Les méthodes de préparation deplaques composites en acier titanecomprennent principalement la méthode d'explosion, la méthode d'explosion + laminage, la méthode de laminage et la méthode de diffusion. La méthode de diffusion pour préparer des plaques composites en acier au titane présente un temps de composite plus long et une résistance interfaciale insuffisante, ce qui la rend impropre à la production industrielle. La production nationale adopte principalement la méthode d'explosion, qui présente un processus simple, une technologie mature et une résistance d'interface composite élevée du produit. Cependant, il présente les inconvénients d’une pollution sonore élevée pour l’environnement et d’une taille de préparation limitée. La plupart des pays étrangers utilisent une méthode de laminage pour produire des plaques composites en acier au titane, qui ont non seulement des spécifications de largeur et de taille de plaque contrôlables, mais ont également des performances d'interface composite stables et pures, évitant ainsi les problèmes mentionnés ci-dessus. À l'avenir, elle remplacera progressivement la méthode d'explosion comme méthode principale de préparation des plaques composites en acier au titane.
La préparation de plaques composites par méthode de laminage peut être divisée en méthode de laminage direct et méthode de laminage sous vide. Lors de l'utilisation de la méthode de laminage direct pour préparer des plaques composites en acier au titane, la pression entre les surfaces du métal composite est généralement supérieure à 105 Pa. À ce stade, le matériau composite en titane subira inévitablement une forte réaction avec l'oxygène, ce qui entrave la liaison métallurgique à l'interface et conduit à une défaillance du composite. Par conséquent, la méthode de laminage sous vide doit être utilisée [10]. Dans la production réelle, les billettes composites en acier au titane sont souvent préparées en assemblant symétriquement les billettes et en pompant sous vide les pores réservés au niveau des cordons de soudure des billettes, puis en les soumettant à un chauffage et un laminage. La sélection du degré de vide est la clé pour garantir la propreté de la surface de l'acier au titane destiné à être un métal composite pendant le processus de chauffage et de laminage. Lorsque le vide est trop élevé, il y a plus d'air résiduel dans la billette composite, ce qui pollue l'interface composite ; Lorsque le vide est trop faible, le taux d’extraction sous vide est lent, ce qui affecte l’efficacité de la production. À l'heure actuelle, la plupart des recherches se concentrent sur le processus de laminage à chaud des plaques composites en acier au titane, avec peu d'attention accordée à l'effet du degré de vide sur la microstructure et les propriétés du processus de préparation des plaques composites en acier au titane laminées. Par conséquent, cet article analyse la microstructure d'interface et le comportement d'oxydation des plaques composites laminées en acier au titane sous différents degrés de vide, combinés à la microdureté et à la résistance au cisaillement, pour fournir un degré de vide raisonnable pour la préparation de billettes composites en acier au titane, ce qui a une importance directrice importante pour l'industrie. production de plaques composites titane-acier par laminage.
L'acier Q345R est utilisé comme métal de base et le titane pur industriel TA2 est utilisé comme matériau composite. Sa composition chimique spécifique est présentée dans le tableau 1
La préparation de plaques composites en acier au titane dans cette expérience comprend les processus suivants : préparation des billettes, traitement de surface, revêtement d'agent d'isolation, scellement et soudage des billettes, ainsi que chauffage et laminage. Transformé en substrat Q345R de dimensions 180 mm × 130 mm × 40 mm et en composite TA2 de dimensions 180 mm × 130 mm × 10 mm par découpe au fil ; Polissez la surface du métal composite jusqu'à ce que le métal frais soit complètement exposé, puis essuyez-le avec de l'alcool pour éliminer les taches d'huile de surface, l'oxydation et autres impuretés ; Avant l'assemblage, il est nécessaire de recouvrir uniformément la surface entre les matériaux composites en titane avec un agent de démoulage ; Lors de l'assemblage de la billette, la méthode des rainures est utilisée, qui consiste à assembler la billette sous une forme symétrique en recouvrant le substrat extérieur d'acier et la couche intérieure de titane composite ; Utilisation du soudage à l'arc manuel pour sceller et souder autour du substrat, en laissant un espace pour l'extraction sous vide, afin de former une billette composite en acier au titane. Préparez trois ensembles de billettes composites en acier au titane de la même taille et utilisez une pompe moléculaire à vide pour extraire le vide de l'intérieur des billettes composites, de sorte que les degrés de vide à l'intérieur des billettes soient respectivement de 1, 0,1 et 0,01 Pa, et enregistrez-les sous forme d'échantillons 1 #, 2 # et 3 #, respectivement. Placez la billette composite en acier titane assemblée dans un four de chauffage et chauffez-la à une température de 930 degrés.
Après 2 heures d'isolation, le roulage est réalisé avec un taux de réduction total de 80% et une vitesse de roulage de 0,3m/s. Après laminage, il est refroidi à l'air jusqu'à température ambiante. Des échantillons métallographiques ont été prélevés et polis à partir de l'interface composite et de la position de liaison de la couche composite de titane sur la plaque composite d'acier au titane. La corrosion a été réalisée à l'aide d'une solution d'alcool d'acide nitrique à 4 %, et la microstructure de l'échantillon a été observée et analysée par spectre énergétique EDS à l'aide d'un microscope électronique à balayage. L'analyse de la dureté a été effectuée à différentes positions de l'échantillon à l'aide d'un testeur de dureté Vickers, et les propriétés mécaniques de la plaque composite en acier au titane ont été testées à l'aide d'une machine de traction universelle.
