แผ่นเพลทไทเทเนียม GR2

ส่วนต่อประสานไทเทเนียม/เหล็กจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง - ข้อมูลทางผลึกศาสตร์ของ Ti, TiC, FeTi หรือ Fe2Ti และเฟสอื่นๆ คือ

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 ในหมู่พวกมัน ความเหนียวแตกหักของ TiC อยู่ที่ 5.7 MPa · m − 1/2 ซึ่งสร้างความเสียหายมากที่สุดต่อคุณภาพการเชื่อมประสานของส่วนต่อประสาน เมื่อ TiC, FeTi และ Fe2Ti อยู่ร่วมกันที่ส่วนต่อประสาน ความเสียหายต่อส่วนต่อประสานจะร้ายแรงกว่าเมื่ออยู่เพียงลำพัง ที่อุณหภูมิเดียวกัน ลำดับของพลังงานอิสระกิ๊บส์ของการก่อตัวของมาตรฐานของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา TiC, Fe2Ti และ FeTi คือ TiC

แรงยึดเหนี่ยวระหว่างผิวหน้าของแผ่นหุ้มไททาเนียม GR2 ลดลงเมื่อความหนาของชั้น TiC เพิ่มขึ้น ความหนาของชั้น TiC สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการอบชุบด้วยความร้อนที่ 555~850 องศา และ 1~3 ชั่วโมง เมื่อชั้น TiC ที่บางและสม่ำเสมอก่อตัวขึ้นที่ส่วนต่อประสานไทเทเนียม/เหล็ก จะเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมประสานของส่วนต่อประสาน เมื่อความหนาของชั้น TiC ของอินเทอร์เฟซไม่เท่ากัน การแตกหักแบบเปราะจะเกิดขึ้นได้ง่ายในบริเวณที่มี TiC หนา ซึ่งจะทำให้ความแข็งแรงในการยึดประสานของอินเทอร์เฟซเสียหาย ทั้งวิธีการเตรียมผิวและระดับสุญญากาศของส่วนต่อประสานจะส่งผลต่อความต่อเนื่องและความสม่ำเสมอของชั้น TiC ของส่วนต่อประสาน เมื่อระดับสุญญากาศของอินเทอร์เฟซต่ำ อินเทอร์เฟซไททาเนียม/เหล็กจะสร้างพื้นที่ที่ไม่ได้เชื่อมต่อมากขึ้น และอินเทอร์เฟซจะสร้าง TiN แบบกระจายแบบสุ่มด้วย พื้นที่ที่ไม่ได้ผูกไว้เหล่านี้และการมีอยู่ของ TiN จะทำลายความสม่ำเสมอในการแพร่กระจายของ Ti และ Fe ที่ส่วนต่อประสาน ทำลายความต่อเนื่องของชั้น TiC ของส่วนต่อประสาน และทำให้คุณภาพการประสานส่วนต่อประสานเสียหาย อุณหภูมิการก่อตัวของ FeTi และ Fe2Ti ที่ส่วนต่อประสานคือ - Ti→ - จุดเปลี่ยนเฟส Ti สูงกว่า 882 องศา ในขณะที่ Fe เป็น - องค์ประกอบเสถียร Ti การแพร่ของ Fe ที่ส่วนต่อประสานไปยังฐาน Ti จะทำให้อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสลดลง ส่งผลให้ - Ti เปลี่ยนเป็น - Ti ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ FeTi และ Fe2Ti ที่ส่วนต่อประสาน เนื่องจาก TiC, FeTi และ Fe2Ti จะตกตะกอนที่ส่วนต่อประสานของไททาเนียม/เหล็กในเวลาเดียวกันเหนืออุณหภูมิของจุดเปลี่ยนรูป Ti ซึ่งจะทำให้คุณภาพการเชื่อมประสานของส่วนต่อประสานลดลงอย่างมาก อุณหภูมิของไทเทเนียม/เหล็กโดยตรง โดยทั่วไปคอมโพสิตจะต่ำกว่าอุณหภูมิของจุดเปลี่ยนรูป

ข้อกำหนดสำหรับความต้านทานแรงดึง การยืดตัวหลังจากการแตกหัก และความต้านทานแรงเฉือนของแผ่นคอมโพสิตไทเทเนียม/เหล็กกล้าระบุไว้ในแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม GB/T 8547-2019 และแผ่นคอมโพสิตเหล็กกล้าไร้สนิม GB/T 8546-2017 . ขีด จำกัด ล่างของความต้านทานแรงดึง Rmj คำนวณตามสูตร:

โดยที่ t1 คือความหนาของวัสดุฐานเหล็ก mm; T2 คือความหนาของวัสดุเคลือบไททาเนียม mm; Rm1 คือขีดจำกัดล่างมาตรฐานของความต้านทานแรงดึงของวัสดุฐานเหล็กกล้า MPa Rm2 คือมาตรฐานความต้านทานแรงดึงของวัสดุหุ้มไททาเนียม

ค่าขีดจำกัดล่าง MPa การยืดตัวหลังการแตกหัก A ของแผ่นคอมโพสิตไททาเนียม/เหล็กต้องไม่น้อยกว่าการยืดตัวที่ต่ำกว่าหลังการแตกหักที่ระบุในวัสดุฐานเหล็กหรือวัสดุหุ้มไททาเนียมมาตรฐาน แรงเฉือนส่วนต่อประสานของแผ่นคอมโพสิตไทเทเนียม/เหล็กคลาส 0 มีค่ามากกว่า มากกว่าหรือเท่ากับ 196 MPa และแรงเฉือนส่วนต่อประสานของแผ่นคอมโพสิตไทเทเนียม/เหล็กคลาส 1 และคลาส 2 จะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 140 MPa ในปัจจุบัน แรงเฉือนส่วนต่อประสานของแผ่นคอมโพสิตไททาเนียม/เหล็กโดยไม่ต้องเพิ่มชั้นโลหะทรานซิชันสามารถเข้าถึง 200~250 MPa และแรงเฉือนส่วนต่อประสานของการเคลือบโลหะผสมไททาเนียมนั้นสูงกว่าการเคลือบไททาเนียมบริสุทธิ์อย่างมีนัยสำคัญ ความต้านทานแรงเฉือนระหว่างผิวหน้าของแผ่นคอมโพสิตไททาเนียม/เหล็กกล้าที่เตรียมโดยการเพิ่มชั้นโลหะทรานซิชันและการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอย่างเข้มงวดอาจสูงถึง 500 เมกะปาสคาล

เนื่องจากความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของไททาเนียมและเหล็กกล้าแตกต่างกันอย่างมาก จึงเป็นเรื่องยากที่จะผสมไททาเนียมกับเหล็ก ในปัจจุบัน วิธีการเตรียมหลักของแผ่นคอมโพสิตไททาเนียม/เหล็ก ได้แก่ การติดระเบิด การติดระเบิดแบบกลิ้ง การติดแบบกระจาย และ พันธะรีดร้อน

2.1 วิธีประกอบวัตถุระเบิด

วิธีการผสมการระเบิดเป็นวิธีการเตรียมแผ่นโลหะผสมชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้วัตถุระเบิดเป็นแหล่งพลังงาน และใช้แรงกระแทกที่เกิดจากการระเบิดทำให้แผ่นโลหะตั้งแต่ 2 ชั้นขึ้นไปชนกันอย่างรุนแรง พลาสติกเสียรูป หลอมละลาย และระหว่างอะตอม การแพร่กระจายและตระหนักถึงพันธะที่มั่นคงของส่วนต่อประสาน มีสองวิธีในการประกอบชิ้นส่วนประกอบระเบิด: วิธีขนานและวิธีมุม

วิธีนี้ใช้กับแผ่นคอมโพสิตโลหะในพื้นที่ขนาดใหญ่ และวิธีการมุมใช้ได้กับวัตถุระเบิดที่มีความเร็วการระเบิดสูงและแผ่นคอมโพสิตโลหะในพื้นที่ขนาดเล็ก การประกอบแสดงในรูปที่ 1

2.2 วิธีการผสมการระเบิด - การกลิ้ง

วิธีคอมโพสิตแบบกลิ้งระเบิดเป็นวิธีการเตรียมชนิดหนึ่งเพื่อให้ได้แผ่นคอมโพสิตโลหะโดยการรีดเย็นหรือการรีดร้อนหลังจากคอมโพสิตระเบิดของแผ่นโลหะที่จะประกอบ การไหลของกระบวนการทั่วไปของวิธีการคอมโพสิตแบบระเบิด - กลิ้งคือ: การเตรียมแผ่นโลหะ→พื้นผิว การรักษา → คอมโพสิตระเบิด → การรักษาความร้อนหลังการระเบิด → การรีดร้อน → การรีดเย็น → การปรับระดับ เนื่องจากการระเบิดของไททาเนียม

การชุบแข็งงานของส่วนต่อประสานของแผ่นหุ้มเหล็กจะส่งผลต่อผลการหมุนที่ตามมา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำจัดงานชุบแข็งของส่วนต่อประสานด้วยการบำบัดความร้อนหลังการระเบิด ในระหว่างการอบชุบความร้อน ควรควบคุมอุณหภูมิให้ต่ำกว่า 850 องศา เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของ Fe2Ti และ FeTi ที่ส่วนต่อประสาน แรงยึดเหนี่ยวระหว่างผิวหน้าของแผ่นคอมโพสิตไททาเนียม/เหล็กกล้าเพิ่มขึ้นเมื่อการลดการหมุนเพิ่มขึ้น เนื่องจากอัตราการลดการกลิ้งเพิ่มขึ้น ส่วนต่อประสานที่เป็นลอนของแผ่นคอมโพสิตไทเทเนียม/เหล็กที่เกิดจากการระเบิดค่อยๆ กลายเป็นเส้นตรง และสารประกอบระหว่างโลหะที่ส่วนต่อประสานจะแตกออกเป็นการกระจายที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงความแข็งแรงของพันธะส่วนต่อประสาน Wang Jingzhong et al. ขั้นแรกให้ผสมแผ่นไทเทเนียมและชั้นทรานซิชันของเหล็กบริสุทธิ์ DT4 โดยวิธีคอมโพสิตระเบิด จากนั้นผสมแผ่นเหล็ก Ti/DT4 และ Q235 โดยวิธีคอมโพสิตรีดร้อนเพื่อเตรียมแผ่นคอมโพสิต Ti/DT4/Q235 ศึกษาอิทธิพลของกระบวนการเตรียมต่อความแข็งแรงของพันธะระหว่างผิวหน้า พบว่าสารประกอบระหว่างโลหะระหว่างผิวหน้ามีค่าน้อยที่สุดเมื่ออุณหภูมิการรีดร้อนอยู่ที่ 830~880 องศา และอุณหภูมิการหลอมอยู่ที่ 550~650 องศา และแรงยึดเหนี่ยวระหว่างผิวหน้าถึง 250 เมกะปาสคาล

คุณภาพการประสานของส่วนต่อประสานเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของแผ่นคอมโพสิตไททาเนียม/เหล็กกล้า เป็นจุดสนใจเสมอมา วิธีการเตรียมผิว อุณหภูมิการรีดร้อน โลหะชั้นทรานซิชัน และกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการที่ส่งผลต่อคุณภาพการติดประสานของส่วนต่อประสาน ซึ่งเป็นจุดสนใจของการวิจัยในสาขานี้เช่นกัน