GR2 チタンクラッドプレート

チタン/鋼の界面は高温で形成されます - Ti、TiC、FeTi または Fe2Ti およびその他の相の結晶学的情報は、

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 の中で、TiC の破壊靭性はわずか 5.7 MPa · m−1/2 であり、界面の結合品質に最も大きなダメージを与えます。 TiC、FeTi、Fe2Tiが界面に共存する場合、単独で存在する場合よりも界面へのダメージが大きい 同じ温度では、TiC、Fe2Ti、FeTi反応生成物の標準生成ギブス自由エネルギーの次数はTiC

GR2 チタン クラッド プレートの界面結合強度は、TiC 層の厚さが増加すると低下します。 TiC 層の厚さは、555 ～ 850 度で 1 ～ 3 時間の熱処理によって変更できます。薄くて均一な TiC 層がチタン/鋼の界面に形成されると、界面の結合品質を向上させるのに役立ちます。 界面の TiC 層の厚さが均一でない場合、TiC が厚い領域で脆性破壊が容易に発生し、界面の結合強度が損なわれます。 表面処理方法と界面真空度の両方が、界面 TiC 層の連続性と均一性に影響します。 界面の真空度が低い場合、チタン/鋼界面はより多くの未結合領域を生成し、界面もランダムに分布する TiN を生成します。 これらの未結合領域と TiN の存在は、界面での Ti と Fe の拡散の均一性を破壊し、界面の TiC 層の連続性を破壊し、界面の結合品質を損ないます。界面での FeTi と Fe2Ti の形成温度は - Ti→ - Ti 相転移点は 882 度を超えていますが、Fe は - Ti 安定元素であり、界面での Fe の Ti ベースへの拡散により相転移温度が低下し、- Ti が - Ti に変換され、-Ti が形成されます。界面の FeTi と Fe2Ti TiC、FeTi、Fe2Ti は Ti 変態点以上の温度で同時にチタン/鋼の界面に析出し、界面の結合品質を著しく低下させるため、チタン/鋼の温度を直接複合材料は、一般に変態点の温度よりも低くなります。

チタン/鋼複合板の引張強度、破断後の伸び、およびせん断強度の要件は、GB/T 8547-2019 チタン-鋼複合板および GB/T 8546-2017 チタン-ステンレス鋼複合板で指定されています。 . 引張強度の下限 Rmj は、次の式に従って計算されます。

ここで、t1 は鋼製母材の厚さ、mm です。 T2はチタンコーティング材の厚さ、mmです。 Rm1 は、鋼母材の引張強さの規格下限、MPa です。 Rm2はチタンクラッド材の引張強度規格

下限値、MPa。 チタン/鋼複合板の破断伸び A は、鋼母材またはチタンクラッド材の規格に規定された破断後伸びの下側伸び以上であること クラス 0 のチタン/鋼複合板の界面せん断強度はより大きい１９６ＭＰａ以上、１級及び２級チタン・鋼複合板の界面せん断強さは１４０ＭＰａ以上が要求される。 現在、遷移層金属を追加しないチタン/鋼複合板の界面せん断強度は200〜250 MPaに達し、チタン合金コーティングの界面せん断強度は純チタンコーティングよりも大幅に高くなります。 遷移層金属を追加し、プロセスパラメータを厳密に制御することによって調製されたチタン/鋼複合板の界面せん断強度は、500 MPa に達する可能性があります。

チタンと鋼の塑性変形能力と熱膨張係数は大きく異なるため、チタンと鋼を複合化することは困難です。現在、チタン/鋼複合板の主な製造方法には、爆発接合、爆発圧延接合、拡散接合、熱間圧延接合。

2.1 爆発合成法

爆発複合法は、爆発物をエネルギー源として使用し、爆発によって発生する衝撃力を使用して、金属板の2つ以上の層を激しく衝突させ、塑性変形、溶融、原子間衝突させる一種の金属複合板製造方法です。拡散し、界面の強固な接合を実現 爆薬複合ブランクの組立方法には、パラレル方式とアングル方式の2種類があります。

この方法は大面積の金属複合板に適用でき、角度法は高爆発速度の爆発物と小面積の金属複合板に適用できます。 そのアセンブリを図 1 に示します。

2.2 爆発 - ローリングコンパウンド法

爆発圧延複合法は、複合化する金属板を爆発複合した後、冷間圧延または熱間圧延により金属複合板を得る製造方法の一種です。爆発圧延複合法の一般的なプロセスフローは、金属板の製造→表面です。処理 → 爆発性複合材 → 爆発後熱処理 → 熱間圧延 → 冷間圧延 → レベリング チタンの爆発によるものです。

鋼クラッド板の界面の加工硬化は、その後の圧延効果に影響を与えるため、爆発後熱処理により界面の加工硬化を解消する必要があります。 熱処理中、界面での Fe2Ti および FeTi の形成を避けるために、温度を 850 度未満に制御する必要があります。チタン/鋼複合板の界面結合強度は、圧延率の増加に伴い増加します。これは、圧延率の増加に伴います。 、爆発によって形成されたチタン/鋼複合板の波状の界面は徐々に真っ直ぐになり、界面の金属間化合物は不連続な分布に壊れ、界面の結合強度の向上につながります。 Wang Jingzhong et al。 まずチタン板とDT4純鉄遷移層を爆発複合法で配合し、次にTi/DT4とQ235鋼板を熱間圧延複合法で配合し、Ti/DT4/Q235複合板を作製した。 界面結合強度に及ぼす調製プロセスの影響を研究した。 熱間圧延温度が 830 ~ 880 度、焼鈍温度が 550 ~ 650 度の場合、界面の金属間化合物が最も少なく、界面結合強度が 250 MPa に達することがわかりました。

チタン/鋼複合板の重要な性能指標としての界面結合品質は、常に注目されてきました。 表面処理方法、熱間圧延温度、遷移層金属、および熱処理プロセスは、界面結合の品質に影響を与える重要なプロセス要因として、この分野の研究の焦点でもあります。