วิธีการเตรียมของแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีระเบิด วิธีระเบิด+กลิ้ง วิธีกลิ้ง และวิธีการแพร่กระจาย วิธีการแพร่กระจายในการเตรียมแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมมีเวลาประกอบนานกว่าและมีความแข็งแรงในการประสานไม่เพียงพอ ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม การผลิตในประเทศส่วนใหญ่ใช้วิธีการระเบิดซึ่งมีกระบวนการที่เรียบง่าย เทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่ และความแข็งแกร่งของอินเทอร์เฟซคอมโพสิตสูงของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียคือมีมลพิษทางเสียงสูงต่อสิ่งแวดล้อมและมีขนาดการเตรียมการที่จำกัด ต่างประเทศส่วนใหญ่ใช้วิธีการรีดเพื่อผลิตแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม ซึ่งไม่เพียงแต่มีข้อกำหนดความกว้างและขนาดของแผ่นที่ควบคุมได้ แต่ยังมีประสิทธิภาพของอินเทอร์เฟซคอมโพสิตที่เสถียรและบริสุทธิ์ หลีกเลี่ยงปัญหาที่กล่าวมาข้างต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในอนาคตจะค่อยๆ แทนที่วิธีระเบิดซึ่งเป็นวิธีหลักในการเตรียมแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม
การเตรียมแผ่นคอมโพสิตโดยวิธีการรีดสามารถแบ่งออกเป็นวิธีการรีดโดยตรงและวิธีการรีดสุญญากาศ เมื่อใช้วิธีการรีดโดยตรงเพื่อเตรียมแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม ความดันระหว่างพื้นผิวของโลหะคอมโพสิตมักจะสูงกว่า 105Pa ในเวลานี้ วัสดุคอมโพสิตไทเทเนียมจะต้องเกิดปฏิกิริยารุนแรงกับออกซิเจนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อพันธะทางโลหะวิทยาที่ส่วนต่อประสาน และนำไปสู่ความล้มเหลวของคอมโพสิต จึงต้องใช้วิธีการรีดแบบสุญญากาศ [10] ในการผลิตจริง บิลเล็ตคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมมักจะถูกเตรียมโดยการประกอบบิลเล็ตอย่างสมมาตรและปั๊มสุญญากาศที่รูพรุนที่ตะเข็บการเชื่อมของบิลเล็ต จากนั้นจึงนำไปผ่านความร้อนและการรีด การเลือกระดับสุญญากาศเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันความสะอาดของพื้นผิวของเหล็กไทเทเนียมที่เป็นโลหะคอมโพสิตในระหว่างกระบวนการทำความร้อนและการรีด เมื่อสุญญากาศสูงเกินไป จะมีอากาศตกค้างในบิลเล็ตคอมโพสิตมากขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อส่วนต่อประสานคอมโพสิต เมื่อสุญญากาศต่ำเกินไป อัตราการสกัดสุญญากาศจะช้า ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิต ปัจจุบันการวิจัยส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่กระบวนการรีดร้อนของแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม โดยให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยกับผลกระทบของระดับสุญญากาศต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของกระบวนการเตรียมแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมรีด ดังนั้นบทความนี้จึงวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของอินเทอร์เฟซและพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันของแผ่นคอมโพสิตเหล็กไททาเนียมรีดภายใต้องศาสุญญากาศที่แตกต่างกัน รวมกับความแข็งระดับไมโครและความต้านทานแรงเฉือน เพื่อให้ระดับสุญญากาศที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมเหล็กแท่งคอมโพสิตไทเทเนียม ซึ่งมีความสำคัญเป็นแนวทางที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรม การผลิตแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมโดยวิธีรีด
เหล็ก Q345R ใช้เป็นโลหะฐาน และใช้ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม TA2 เป็นวัสดุคอมโพสิต องค์ประกอบทางเคมีเฉพาะแสดงไว้ในตารางที่ 1
การเตรียมแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมในการทดลองนี้ประกอบด้วยกระบวนการต่อไปนี้: การเตรียมเหล็กแท่งเล็ก การบำบัดพื้นผิว การเคลือบสารแยกส่วน การปิดผนึกและการเชื่อมแท่งเหล็กแท่ง และการทำความร้อนและการรีด ประมวลผลเป็นวัสดุพิมพ์ Q345R ด้วยขนาด 180 มม. × 130 มม. × 40 มม. และคอมโพสิต TA2 ที่มีขนาด 180 มม. × 130 มม. × 10 มม. โดยใช้การตัดลวด ขัดพื้นผิวของโลหะคอมโพสิตจนกระทั่งโลหะสดถูกสัมผัสจนหมด จากนั้นเช็ดด้วยแอลกอฮอล์เพื่อขจัดคราบน้ำมันบนพื้นผิว การเกิดออกซิเดชัน และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ก่อนการประกอบ จำเป็นต้องเคลือบพื้นผิวระหว่างวัสดุคอมโพสิตไทเทเนียมให้เท่ากันด้วยสารปลดปล่อย เมื่อประกอบบิลเล็ต จะใช้วิธีเซาะร่อง ซึ่งก็คือการประกอบบิลเล็ตในรูปแบบสมมาตรโดยการคลุมพื้นผิวด้านนอกด้วยเหล็กและชั้นในด้วยไทเทเนียมคอมโพสิต การใช้การเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลเพื่อปิดผนึกและเชื่อมรอบพื้นผิว โดยเว้นช่องว่างสำหรับการสกัดแบบสุญญากาศ เพื่อสร้างแท่งเหล็กคอมโพสิตไทเทเนียม เตรียมเหล็กแท่งคอมโพสิตไทเทเนียมสามชุดที่มีขนาดเท่ากัน และใช้ปั๊มโมเลกุลสุญญากาศเพื่อแยกสุญญากาศออกจากด้านในของแท่งคอมโพสิต เพื่อให้ระดับสุญญากาศภายในแท่งเหล็กเท่ากับ 1, 0.1 และ 0.01 Pa ตามลำดับ และ บันทึกไว้เป็นตัวอย่าง 1 #, 2 # และ 3 # ตามลำดับ วางเหล็กแท่งคอมโพสิตไทเทเนียมที่ประกอบแล้วลงในเตาให้ความร้อนและให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 930 องศา
หลังจากฉนวนเป็นเวลา 2 ชั่วโมง การกลิ้งจะดำเนินการด้วยอัตราการลดลงรวม 80% และความเร็วการหมุน 0.3 เมตร/วินาที หลังจากรีดแล้ว จะระบายความร้อนด้วยอากาศจนถึงอุณหภูมิห้อง ตัวอย่างทางโลหะวิทยาถูกเก็บและขัดเงาจากส่วนต่อประสานคอมโพสิตและตำแหน่งการติดของชั้นคอมโพสิตไทเทเนียมบนแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียม การกัดกร่อนดำเนินการโดยใช้สารละลายแอลกอฮอล์กรดไนตริก 4% และสังเกตและวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของตัวอย่างด้วยสเปกตรัมพลังงาน EDS โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด การวิเคราะห์ความแข็งดำเนินการที่ตำแหน่งต่างๆ ของตัวอย่างโดยใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers และทดสอบคุณสมบัติทางกลของแผ่นคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมโดยใช้เครื่องทดสอบแรงดึงอเนกประสงค์
