1 Descrição dos produtos
A placa composta de aço-titânio não só tem a resistência à corrosão do titânio, mas também tem a alta resistência do aço de liga e também possui excelentes propriedades abrangentes, como boa condutividade térmica. Tornou-se um material estrutural indispensável nas modernas indústrias químicas e de vasos de pressão. Como a composição química e as propriedades físicas e químicas do titânio e do aço são relativamente diferentes, e uma variedade de compostos intermetálicos serão formados entre eles em altas temperaturas, é mais difícil soldá-los por soldagem por fusão convencional. A soldagem explosiva é um dos métodos comuns para produzir materiais compósitos de metal, que tem as vantagens de alta eficiência, baixo custo e boa qualidade de conformação.
2 As propriedades mecânicas e a microestrutura de interface da placa composta explosiva GR12-Q345R foram sistematicamente testadas e as seguintes conclusões principais foram obtidas:
1. O teste de propriedade mecânica mostra que a resistência à tração média da placa composta GR12-Q345R é 563,03MPa, que é maior do que o valor de cálculo da resistência à tração teórica de 471,9MPa. A resistência ao cisalhamento média da placa composta é de 266,1 MPa, superior a 196 MPa exigida pelo padrão de teste. Quando o ângulo de dobra interno e externo da amostra de placa composta atinge 180 º, não há rachadura ou microtrinca e tem bom desempenho de dobra. O teste de dureza mostra que o valor de dureza na interface de ligação é o mais alto, até 258,2 HV. À medida que a distância da interface aumenta, o valor da dureza diminui gradualmente e tende à dureza do metal base original devido ao enfraquecimento do efeito de endurecimento da soldagem explosiva.
2. A observação metalográfica mostra que a interface de ligação da placa composta GR12-Q345R mostra uma ligação ondulada periódica típica e um vórtice frontal é formado no lado da matriz. Durante a soldagem explosiva, ambos os lados do metal próximo à interface apresentam deformação plástica em vários graus. Uma pequena quantidade de linhas de cisalhamento adiabáticas é formada no lado TA10, e os grãos próximos à interface Q345R são obviamente refinados. Além disso, uma pequena quantidade de fusão negra foi formada em alguns picos de onda.
3. A análise da estrutura de fase XRD da área de interface de ligação da placa composta GR12-Q345R mostra que há uma pequena quantidade de FeTi e Fe2Ti na interface, o que não tem efeito adverso no desempenho da placa composta devido ao seu pequeno conteúdo. A análise de varredura da linha do elemento de liga da interface de ligação mostra que durante a soldagem explosiva, os átomos de Ti e Fe na interface produzem difusão mútua óbvia, o que é benéfico para melhorar a qualidade da ligação da interface da placa composta.
4. A análise de varredura de fratura por tração mostra que a superfície de fratura da placa composta de base da placa composta tem uma quantidade sul de ondulações equiaxiais, mostrando características óbvias de fratura dúctil. A observação de varredura da fratura por cisalhamento mostra que as formas de onda na fratura da placa composta são distribuídas uniformemente e nenhum defeito, como poros e impurezas, é encontrado.
A análise TEM da interface da placa composta mostra que a interface é estreita, cerca de 200 nm, e nenhum composto intermetálico é formado na interface. No lado Q345R perto da interface, existem nanocristais e estruturas aerodinâmicas, e os fenômenos de recuperação e recristalização ocorrem na área da estrutura aerodinâmica.
3Análise de microestrutura da superfície do material
A micromorfologia da placa de aço sob três diferentes tratamentos de superfície é mostrada na Figura 2. A composição elementar de diferentes áreas em diferentes tratamentos de superfície é detectada pela análise de energia dispersiva da sonda de elétrons, e os resultados são mostrados na Tabela 2.
Análise de interface combinada
Sonda eletrônica de interface de união sob três diferentes tratamentos de superfície
(a) - polimento com escova de aço; (b) - decapagem; (c) - Moagem com máquina de cinta abrasiva de água
Na Figura 3a, um grande número de inclusões é formado na interface. A formação dessas inclusões se deve principalmente à formação de uma zona fechada quando a superfície do metal após a retificação por escova de aço entra em contato uma com a outra. No processo de aquecimento, laminação e posterior resfriamento, é muito fácil reunir elementos e formar um grande número de inclusões. De acordo com a análise WDS, o elemento da inclusão é Ti (50 12 percent - 52. 3 percent ) e C (46 12 percent - 47. 7 percent ), pode ser visto que a inclusão na interface é muito provável que seja TiC. Na Figura 3b, o conteúdo da inclusão de interface é significativamente reduzido, indicando que a rugosidade da superfície do metal após o tratamento de decapagem é significativamente reduzida. Durante o aquecimento, laminação e resfriamento após a laminação, a área fechada formada é pequena e não há nenhum fenômeno óbvio de segregação do elemento. Na Figura 3c, a camada composta na interface é contínua e nenhuma inclusão óbvia é encontrada.
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