Plaque composite en acier au titanepossède non seulement la résistance à la corrosion du titane, mais également l'excellente soudabilité, la formabilité et la conductivité thermique de l'acier au carbone, et permet également d'économiser du titane précieux. Les plaques revêtues d'acier au titane sont largement utilisées dans l'industrie maritime, l'industrie pétrolière, l'énergie électrique et l'énergie nucléaire et d'autres domaines en raison de leurs excellentes performances. A l'heure actuelle, les principales méthodes de production derevêtu de titaneacierassiettessont la méthode de revêtement explosif, la méthode de revêtement par roulement par explosion et la méthode de revêtement par roulement direct. Par rapport à la méthode de placage explosif et à la méthode de placage par laminage par explosion, la méthode de placage par laminage direct peut produire des plaques plaquées avec une large largeur de plaque, un revêtement mince et des propriétés d'interface uniformes. Parmi les différentes méthodes évoquées ci-dessus, du fait de la limitation de la force de liaison interfaciale, seul le rechargement explosif peut être utilisé pour préparer des matériaux composites titane-acier en production. Le principal facteur limitant la force de liaison des plaques plaquées laminées est la formation de composés intermétalliques à l'interface, et la méthode de traitement de surface, la température de laminage, la structure de l'interface et les carbures interfaciaux affecteront tous la croissance des composés intermétalliques.
Afin de résoudre le problème de la résistance au cisaillement de la plaque composite titane-acier, les prédécesseurs ont utilisé la méthode d'ajout d'une couche intermédiaire métallique pour ajuster la diffusion des éléments d'interface composites et améliorer les moyens efficaces de résistance de liaison de l'interface, tels que Ni , V, Nb, Mo, Cu, IF acier et fer pur. L'ajout de la couche intermédiaire métallique résout le problème de la formation de composés Fe-Ti, mais cela entraînera également d'autres problèmes, de sorte que la résistance au cisaillement de la plaque revêtue d'acier au titane ne peut pas être améliorée, ni même diminuée. Les couches intermédiaires métalliques telles que Nb et Mo qui peuvent être miscibles à l'infini avec Ti peuvent être bien connectées au côté titane de la plaque plaquée d'acier au titane, mais le laminage à chaud à 950 degrés C produira un grand nombre de micropores à la jonction avec l'acier. côté, la résistance au cisaillement de la plaque composite est réduite ; la couche intermédiaire métallique avec une solution solide limitée avec Ti, telle que Ni et Cu, formera un nouveau composé intermétallique avec du titane, de sorte qu'elle ne peut pas améliorer efficacement la résistance au cisaillement de la plaque composite titane-acier. , Le roulement et la composition à plus de 900 degrés diminueront même.
À l'heure actuelle, il est difficile de sélectionner une couche intermédiaire qui peut bien se combiner avec les structures d'interface Fe et Ti en même temps. L'utilisation du produit d'interface TiC généré dans le processus de préparation de l'acier au carbone GR3 peut devenir une méthode importante pour résoudre la force de liaison de l'interface des matériaux composites titane-acier. Comparé aux composés intermétalliques Fe-Ti, TiC a de meilleures propriétés mécaniques, et l'énergie libre molaire standard de Gibbs de formation de TiC est plus faible. À l'heure actuelle, se fier uniquement au processus de laminage ne peut garantir l'existence stable de TiC à l'interface de liaison. Lorsque la température de laminage est supérieure à 850 degrés, le TiC se décompose sous l'action de la contrainte thermique et ne peut pas exister de manière stable. Pour que le TiC existe de manière stable à l'interface, la température de laminage doit être abaissée en dessous de 850 degrés, ce qui entraînera deux problèmes dans les applications pratiques : le premier est que certains carbures dans le matériau de base ne peuvent pas être dissous, ce qui affecte les propriétés mécaniques de le matériel préparé ; Le second roule à une température inférieure à 850 degrés. Actuellement, la plupart des laminoirs sont confrontés au problème d'une capacité de laminage insuffisante. Dans ce contexte, il est nécessaire de trouver une méthode de contrôle de l'interface composite qui permette d'augmenter modérément la température de laminage du composite et d'assurer la force de collage de l'interface.
(1) Après avoir modifié GR3 avec l'élément Ga, la structure d'interface du côté titane est -Ti, qui réalise le contrôle de la structure d'interface du côté titane, et la diffusion de Fe et C vers le côté titane est considérablement réduite.
(2) Après avoir ajusté la structure de l'interface côté titane, une seule couche de TiC est formée à l'interface de liaison. À 850-900 degré, l'épaisseur de la couche de TiC ne change pas de manière significative, qui sont respectivement de 190 et 180 nm, mais une partie du TiC dispersé disparaît et devient une couche de TiC continue et uniformément répartie ; lorsque la température monte à 950 degrés, l'épaisseur de TiC La forte augmentation est de 510 nm.
(3) La résistance au cisaillement de la plaque revêtue d'acier au titane est de 225, 235 et 140 MPa aux températures de laminage de 850, 900 et 950 degrés après la régulation de la microstructure de l'interface côté titane. Lorsque la température de laminage est de 900 degrés, la résistance au cisaillement de la plaque plaquée d'acier au titane peut être assurée tout en augmentant la température de laminage de la plaque plaquée d'acier au titane et en réduisant la charge sur l'équipement de laminage.
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