チタン鋼複合板 チタン金属の優れた耐食性と熱安定性、および構造用鋼の高強度を完全に組み合わせることができ、クラッドと下地金属の利点を組み合わせ、優れた工学応用の見通しを持っています。チタン鋼複合板は通常、爆発または圧延複合法によって加工されます。複合板の機械的特性は、クラッドと基板の機械的特性、接合界面の特性、複合比などのさまざまな要因の影響を受けるため、専門的な研究が必要となる場合が多いです。
現在、学者たちはチタン鋼複合板の機械的特性についてさまざまな観点から関連研究を行っています。謝ら。金属組織学的観察と機械的試験方法を使用して、工業用純Ti-X65パイプライン鋼の爆発熱間圧延複合板の微細構造と機械的特性を研究しました。結果は、界面形態がチタンコーティングと鋼板の間の接合品質に直接影響を与えることを示しました。劉ら。実験を通じてチタン鋼複合板の機械的特性を研究し、板の界面形態を観察しました。結果は、波状界面のせん断強度が直線界面のせん断強度よりも高いことを示しました。バン・ヒヨンら。 [4] は、TA2/Q235B チタン鋼複合板の単調引張、曲げ、せん断試験を実施し、その結果、チタン鋼複合板の複合比が応力-ひずみ曲線と機械的性能指標に直接影響することが示されました。静的性能に加えて、繰り返し荷重がかかった状態でのチタン鋼複合プレートの機械的性能も重要です。しかし、公開されている文献によれば、現時点では、国内外においてチタン鋼複合板の繰返し荷重下でのヒステリシス性能に関する実験結果は存在しない。
周期的荷重下でのチタン鋼複合板のヒステリシス構成関係を調査するために、単調引張試験と6つの異なる周期的荷重領域での荷重試験を実施して、静的特性とヒステリシス特性を取得しました。 Ramberg Osgood 式は実験的な骨格曲線に適合するために使用され、塑性構成モデルはそのヒステリシス性能を記述するために使用されます。モデルの材料パラメータは実験結果に基づいて調整されます。最後に、有限要素ソフトウェア ABAQUS を使用して、繰返し負荷試験プロセスを数値的にシミュレートしました。
実験で使用したチタン鋼複合板は、TA2チタン金属とQ235鋼を爆発的に複合させたものです。チタン鋼複合板の呼び厚さは11.2mm、13.2mm、15.2mm、17.2mmの4種類があります。チタン層の公称厚さは 1.2 mm で、4 つの異なる複合比を形成します。図 1 に示すように、試験片の寸法は参考文献 [4] および [6] に従って設計されました。各試験片のクランプ セクションと平行セクションは、半径 50 mm の円弧によって移行されました。単調載荷試験片4本と繰返し載荷試験片24本の計28本の試験片を設計し、いずれもチタン鋼複合板の圧延方向に沿ってワイヤーカットにより加工した。
荷重プロセス中に試験片が圧縮により早期に座屈するのを防ぎ、比較的完全なヒステリシス曲線を得るために、荷重システムは、圧縮が少なく徐々に進むという原則に基づいて決定されます。 6 つの異なる周期的荷重レジームが設計され (図 2)、そのすべてが変位制御に従って荷重されました。このうち、負荷レジーム L1、L4、および L5 は等しい増分負荷であり、L2、L3、および L6 は等しい振幅負荷でした。荷重レジーム L4 および L5 は、試験片の圧縮によって引き起こされる座屈を遅らせたり回避したりすることができ、その結果、より完全なヒステリシス曲線が得られます。
