Způsoby přípravykompozitní desky z titanové ocelizahrnují především metodu výbuchu, metodu výbuchu + válcování, metodu válcování a metodu difúze. Difúzní metoda pro přípravu titanových ocelových kompozitních desek má delší dobu kompozitu a nedostatečnou mezipovrchovou pevnost, takže je nevhodná pro průmyslovou výrobu. Domácí výroba využívá hlavně metodu výbuchu, která má jednoduchý proces, vyspělou technologii a vysokou kompozitní pevnost rozhraní produktu. Má však nevýhody vysoké hlukové zátěže prostředí a omezené velikosti přípravy. Většina cizích zemí používá k výrobě kompozitních desek z titanové oceli metodu válcování, která má nejen ovladatelné specifikace šířky a velikosti desky, ale má také stabilní a čistý výkon kompozitního rozhraní, čímž se účinně vyhýbá výše uvedeným problémům. V budoucnu postupně nahradí metodu výbuchu jako hlavní metodu přípravy kompozitních desek z titanové oceli.
Přípravu kompozitních desek metodou válcování lze rozdělit na metodu přímého válcování a metodu vakuového válcování. Při použití metody přímého válcování k přípravě kompozitních desek z titanové oceli je tlak mezi povrchy kompozitního kovu obvykle vyšší než 105 Pa. V této době bude titanový kompozitní materiál nevyhnutelně podléhat silné reakci s kyslíkem, což brání metalurgickému spojení na rozhraní a vede k selhání kompozitu. Proto musí být použita metoda vakuového válcování [10]. Ve skutečné výrobě se předvalky z titanové oceli často připravují symetrickým sestavením předvalků a vakuovým čerpáním vyhrazených pórů u svarů předvalků a poté se podrobí ohřevu a válcování. Výběr stupně vakua je klíčem k zajištění čistoty povrchu titanové oceli, která má být kompozitním kovem, během procesu ohřevu a válcování. Když je vakuum příliš vysoké, je v kompozitním bloku více zbytkového vzduchu, který znečišťuje kompozitní rozhraní; Když je vakuum příliš nízké, rychlost vakuové extrakce je pomalá, což ovlivňuje efektivitu výroby. V současnosti je většina výzkumu zaměřena na proces válcování titanových ocelových kompozitních desek za tepla, přičemž malá pozornost je věnována vlivu stupně vakua na mikrostrukturu a vlastnosti procesu přípravy válcovaných titanových ocelových kompozitních desek. Tento článek proto analyzuje mikrostrukturu rozhraní a oxidační chování válcovaných kompozitních desek z titanové oceli pod různými stupni vakua, v kombinaci s mikrotvrdostí a pevností ve smyku, aby se zajistil přiměřený stupeň vakua pro přípravu polotovarů z titanové oceli, což má důležitý hlavní význam pro průmysl. výroba kompozitních desek z titanové oceli metodou válcování.
Jako základní kov je použita ocel Q345R a jako kompozitní materiál je použit průmyslově čistý titan TA2. Jeho specifické chemické složení je uvedeno v tabulce 1
Příprava kompozitních desek z titanové oceli v tomto experimentu zahrnuje následující procesy: příprava předvalků, povrchová úprava, potahování izolačním činidlem, těsnění a svařování předvalků a ohřev a válcování. Řezáním drátem zpracováno na substrát Q345R o rozměrech 180 mm × 130 mm × 40 mm a kompozit TA2 o rozměrech 180 mm × 130 mm × 10 mm; Vyleštěte povrch kompozitního kovu, dokud nebude čerstvý kov zcela odhalen, a poté jej otřete alkoholem, abyste odstranili povrchové olejové skvrny, oxidaci a jiné nečistoty; Před montáží je nutné povrch mezi titanovými kompozitními materiály rovnoměrně natřít separačním prostředkem; Při sestavování sochoru se používá drážková metoda, která spočívá v sestavení sochoru v symetrické podobě pokrytím vnějšího substrátu ocelí a vnitřní vrstvy kompozitním titanem; Použití ručního obloukového svařování k utěsnění a svaření kolem substrátu, ponechání mezery pro vakuovou extrakci, za účelem vytvoření předvalku z titanové oceli. Připravte tři sady kompozitních předvalků z titanové oceli o stejné velikosti a pomocí vakuové molekulární pumpy extrahujte vakuum z vnitřku kompozitních předvalků tak, aby stupně vakua uvnitř předvalků byly 1, 0,1 a 0,01 Pa. zaznamenejte je jako vzorky 1 #, 2 # a 3 #. Umístěte sestavený předvalek z titanové oceli do ohřívací pece a zahřejte jej na teplotu 930 stupňů.
Po 2 hodinách izolace se provádí válcování s celkovou mírou snížení 80% a rychlostí válcování 0,3 m/s. Po válcování se ochladí na vzduchu na pokojovou teplotu. Byly odebrány a vyleštěny metalografické vzorky z rozhraní kompozitu a vazebné polohy vrstvy titanového kompozitu na kompozitní desce z titanové oceli. Koroze byla provedena za použití 4% roztoku alkoholu kyseliny dusičné a mikrostruktura vzorku byla pozorována a analyzována pomocí EDS energetického spektra za použití rastrovacího elektronového mikroskopu. Analýza tvrdosti byla provedena v různých polohách vzorku pomocí tvrdoměru Vickers a mechanické vlastnosti kompozitní desky z titanové oceli byly testovány pomocí univerzálního tahového stroje.
