Placa revestida de titânio GR2

A interface titânio/aço será formada em alta temperatura - As informações cristalográficas de Ti, TiC, FeTi ou Fe2Ti e outras fases são

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 Entre eles, a tenacidade à fratura do TiC é de apenas 5,7 MPa · m − 1/2, que tem o maior dano à qualidade da ligação da interface; Quando TiC, FeTi e Fe2Ti coexistem na interface, o dano à interface é mais sério do que quando eles existem sozinhos

A força de ligação interfacial das placas revestidas de titânio GR2 diminui com o aumento da espessura da camada de TiC. A espessura da camada de TiC pode ser alterada por tratamento térmico a 555~850 graus e 1~3 h Quando uma camada fina e uniforme de TiC é formada na interface titânio/aço, é benéfico melhorar a qualidade da ligação da interface; Quando a espessura da camada de TiC da interface não é uniforme, a fratura frágil ocorrerá facilmente na área com TiC espesso, o que danificará a resistência de ligação da interface; Tanto o método de tratamento de superfície quanto o grau de vácuo da interface afetarão a continuidade e a uniformidade da camada de TiC da interface. Quando o grau de vácuo da interface é baixo, a interface titânio/aço produzirá mais áreas livres e a interface também gerará TiN distribuído aleatoriamente. Essas áreas não ligadas e a presença de TiN irão destruir a uniformidade de difusão de Ti e Fe na interface, destruir a continuidade da camada de TiC da interface e danificar a qualidade da ligação da interface A temperatura de formação de FeTi e Fe2Ti na interface é - Ti→ - O ponto de transição de fase Ti está acima de 882 graus, enquanto Fe é - Ti elemento estável, a difusão de Fe na interface para a base de Ti reduzirá a temperatura de transição de fase, resultando em - Ti se transforma em - Ti, resultando na formação de FeTi e Fe2Ti na interface Como TiC, FeTi e Fe2Ti irão precipitar na interface de titânio/aço ao mesmo tempo acima da temperatura do ponto de transformação de Ti, o que deteriorará seriamente a qualidade da ligação da interface, a temperatura de titânio/aço direto composto é geralmente mais baixa do que a temperatura do ponto de transformação.

Os requisitos de resistência à tração, alongamento após a fratura e resistência ao cisalhamento da placa composta de titânio/aço são especificados em placa composta GB/T 8547-2019 titânio-aço e placa composta GB/T 8546-2017 titânio-aço inoxidável . O limite inferior da resistência à tração Rmj é calculado de acordo com a fórmula:

Onde: t1 é a espessura do material de base de aço, mm; T2 é a espessura do material de revestimento de titânio, mm; Rm1 é o limite inferior padrão de resistência à tração do material base de aço, MPa; Rm2 é o padrão de resistência à tração do material revestido de titânio

O valor limite inferior, MPa. O alongamento após a fratura A da placa composta de titânio/aço não deve ser menor que o alongamento inferior após a fratura especificado no material de base de aço ou padrão de material revestido de titânio A resistência ao cisalhamento da interface da placa composta de titânio/aço classe 0 é maior maior ou igual a 196 MPa, e a resistência ao cisalhamento da interface da placa composta de titânio/aço classe 1 e classe 2 deve ser maior ou igual a 140 MPa. Atualmente, a resistência ao cisalhamento da interface da placa composta de titânio/aço sem adição de metal da camada de transição pode atingir 200~250 MPa, e a resistência ao cisalhamento da interface do revestimento de liga de titânio é significativamente maior do que a do revestimento de titânio puro; A resistência ao cisalhamento interfacial da placa composta de titânio/aço preparada adicionando uma camada de metal de transição e controlando rigorosamente os parâmetros do processo pode chegar a 500 MPa.

Como a capacidade de deformação plástica e o coeficiente de expansão térmica do titânio e do aço diferem muito, é difícil compor titânio e aço. colagem por laminação a quente.

2.1 Método composto explosivo

O método composto de explosão é um tipo de método de preparação de placa composta de metal, que usa explosivos como fonte de energia e usa a força de impacto gerada pela explosão para fazer duas ou mais camadas de placas de metal colidirem violentamente, deformação plástica, fusão e interatômica difusão, e realizar a ligação sólida da interface Existem dois métodos de montagem de espaço em branco composto explosivo: método paralelo e método de ângulo.

O método é aplicável a placas compostas de metal de grande área, e o método do ângulo é aplicável a explosivos de alta velocidade de detonação e placas compostas de metal de pequena área. Sua montagem é mostrada na Figura 1.

2.2 EXPLOSÃO - MÉTODO DO COMPOSTO DE ROLAMENTO

Método composto de laminação explosiva é um tipo de método de preparação para obter uma placa composta de metal por laminação a frio ou laminação a quente após composto explosivo da placa de metal a ser composta O fluxo geral do processo de explosão - método composto de laminação é: preparação da placa de metal → superfície tratamento → compósito explosivo → tratamento térmico pós-explosão → laminação a quente → laminação a frio → nivelamento Devido à explosão do titânio.

O encruamento da interface da chapa revestida de aço afetará o efeito de laminação subsequente, por isso é necessário eliminar o encruamento da interface por meio de tratamento térmico pós-explosão; Durante o tratamento térmico, a temperatura deve ser controlada abaixo de 850 graus para evitar a formação de Fe2Ti e FeTi na interface , a interface ondulada da placa composta de titânio/aço formada por explosão torna-se gradualmente reta, e o composto intermetálico na interface é dividido em distribuição descontínua, o que é propício para a melhoria da resistência de ligação da interface Wang Jingzhong et al. primeiro placa de titânio composta e camada de transição de ferro puro DT4 pelo método composto explosivo e, em seguida, placa de aço composta Ti/DT4 e Q235 pelo método composto de laminação a quente para preparar a placa composta Ti/DT4/Q235; A influência do processo de preparação na resistência da união interfacial foi estudada. Verificou-se que os compostos intermetálicos interfaciais eram menores quando a temperatura de laminação a quente era de 830 ~ 880 graus e a temperatura de recozimento era de 550 ~ 650 graus, e a força de ligação interfacial atingiu 250 MPa.

A qualidade da ligação da interface como um importante índice de desempenho da placa composta de titânio/aço sempre foi o foco de atenção. O método de tratamento de superfície, a temperatura de laminação a quente, o metal da camada de transição e o processo de tratamento térmico como os principais fatores do processo que afetam a qualidade da ligação da interface também têm sido o foco da pesquisa neste campo.