Piastra composita in acciaio al titanionon solo ha la resistenza alla corrosione del titanio, ma ha anche l'eccellente saldabilità, formabilità e conduttività termica dell'acciaio al carbonio e risparmia anche il prezioso metallo di titanio. Le piastre rivestite in acciaio al titanio sono ampiamente utilizzate nell'industria navale, nell'industria petrolifera, nell'energia elettrica e nucleare e in altri campi grazie alle loro eccellenti prestazioni. Allo stato attuale, i principali metodi di produzione dirivestito in titanioacciaiopiattisono il metodo di rivestimento esplosivo, il metodo di rivestimento a laminazione esplosiva e il metodo di rivestimento a laminazione diretta. Rispetto al metodo di rivestimento esplosivo e al metodo di rivestimento a laminazione esplosiva, il metodo di rivestimento a laminazione diretta può produrre lastre rivestite con ampia larghezza della piastra, rivestimento sottile e proprietà di interfaccia uniformi. Tra i vari metodi sopra menzionati, a causa della limitazione della forza di legame interfacciale, solo il rivestimento esplosivo può essere utilizzato per preparare materiali compositi in titanio-acciaio in produzione. Il fattore principale che limita la forza di adesione della piastra placcata laminata è la formazione di composti intermetallici all'interfaccia e il metodo di trattamento superficiale, la temperatura di laminazione, la struttura dell'interfaccia e i carburi interfacciali influenzeranno tutti la crescita dei composti intermetallici.
Per risolvere il problema della resistenza al taglio della piastra composita in titanio-acciaio, i predecessori hanno utilizzato il metodo di aggiunta di uno strato intermedio metallico per regolare la diffusione degli elementi di interfaccia compositi e migliorare i mezzi efficaci di forza di legame dell'interfaccia, come Ni , V, Nb, Mo, Cu, IF acciaio e ferro puro. L'aggiunta dell'interstrato metallico risolve il problema della formazione di composti Fe-Ti, ma porterà anche alcuni altri problemi, quindi la resistenza al taglio della piastra rivestita in titanio-acciaio non può essere migliorata o addirittura ridotta. Intercalari metallici come Nb e Mo che possono essere miscibili all'infinito con Ti possono essere ben collegati al lato in titanio della piastra rivestita in titanio-acciaio, ma la laminazione a caldo a 950 gradi C produrrà un gran numero di micropori alla giunzione con l'acciaio lato, La resistenza al taglio della piastra composita è ridotta; l'interstrato metallico con soluzione solida limitata con Ti, come Ni e Cu, formerà un nuovo composto intermetallico con titanio, quindi non può migliorare efficacemente la resistenza al taglio della piastra composita titanio-acciaio. , Il rotolamento e la mescolatura a più di 900 gradi diminuiranno persino.
Allo stato attuale, è difficile selezionare uno strato intermedio che possa combinarsi bene con le strutture di interfaccia Fe e Ti allo stesso tempo. L'utilizzo del prodotto di interfaccia TiC generato nel processo di preparazione dell'acciaio al carbonio GR3 può diventare un metodo importante per risolvere la forza di legame dell'interfaccia dei materiali compositi in titanio-acciaio. Rispetto ai composti intermetallici Fe-Ti, TiC ha proprietà meccaniche migliori e l'energia libera molare standard di Gibbs di formazione di TiC è inferiore. Al momento, affidarsi solo al processo di laminazione non può garantire l'esistenza stabile del TiC all'interfaccia di incollaggio. Quando la temperatura di rotolamento è superiore a 850 gradi, il TiC si decompone sotto l'azione dello stress termico e non può esistere stabilmente. Affinché TiC esista stabilmente all'interfaccia, la temperatura di laminazione deve essere abbassata al di sotto di 850 gradi, il che causerà due problemi nelle applicazioni pratiche: uno è che alcuni carburi nel materiale di base non possono essere sciolti, il che influisce sulle proprietà meccaniche di il materiale preparato; Il secondo sta rotolando a una temperatura inferiore a 850 gradi. Attualmente, la maggior parte dei laminatoi sta affrontando il problema di una capacità di laminazione insufficiente. In questo contesto, è necessario trovare un metodo di controllo dell'interfaccia composita che possa aumentare moderatamente la temperatura di laminazione del composito e garantire la forza di adesione dell'interfaccia.
(1) Dopo aver modificato GR3 con l'elemento Ga, la struttura dell'interfaccia sul lato del titanio è -Ti, che realizza il controllo della struttura dell'interfaccia sul lato del titanio e la diffusione di Fe e C sul lato del titanio è significativamente ridotta.
(2) Dopo aver regolato la struttura dell'interfaccia laterale in titanio, si forma un singolo strato di TiC sull'interfaccia di legame. A 850-900 gradi lo spessore dello strato di TiC non cambia significativamente, che sono rispettivamente di 190 e 180 nm, ma parte del TiC disperso scompare e diventa uno strato di TiC continuo e uniformemente distribuito; quando la temperatura sale a 950 gradi, lo spessore di TiC Il forte aumento è di 510 nm.
(3) La resistenza al taglio della piastra rivestita in titanio-acciaio è di 225, 235 e 140 MPa alle temperature di rotolamento di 850, 900 e 950 gradi dopo che la microstruttura dell'interfaccia lato titanio è stata regolata. Quando la temperatura di laminazione è di 900 gradi, è possibile garantire la resistenza al taglio della piastra rivestita in acciaio al titanio aumentando la temperatura di laminazione della piastra rivestita in acciaio al titanio e riducendo il carico sull'attrezzatura di laminazione.
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