Titanium is a silver white transition metal with high specific strength and strong corrosion resistance, widely used in important fields such as aerospace, marine vessels, and petrochemicals. However, the high price of pure titanium has to some extent limited its application in civilian industry. Therefore, titanium is combined with ordinary steel plates to produce titanium/steel composite plates, which not only meet the requirements of strength but also have good corrosion resistance. Ti Fe compounds are easily formed at the interface of titanium/steel composite plates. Currently, there are two main methods to control the formation of Ti Fe brittle phases: one is to increase the intermediate layer, which reduces the diffusion of Fe atoms and lowers the formation of Ti Fe compounds; The second is to suppress the formation of Ti Fe compounds by controlling the generation of interface product TiC. Studies have shown that the order of free energy of interface compounds is TiFe>TiFe2>β - Ti>TiC, se poutèt sa TiC se pi fasil fòme nan koòdone la. Apre ou fin rive nan epesè optimal nan kouch TiC kontinyèl ak inifòm, li se benefisye amelyore fòs la lyezon nan plak la konpoze, men li difisil a kontwole nan pwodiksyon pratik endistriyèl. Wu Jingyi et al. etidye efè yo nan ajoute diferan materyèl interlayer sou mikrostruktur la ak pwopriyete nan plak konpoze Titàn / asye, tankou Ni interlayer, Fe interlayer, Nb interlayer, elatriye Yang et al. Etidye ke anba diferan kondisyon tanperati woule, koòdone nan Ni interlayer pa t 'fòme TiC ak TiFe frajil konpoze nan 800 degre ak 900 degre, ak fòs taye mwayèn nan 310 MPa ak 224 MPa, respektivman. Xie et al. etidye efè a nan Nb interlayer sou koòdone nan Titàn / asye plak konpoze anba diferan kondisyon tanperati woule. Etid la te montre ke nan 800 degre ak 900 degre, TiC ak TiFe konpoze frajil pa te fòme nan koòdone nan konpoze, ak fòs la taye an mwayèn te rive nan 279 MPa.
Rechèch ki anwo a endike ke ajoute yon kouch entèmedyè ka efektivman siprime difizyon nan eleman koòdone. Sepandan, pi fò nan etid ki anwo yo baze sou eksperyans laboratwa, ak materyèl chè chè yo tankou Ni ak Nb chwazi tou limite aplikasyon endistriyèl yo. Etid sa a gen pou objaktif pou aplikasyon endistriyèl, lè l sèvi avèk SL3 kòm interlayer a verifye si egzistans la nan materyèl brasaj ka reyalize pandan pwosesis la chofaj woule, ak Lè sa a, atravè woule konpoze amelyore fòs la lyezon nan plak la konpoze. Ki baze sou liy pwodiksyon aktyèl la nan antrepriz la, pwosesis la woule vakyòm yo itilize pou rechèch, ak efè yo nan ajoute elektwomayetik pi bon kalite fè DT4 ak amorphe nikèl ki baze sou materyèl SL3 sou mikrostruktur la ak pwopriyete nan plak konpoze Titàn / asye yo sistematik etidye.
Etid sa a adopte yon metòd asanble billet simetrik ak pile billets yo dapre estrikti "asye interlayer Titàn izolasyon ajan izolasyon ajan Titàn interlayer asye". Metòd woule konpoze sa a ka efektivman anpeche deformation koube nan plak konpoze an pandan pwosesis la woule ak amelyore efikasite pwodiksyon an nan plak konpoze Titàn / asye. Yo aplike yon espas ki gen yon epesè apeprè 0.3 mm ant Titàn (se espas ki fèt nan chofe ak melanje oksid mayezyòm ki lejè, vè dlo, ak alkòl polyvinyl) pou anpeche adezyon pandan woule. Se soude sele kat bò te pote soti nan soude ak arc submerged, epi li se yon twou komanse fouye nan yon bout nan direksyon an woule. Yo itilize yon gwoup ponp vakyòm premye etap ki fòme ak yon ponp mekanik ak yon ponp Roots pou pase aspiratè, jan yo montre nan Figi 1. Lè degre vakyòm lan rive anba a 5 Pa, sele a te pote soti, epi finalman li voye nan moulen an asye. pou woule. Biyè a chofe a 880 degre nan yon founo rezistans Desktop, ki te fèt pou 4 èdtan, epi woule 16 fwa nan yon tanperati woule nan (850 ± 10) degre, ak yon to konpresyon jeneral apeprè 90%.
Yo pran echantiyon nan kwen pozisyon presegondè nan billet la, epi dapre estanda GB/T 6396-2008, pwopriyete mekanik tablo konpoze an yo teste lè l sèvi avèk yon òdinatè presizyon Nivo 1 WAW-600 kW. -kontwole elektwonik inivèsèl tès machin. Pèfòmans taye a detèmine pa metòd taye tansyon. Echantiyon an te poli ak poli. Bò asye a te premye korode ak 4% alkòl asid nitrique, ak Lè sa a, bò a Titàn te korode ak yon melanj de asid fluoridrik, asid nitrique, ak dlo (2:1:17). Yo te obsève estrikti koòdone nan lè l sèvi avèk yon mikwoskòp metalografik Axiolab5 (JX32), epi yo te obsève koòdone ak sifas ka zo kase plak konpoze an lè l sèvi avèk yon mikwoskòp elèktron Axia ChemiSEM LoVac, ki te swiv pa analiz espektroskopi enèji dispersive (EDS).
Pwopriyete mekanik
Tablo 2 montre pwopriyete mekanik panno konpoze ak diferan kouch. Fòs taye tou de plak konpoze yo pi gran pase 140 MPa ki espesifye nan estanda GB/T 8547-2019. Fòs taye nan plak la konpoze ak DT4 interlayer rive nan 187.4 MPa, ak fòs la taye nan plak la konpoze ak SL3 interlayer se 148.6 MPa. Materyèl entèmedyè a pa gen okenn efè enpòtan sou pwopriyete yo tensile, ak enèji absòpsyon enpak la pi gran pase 27 J espesifye nan estanda GB/T 700-2006. Enèji absòpsyon enpak ajoute DT4 interlayer substra tablo konpoze se yon ti kras pi ba pase sa yo ki nan ajoute SL3 interlayer tablo konpoze. De kalite plak konpoze yo te sibi tès koube (kobe enteryè 180 degre, koube ekstèn 105 degre), epi pa gen okenn fant yo te jwenn.
Mikwostrikti
Figi 2 montre mikwostrikti koòdone panno konpoze ak diferan materyèl interlayer. Figi 2 (a) montre koòdone mikwostrikti plak konpoze ak DT4 interlayer te ajoute. Estrikti grenn nan kouch debaz la gen fòm teren, sitou ki konpoze de ferit ak pèrlit. Sepandan, gwosè grenn nan DT4 entèrkalye a se inegal, ak sèlman kèk ti grenn ak grenn koryas ke yo te ferit. Plastisite a ak severite yo pòv, epi li gen tandans fè ka zo kase anba fòs taye nan kote sa a. Figi 2 (b) montre estrikti koòdone plak konpoze ak SL3 interlayer te ajoute. Kouch baz la sitou konpoze de pèrlit ak ferit, ak yon kouch dekarburizasyon ak yon lajè apeprè 5 0 μ m sou bò asye. Yon bann klè gri nwa difizyon fòme sou bò Titàn, ak estrikti a sou bò Titàn ak yon dyamèt apeprè 80 μ m se baton ki gen fòm. Akòz Fe se yon eleman ki estab nan - Ti, disolisyon nan Fe nan Ti diminye tanperati tranzisyon eutectoid nan Ti, ak faz nan - nucleates ak grandi yo fòme faz la - lè refwadi. Dapre Tablo 1, kontni kabòn nan materyèl sandwich SL3 a relativman wo, nan 0.06%. Difizyon nan eleman C gen plis chans yo fòme yon kouch TiC, ak yon kouch TiC pi epè ap diminye fòs la lyezon entèfas.
