοιόμορφο στρώμα TiC στη διεπιφάνεια τιτανίου/χάλυβα, είναι επωφελές να βελτιωθεί η ποιότητα σύνδεσης της διεπαφής. Όταν το πάχος του στρώματος διεπιφάνειας TiC δεν είναι ομοιόμορφο, θα συμβεί εύκολα εύθραυστο κάταγμα στην περιοχή με παχύ TiC, το οποίο θα βλάψει τη δύναμη σύνδεσης της διεπαφής. Τόσο η μέθοδος επιφανειακής επεξεργασίας όσο και ο βαθμός κενού της διεπαφής θα επηρεάσουν τη συνέχεια και την ομοιομορφία του στρώματος TiC της διεπαφής. Όταν ο βαθμός κενού της διεπαφής είναι χαμηλός, η διεπαφή τιτανίου/χάλυβα θα παράγει περισσότερες αδέσμευτες περιοχές και η διεπαφή θα παράγει επίσης τυχαία κατανεμημένο TiN. Αυτές οι αδέσμευτες περιοχές και η παρουσία TiN θα καταστρέψουν την ομοιομορφία διάχυσης του Ti και του Fe στη διεπιφάνεια, θα καταστρέψουν τη συνέχεια του στρώματος TiC της διεπαφής και θα βλάψουν την ποιότητα σύνδεσης της διεπαφής. Η θερμοκρασία σχηματισμού FeTi και Fe2Ti στη διεπιφάνεια είναι - Ti→ - Το σημείο μετάβασης φάσης Ti είναι πάνω από 882 μοίρες, ενώ το Fe είναι σταθερό στοιχείο - Ti, η διάχυση του Fe στη διεπιφάνεια στη βάση Ti θα μειώσει τη θερμοκρασία μετάβασης φάσης, με αποτέλεσμα - το Ti μετατρέπεται σε - Ti, με αποτέλεσμα το σχηματισμό FeTi και Fe2Ti στη διεπιφάνεια Επειδή τα TiC, FeTi και Fe2Ti θα καθιζάνουν στη διεπιφάνεια τιτανίου/χάλυβα ταυτόχρονα πάνω από τη θερμοκρασία του σημείου μετασχηματισμού Ti, γεγονός που θα επιδεινώσει σοβαρά την ποιότητα σύνδεσης της διεπαφής, τη θερμοκρασία τιτανίου/χάλυβα απευθείας σύνθετο είναι γενικά χαμηλότερο από τη θερμοκρασία του σημείου μετασχηματισμού.

Οι απαιτήσεις για αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση μετά τη θραύση και αντοχή σε διάτμηση της σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα καθορίζονται σε σύνθετη πλάκα τιτανίου-χάλυβα GB/T 8547-2019 και σύνθετη πλάκα τιτανίου-ανοξείδωτου χάλυβα GB/T 8546-2017 . Το κατώτερο όριο αντοχής σε εφελκυσμό Rmj υπολογίζεται σύμφωνα με τον τύπο:

Όπου: t1 είναι το πάχος του υλικού βάσης από χάλυβα, mm. Το T2 είναι το πάχος του υλικού επίστρωσης τιτανίου, mm. Το Rm1 είναι το τυπικό κατώτερο όριο αντοχής σε εφελκυσμό του υλικού βάσης από χάλυβα, MPa. Το Rm2 είναι το πρότυπο αντοχής σε εφελκυσμό του υλικού με επένδυση τιτανίου

Η κατώτερη οριακή τιμή, MPa. Η επιμήκυνση μετά τη θραύση Α της σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τη χαμηλότερη επιμήκυνση μετά τη θραύση που καθορίζεται στο πρότυπο υλικού βάσης από χάλυβα ή υλικού επένδυσης τιτανίου. από ή ίση με 196 MPa και η διατμητική αντοχή της σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα κλάσης 1 και κατηγορίας 2 απαιτείται να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 140 MPa. Επί του παρόντος, η διατμητική αντοχή της διεπαφής της σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα χωρίς προσθήκη μετάλλου στρώματος μετάβασης μπορεί να φτάσει τα 200~250 MPa και η διατμητική αντοχή διεπαφής της επίστρωσης κράματος τιτανίου είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή της επίστρωσης καθαρού τιτανίου. Η διεπιφανειακή διατμητική αντοχή της σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα που παρασκευάζεται με την προσθήκη μετάλλου στο στρώμα μετάβασης και με αυστηρό έλεγχο των παραμέτρων της διαδικασίας μπορεί να φτάσει τα 500 MPa.

Επειδή η ικανότητα πλαστικής παραμόρφωσης και ο συντελεστής θερμικής διαστολής του τιτανίου και του χάλυβα διαφέρουν πολύ, είναι δύσκολο να γίνει η ένωση τιτανίου και χάλυβα Προς το παρόν, οι κύριες μέθοδοι παρασκευής σύνθετων πλακών τιτανίου/χάλυβα περιλαμβάνουν εκρηκτική συγκόλληση, συγκόλληση εκρηκτικής έλασης, συγκόλληση διάχυσης και συγκόλληση θερμής έλασης.

2.1 Εκρηκτική σύνθετη μέθοδος

Η μέθοδος έκρηξης-σύνθετης σύνθεσης είναι ένα είδος μεθόδου προετοιμασίας μεταλλικών σύνθετων πλακών, η οποία χρησιμοποιεί εκρηκτικά ως πηγή ενέργειας και χρησιμοποιεί τη δύναμη κρούσης που δημιουργείται από την έκρηξη για να κάνει δύο ή περισσότερα στρώματα μεταλλικών πλακών να συγκρούονται βίαια, πλαστική παραμόρφωση, τήξη και διατομική διάχυση, και συνειδητοποιήστε τη στερεή συγκόλληση της διεπαφής Υπάρχουν δύο μέθοδοι συναρμολόγησης εκρηκτικών σύνθετων τεμαχίων: παράλληλη μέθοδος και μέθοδος γωνίας.

Η μέθοδος εφαρμόζεται σε μεταλλικές σύνθετες πλάκες μεγάλης επιφάνειας και η μέθοδος γωνίας εφαρμόζεται σε εκρηκτικά υψηλής ταχύτητας έκρηξης και σύνθετες μεταλλικές πλάκες μικρής επιφάνειας. Η συναρμολόγησή του φαίνεται στο σχήμα 1.

2.2 ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΚΡΗΞΗΣ - ΚΥΛΙΣΜΕΝΗΣ ΕΝΩΣΗΣ

Η μέθοδος σύνθετης εκρηκτικής έλασης είναι ένα είδος μεθόδου προετοιμασίας για τη λήψη μιας σύνθετης μεταλλικής πλάκας με ψυχρή ή εν θερμώ έλαση μετά από εκρηκτικό σύνθετο της μεταλλικής πλάκας που πρόκειται να γίνει σύνθετη Η γενική ροή διαδικασίας της σύνθετης μέθοδος έκρηξης - έλασης είναι: προετοιμασία μεταλλικής πλάκας → επιφάνεια επεξεργασία → εκρηκτικό σύνθετο → θερμική επεξεργασία μετά την έκρηξη → θερμή έλαση → ψυχρή έλαση → ισοπέδωση Λόγω της έκρηξης του τιτανίου.

Η σκλήρυνση εργασίας της διεπαφής της χαλύβδινης πλάκας θα επηρεάσει το επακόλουθο αποτέλεσμα κύλισης, επομένως είναι απαραίτητο να εξαλειφθεί η σκλήρυνση εργασίας της διεπαφής μέσω θερμικής επεξεργασίας μετά την έκρηξη. Κατά τη θερμική επεξεργασία, η θερμοκρασία θα πρέπει να ελέγχεται κάτω από 850 βαθμούς για να αποφευχθεί ο σχηματισμός Fe2Ti και FeTi στη διεπιφάνεια. , η κυματιστή διεπιφάνεια σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα που σχηματίζεται από έκρηξη γίνεται σταδιακά ευθεία και η διαμεταλλική ένωση στη διεπιφάνεια διασπάται σε ασυνεχή κατανομή, η οποία ευνοεί τη βελτίωση της αντοχής σύνδεσης της διεπαφής Wang Jingzhong et al. Πρώτα αναμείχθηκε η πλάκα τιτανίου και η μεταβατική στρώση καθαρού σιδήρου DT4 με εκρηκτική σύνθετη μέθοδο και, στη συνέχεια, αναμίχθηκε η πλάκα χάλυβα Ti/DT4 και Q235 με σύνθετη μέθοδο θερμής έλασης για την προετοιμασία της σύνθετης πλάκας Ti/DT4/Q235. Μελετήθηκε η επίδραση της διαδικασίας παρασκευής στη διεπιφανειακή δύναμη συγκόλλησης. Διαπιστώθηκε ότι οι διεπιφανειακές διαμεταλλικές ενώσεις ήταν οι λιγότερες όταν η θερμοκρασία έλασης εν θερμώ ήταν 830~880 μοίρες και η θερμοκρασία ανόπτησης ήταν 550~650 μοίρες και η διεπιφανειακή δύναμη συγκόλλησης έφτασε τα 250 MPa.

Η ποιότητα συγκόλλησης διεπαφής ως σημαντικός δείκτης απόδοσης της σύνθετης πλάκας τιτανίου/χάλυβα ήταν πάντα το επίκεντρο της προσοχής. Η μέθοδος επιφανειακής επεξεργασίας, η θερμοκρασία θερμής έλασης, το μέταλλο του στρώματος μετάβασης και η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας ως οι βασικοί παράγοντες της διαδικασίας που επηρεάζουν την ποιότητα της σύνδεσης της διεπαφής ήταν επίσης το επίκεντρο της έρευνας σε αυτόν τον τομέα.