Ymchwil i Briodweddau Platiau Cyfansawdd Titaniwm/Dur a Baratowyd gan Anwythiad Electromagnetig Gwresogi a Rholio

Mae gan blatiau cyfansawdd titaniwm / dur nid yn unig ymwrthedd cyrydiad rhagorol titaniwm, ond mae ganddynt hefyd gryfder uchel a dargludedd thermol da dur, gan leihau'r defnydd o ditaniwm metel gwerthfawr a lleihau costau cynhyrchu. Fe'u defnyddir yn eang mewn meysydd fel petrocemegol, offer pŵer, offer cynhyrchu halen, a pheirianneg forol. Ar hyn o bryd, mae'r prif ddulliau ar gyfer cynhyrchu diwydiannol platiau cyfansawdd dur titaniwm yn cynnwys dull cyfansawdd ffrwydrol, dull cyfansawdd treigl ffrwydrol, a dull cyfansawdd rholio poeth. O'i gymharu â dulliau paratoi eraill, mae gan y plât cyfansawdd dur titaniwm a baratowyd trwy ddull cyfansawdd rholio poeth fanteision ansawdd cynnyrch da, effeithlonrwydd cynhyrchu uchel, a dim llygredd amgylcheddol. Mae ganddo fanteision sylweddol wrth gynhyrchu platiau cyfansawdd ardal fawr a lled eang, ac yn raddol mae'n disodli dulliau paratoi eraill mewn cynhyrchu diwydiannol. Fodd bynnag, wrth baratoi platiau cyfansawdd titaniwm / dur gan ddefnyddio dull cyfansawdd rholio poeth, er mwyn osgoi ocsidiad y rhyngwyneb cyfansawdd o dan amodau tymheredd uchel, mae angen defnyddio dull pwmpio gwactod neu ddull weldio trawst electron gwactod ar gyfer paratoi biled i sicrhau bod y rhyngwyneb cyfansawdd mewn cyflwr gwactod. Fodd bynnag, efallai y bydd gan gynhyrchu biled gwactod ddiffygion weldio a all arwain at fethiant gwactod, gan arwain at ostyngiad yn y gyfradd cymhwyster o gynhyrchu plât cyfansawdd. Ar ben hynny, mae'r broses gynhyrchu gymhleth a chostau offer uchel yn cyfyngu ar hyrwyddo a chymhwyso dull treigl ar gyfer cynhyrchu platiau cyfansawdd. Yn ogystal, ar dymheredd uchel, mae cyfansoddion brau fel TiC, FeTi, a Fe2Ti yn cael eu cynhyrchu'n hawdd ar ryngwyneb platiau cyfansawdd titaniwm/dur wedi'u rholio'n boeth yn uniongyrchol, gan arwain at ostyngiad ym mherfformiad cneifio'r platiau cyfansawdd. Ar ben hynny, gyda chynnydd y tymheredd gwresogi, mae mathau a thrwch y cyfansoddion a gynhyrchir yn y rhyngwyneb cyfansawdd yn cynyddu'n sylweddol. Ar ôl astudio effaith tymheredd treigl ar gryfder cyfansawdd platiau cyfansawdd titaniwm / dur
Mae'r canlyniadau'n dangos, ar dymheredd treigl o 850 ~ 1050 gradd, wrth i'r tymheredd treigl gynyddu, mae nifer y cyfansoddion a gynhyrchir yn y rhyngwyneb cyfansawdd yn cynyddu, ac mae cryfder cneifio yn dangos gostyngiad sylweddol. Yu Wei et al. [20] cynhaliodd arbrofion cyfansawdd treigl o ditaniwm pur diwydiannol TA1 a Q345 yn yr ystod o 840 ~ 930 gradd. Canfu'r astudiaeth fod gan y plât cyfansawdd wedi'i rolio ar 870 gradd berfformiad gwell. Gyda'r cynnydd yn y tymheredd gwresogi, cafodd y strwythur ochr titaniwm ei drawsnewid fesul cam, a chynhyrchwyd mwy o gyfansoddion rhyngfetelaidd yn y rhyngwyneb, gan leihau cryfder cneifio'r rhyngwyneb.
Er mwyn atal ffurfio cyfansoddion rhyngfetelaidd ar y rhyngwyneb cyfansawdd titaniwm / dur yn ystod rholio poeth, mae haen fetel addas fel arfer yn cael ei ychwanegu rhwng titaniwm a dur fel haen ganolraddol i wella amodau dadffurfiad a gwasgariad cydlynol y rhyngwyneb. Er enghraifft, mae SABOK TAKIN RM et al. [21] cynhaliodd arbrofion cyfansawdd titaniwm/dur rholio poeth gan ddefnyddio Cu fel haen ganolraddol ar wahanol dymereddau, a oedd yn atal ffurfio cyfansoddion rhyngfetelaidd TiC a Fe Ti, ac ni chynhyrchwyd unrhyw haen adwaith yn y rhyngwyneb cyfansawdd rhwng dur carbon a chopr. Fodd bynnag, cynhyrchwyd amrywiol gyfansoddion rhyngfetelaidd Ti Cu ar y rhyngwyneb cyfansawdd rhwng copr a thitaniwm, gan leihau cryfder cneifio'r plât cyfansawdd.
Paratowyd plât cyfansawdd titaniwm / dur trwy rolio poeth haearn pur DT4 fel yr haen ganolraddol. Ar dymheredd gwresogi o 850 gradd, cyflawnodd y plât cyfansawdd gryfder cneifio uchaf o 237 6 MPa; Wrth i'r tymheredd gwresogi gynyddu i 950 gradd, mae haen frau drwchus yn ffurfio ar y rhyngwyneb cyfansawdd, gan arwain at ostyngiad sylweddol yng nghryfder bondio'r plât cyfansawdd. CHAI XY et al. atal yn effeithiol ffurfio cyfnodau brau yn y rhyngwyneb cyfansawdd trwy ychwanegu dwy haen ganolraddol wahanol, Nb a Mo. Cynyddodd cryfder cneifio y plât cyfansawdd 65 a 20 MPa, yn y drefn honno, o'i gymharu â pheidio ag ychwanegu haen ganolraddol. LI BX et al. [24] paratoi platiau cyfansawdd dur titaniwm trwy rolio poeth IF dur, V, ac IF dur + V fel haenau canolradd. Canfu'r astudiaeth na chanfuwyd unrhyw gyfnod brau yn y rhyngwyneb cyfansawdd pan ddefnyddiwyd IF steel + V fel yr haen ganolraddol, a bod cryfder cneifio yn uwch na chryfder un deunydd fel yr haen ganolraddol, gan gyrraedd 241 ar 900 gradd a gostyngiad cyfradd o 93% Ar 8 MPa, wrth i'r tymheredd gwresogi gynyddu, mae trwch y cyfnod σ ar y rhyngwyneb dur V/IF yn cynyddu, gan wanhau cryfder cneifio'r plât cyfansawdd yn ddifrifol.
O'r ymchwil uchod, gellir gweld, o dan amodau tymheredd uwch, y bydd platiau cyfansawdd titaniwm / dur rholio poeth yn cynhyrchu cyfnodau brau ni waeth a yw rhyngwyneb cyfansawdd haen ganolraddol yn cael ei ychwanegu, gan arwain at ostyngiad yn ansawdd bondio'r plât cyfansawdd. . Er mwyn osgoi ffurfio cyfansoddion brau yn ystod prosesau rholio ac oeri tymheredd uchel, cynigiodd Bai Yuliang gynllun o rolio platiau cyfansawdd titaniwm/dur gan ddefnyddio gwresogi ymsefydlu electromagnetig amledd uchel a dull dau gam poeth oer. Trwy ddefnyddio cyflymder gwresogi cyflym anwythiad electromagnetig, mae'r amser gwresogi yn cael ei fyrhau a rheolir dyddodiad cyfansoddion rhyngfetelaidd yn y rhyngwyneb. GUO XW et al. Cynhaliodd [26] arbrofion rholio poeth ar blatiau cyfansawdd TC4/304 gan ddefnyddio'r dull pwls trydan a gynorthwyir ar wahanol dymereddau a chyfraddau lleihau. Dangosodd yr astudiaeth y gall defnyddio rholio â chymorth pwls trydan hyrwyddo bondio metelegol metelau yn effeithiol. Paratowyd platiau cyfansawdd TC4/304 o ansawdd uchel yn llwyddiannus o dan brosesau treigl gyda thymheredd is a chyfraddau lleihau is, gydag uchafswm cryfder cneifio o 286 MPa. Mewn ymateb i'r problemau wrth baratoi platiau cyfansawdd titaniwm / dur trwy ddull cyfansawdd rholio poeth, mae'r papur hwn yn cynnig defnyddio haearn pur fel yr haen ganolraddol, gan ddefnyddio hylifedd da haearn pur i wella amodau dadffurfiad y matrics rhyngwyneb, a pharatoi platiau cyfansawdd titaniwm/dur perfformiad uchel trwy bentyrru biledau anghymesur o dan amddiffyniad nwy anadweithiol a defnyddio gwresogi ymsefydlu electromagnetig ar dymheredd is. Mae'r dull hwn nid yn unig yn symleiddio'r broses gynhyrchu, ond hefyd yn osgoi ffurfio cyfansoddion brau ar y rhyngwyneb cyfansawdd trwy ddefnyddio nodweddion cyflymder gwresogi byr a thymheredd isel anwythiad electromagnetig. Mae'r erthygl hon yn bwriadu astudio microstrwythur a phriodweddau rhyngwyneb platiau cyfansawdd titaniwm / dur a baratowyd trwy wresogi a rholio sefydlu gyda gwahanol drwch o DT4 fel haenau canolradd.