1 Produktbeschreibung
Die Titan-Stahl-Verbundplatte hat nicht nur die Korrosionsbeständigkeit von Titan, sondern auch die hohe Festigkeit von legiertem Stahl und hat auch hervorragende umfassende Eigenschaften wie eine gute Wärmeleitfähigkeit. Es ist zu einem unverzichtbaren Konstruktionsmaterial in der modernen Chemie- und Druckbehälterindustrie geworden. Da die chemische Zusammensetzung und die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Titan und Stahl relativ unterschiedlich sind und sich bei hohen Temperaturen eine Vielzahl von intermetallischen Verbindungen zwischen ihnen bilden, ist es schwieriger, sie durch herkömmliches Schmelzschweißen zu schweißen. Explosionsschweißen ist eine der gängigen Methoden zur Herstellung von Metallverbundwerkstoffen, die die Vorteile hoher Effizienz, niedriger Kosten und guter Umformqualität bietet.
2 Die mechanischen Eigenschaften und die Grenzflächenmikrostruktur der Sprengstoffverbundplatte GR12-Q345R wurden systematisch getestet und die folgenden Hauptschlussfolgerungen wurden gezogen:
1. Der Test der mechanischen Eigenschaften zeigt, dass die durchschnittliche Zugfestigkeit der Verbundplatte GR12- Q345R 563,03 MPa beträgt, was höher ist als der theoretische Berechnungswert der Zugfestigkeit von 471,9 MPa. Die durchschnittliche Scherfestigkeit der Verbundplatte beträgt 266,1 MPa, was höher ist als die von der Prüfnorm geforderten 196 MPa. Wenn der innere und äußere Biegewinkel der Verbundplattenprobe 180 ° erreicht, gibt es keine Risse oder Mikrorisse und es hat eine gute Biegeleistung. Der Härtetest zeigt, dass der Härtewert an der Verbindungsschnittstelle mit bis zu 258,2 HV am höchsten ist. Mit zunehmendem Abstand von der Grenzfläche nimmt der Härtewert allmählich ab und nähert sich aufgrund der Schwächung der Härtungswirkung des Explosionsschweißens der Härte des ursprünglichen Grundwerkstoffes an.
2. Die metallografische Beobachtung zeigt, dass die Bindungsgrenzfläche der GR12-Q345R-Verbundplatte eine typische periodische wellenförmige Bindung aufweist und ein vorderer Wirbel an der Matrixseite gebildet wird. Beim Explosionsschweißen werden beide Seiten des Metalls in der Nähe der Grenzfläche unterschiedlich stark plastisch verformt. Auf der TA10-Seite wird eine kleine Menge adiabatischer Scherlinien gebildet, und die Körner nahe der Q345R-Grenzfläche werden offensichtlich verfeinert. Außerdem bildete sich an einigen Wellenbergen eine kleine Menge schwarzer Schmelze.
3. Die XRD-Phasenstrukturanalyse des Verbindungsgrenzflächenbereichs der GR12-Q345R-Verbundplatte zeigt, dass an der Grenzfläche eine kleine Menge FeTi und Fe2Ti vorhanden ist, was keine nachteilige Auswirkung auf die Leistung der Verbundplatte hat zu seinem kleinen Inhalt. Die Legierungselement-Linienabtastanalyse der Verbindungsgrenzfläche zeigt, dass die Ti- und Fe-Atome an der Grenzfläche während des Explosionsschweißens eine offensichtliche gegenseitige Diffusion erzeugen, was vorteilhaft ist, um die Verbindungsqualität der Verbundplattengrenzfläche zu verbessern.
4. Die Zugbruch-Scanning-Analyse zeigt, dass die Bruchfläche der Verbundplattenbasis-Verbundplatte eine südliche Menge von gleichachsigen Grübchen aufweist, was offensichtliche duktile Brucheigenschaften zeigt. Die Abtastbeobachtung des Scherbruchs zeigt, dass die Wellenformen am Bruch der Verbundplatte gleichmäßig verteilt sind und keine Defekte wie Poren und Verunreinigungen gefunden werden.
Die TEM-Analyse der Grenzfläche der Verbundplatte zeigt, dass die Grenzfläche schmal ist, etwa 200 nm, und dass an der Grenzfläche keine intermetallische Verbindung gebildet wird. Auf der Q345R-Seite nahe der Grenzfläche gibt es Nanokristalle und stromlinienförmige Strukturen, und die Erholungs- und Rekristallisationsphänomene treten im Bereich der stromlinienförmigen Struktur auf.
3Mikrostrukturanalyse der Materialoberfläche
Die Mikromorphologie der Stahlplatte unter drei verschiedenen Oberflächenbehandlungen ist in Abbildung 2 dargestellt. Die elementare Zusammensetzung verschiedener Bereiche in verschiedenen Oberflächenbehandlungen wird durch energiedispersive Analyse der Elektronensonde nachgewiesen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Kombinierte Grenzflächenanalyse
Elektronische Sonde der Verbindungsschnittstelle unter drei verschiedenen Oberflächenbehandlungen
(a) - Stahlbürstenpolieren; (b) - Beizen; (c) - Schleifen mit einer Wasserschleifbandmaschine
In Abbildung 3a wird eine große Anzahl von Einschlüssen an der Grenzfläche gebildet. Die Bildung dieser Einschlüsse beruht hauptsächlich auf der Bildung einer geschlossenen Zone, wenn die Metalloberflächen nach dem Schleifen mit einer Drahtbürste miteinander in Kontakt kommen. Beim Erhitzen, Walzen und anschließenden Abkühlen ist es sehr einfach, Elemente zu sammeln und eine große Anzahl von Einschlüssen zu bilden. Laut der WDS-Analyse ist das Element des Einschlusses Ti (50 12 Prozent - 52, 3 Prozent) und C (46 12 Prozent - 47, 7 Prozent), es kann Es ist ersichtlich, dass der Einschluss an der Grenzfläche sehr wahrscheinlich TiC ist. In Abbildung 3b ist der Gehalt an Grenzflächeneinschlüssen deutlich reduziert, was darauf hindeutet, dass die Rauheit der Metalloberfläche nach der Beizbehandlung deutlich reduziert ist. Während des Erhitzens, Walzens und Abkühlens nach dem Walzen ist die gebildete geschlossene Fläche klein, und es gibt kein offensichtliches Elementabsonderungsphänomen. In Abbildung 3c ist die Verbindungsschicht an der Grenzfläche durchgehend, und es wird kein offensichtlicher Einschluss gefunden.
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