Verbundplatte aus Titanstahlhat nicht nur die Korrosionsbeständigkeit von Titan, sondern auch die hervorragende Schweißbarkeit, Formbarkeit und Wärmeleitfähigkeit von Kohlenstoffstahl und spart auch wertvolles Titanmetall. Mit Titanstahl plattierte Platten werden aufgrund ihrer hervorragenden Leistung in der Schifffahrtsindustrie, der Erdölindustrie, der Elektrizitäts- und Kernenergie und anderen Bereichen eingesetzt. Derzeit sind die wichtigsten Produktionsmethoden vonTitan verkleidetStahlPlattensind Sprengplattierungsverfahren, Explosionswalzplattierungsverfahren und Direktwalzplattierungsverfahren. Verglichen mit dem Sprengplattierungsverfahren und dem Explosionswalzplattierungsverfahren kann das Direktwalzplattierungsverfahren plattierte Bleche mit großer Blechbreite, dünner Beschichtung und gleichmäßigen Grenzflächeneigenschaften erzeugen. Unter den verschiedenen oben erwähnten Verfahren kann aufgrund der Begrenzung der Grenzflächenbindungsfestigkeit nur Sprengplattierung verwendet werden, um Titan-Stahl-Verbundwerkstoffe in der Produktion herzustellen. Der Hauptfaktor, der die Bindungsfestigkeit von gewalzten plattierten Blechen einschränkt, ist die Bildung intermetallischer Verbindungen an der Grenzfläche, und das Oberflächenbehandlungsverfahren, die Walztemperatur, die Grenzflächenstruktur und die Grenzflächenkarbide beeinflussen alle das Wachstum der intermetallischen Verbindungen.
Um das Problem der Scherfestigkeit der Titan-Stahl-Verbundplatte zu lösen, verwendeten die Vorgänger das Verfahren des Hinzufügens einer Metallzwischenschicht, um die Diffusion von Verbundgrenzflächenelementen einzustellen und die effektiven Mittel der Grenzflächenbindungsfestigkeit, wie Ni, zu verbessern , V, Nb, Mo, Cu, IF-Stahl und Reineisen. Das Hinzufügen der Metallzwischenschicht löst zwar das Problem der Bildung von Fe-Ti-Verbindungen, bringt aber auch einige andere Probleme mit sich, so dass die Scherfestigkeit der mit Titan-Stahl plattierten Platte nicht verbessert oder sogar verringert werden kann. Metallische Zwischenschichten wie Nb und Mo, die unbegrenzt mit Ti mischbar sein können, können gut mit der Titanseite der Titan-Stahl-plattierten Platte verbunden werden, aber das Warmwalzen bei 950 Grad C erzeugt eine große Anzahl von Mikroporen an der Verbindungsstelle mit dem Stahl Seite, Die Scherfestigkeit der Verbundplatte wird reduziert; die Metallzwischenschicht mit begrenzter fester Lösung mit Ti, wie Ni und Cu, wird eine neue intermetallische Verbindung mit Titan bilden, so dass sie die Scherfestigkeit der Titan-Stahl-Verbundplatte nicht effektiv verbessern kann. , Walzen und Compoundieren bei mehr als 900 Grad wird sogar abnehmen.
Gegenwärtig ist es schwierig, eine Zwischenschicht auszuwählen, die gleichzeitig gut mit Fe- und Ti-Grenzflächenstrukturen kombiniert werden kann. Die Verwendung des im Herstellungsprozess von GR3-Kohlenstoffstahl erzeugten Grenzflächenprodukts TiC kann zu einem wichtigen Verfahren werden, um die Grenzflächenbindungsfestigkeit von Titan-Stahl-Verbundwerkstoffen zu lösen. Verglichen mit intermetallischen Fe-Ti-Verbindungen hat TiC bessere mechanische Eigenschaften, und die standardmäßige molare Gibbssche freie Energie der Bildung von TiC ist niedriger. Gegenwärtig kann das alleinige Verlassen auf den Walzprozess das stabile Vorhandensein von TiC an der Bindungsgrenzfläche nicht garantieren. Wenn die Walztemperatur über 850 Grad liegt, zersetzt sich TiC unter der Einwirkung von Wärmespannung und kann nicht stabil existieren. Damit TiC stabil an der Grenzfläche vorhanden ist, muss die Walztemperatur auf unter 850 Grad gesenkt werden, was in der praktischen Anwendung zwei Probleme verursacht: Zum einen können einige Karbide im Grundmaterial nicht aufgelöst werden, was die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt das vorbereitete Material; Das zweite rollt bei einer Temperatur unter 850 Grad. Gegenwärtig stehen die meisten Walzwerke vor dem Problem unzureichender Walzkapazität. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, ein Kontrollverfahren für die Verbundwerkstoff-Grenzfläche zu finden, das die Walztemperatur des Verbundwerkstoffs moderat erhöhen und die Bindungsfestigkeit der Grenzfläche sicherstellen kann.
(1) Nach dem Modifizieren von GR3 mit dem Ga-Element ist die Grenzflächenstruktur auf der Titanseite -Ti, wodurch die Grenzflächenstruktur auf der Titanseite gesteuert wird, und die Diffusion von Fe und C zur Titanseite wird erheblich verringert.
(2) Nach dem Einstellen der Struktur der titanseitigen Grenzfläche wird eine einzelne TiC-Schicht an der Verbindungsgrenzfläche gebildet. Bei 850-900 Grad ändert sich die Dicke der TiC-Schicht nicht wesentlich, was 190 bzw. 180 nm sind, aber ein Teil des dispergierten TiC verschwindet und wird zu einer kontinuierlichen und gleichmäßig verteilten TiC-Schicht; Wenn die Temperatur auf 950 Grad ansteigt, beträgt die Dicke von TiC Der starke Anstieg beträgt 510 nm.
(3) Die Scherfestigkeit der Titan-Stahl-plattierten Platte beträgt 225, 235 und 140 MPa bei den Walztemperaturen von 850, 900 und 950 Grad, nachdem die Mikrostruktur der titanseitigen Grenzfläche reguliert wurde. Wenn die Walztemperatur 900 Grad beträgt, kann die Scherfestigkeit der Titan-Stahl-plattierten Platte sichergestellt werden, während die Walztemperatur der Titan-Stahl-plattierten Platte erhöht und die Belastung der Walzausrüstung verringert wird.
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