1 Descripción de productos
La placa compuesta de titanio y acero no solo tiene la resistencia a la corrosión del titanio, sino que también tiene la alta resistencia del acero aleado y también tiene excelentes propiedades integrales, como una buena conductividad térmica. Se ha convertido en un material estructural indispensable en las industrias químicas y de recipientes a presión modernas. Debido a que la composición química y las propiedades físicas y químicas del titanio y el acero son relativamente diferentes, y se formarán una variedad de compuestos intermetálicos entre ellos a altas temperaturas, es más difícil soldarlos mediante soldadura por fusión convencional. La soldadura explosiva es uno de los métodos comunes para producir materiales compuestos de metal, que tiene las ventajas de alta eficiencia, bajo costo y buena calidad de formación.
2 Las propiedades mecánicas y la microestructura de interfaz de la placa compuesta explosiva GR12-Q345R se probaron sistemáticamente y se obtuvieron las siguientes conclusiones principales:
1. La prueba de propiedades mecánicas muestra que la resistencia a la tracción promedio de la placa compuesta GR12-Q345R es 563.03MPa, que es más alta que el valor de cálculo de resistencia a la tracción teórica de 471.9MPa. La resistencia al corte promedio de la placa compuesta es de 266,1 MPa, que es superior a los 196 MPa requeridos por el estándar de prueba. Cuando el ángulo de flexión interno y externo de la muestra de placa compuesta alcanza los 180 º, no hay grietas ni microfisuras y tiene un buen rendimiento de flexión. La prueba de dureza muestra que el valor de dureza en la interfaz de unión es el más alto, hasta 258,2 HV. A medida que aumenta la distancia desde la interfaz, el valor de dureza disminuye gradualmente y tiende a la dureza del metal base original debido al debilitamiento del efecto de endurecimiento de la soldadura explosiva.
2. La observación metalográfica muestra que la interfaz de unión de la placa compuesta GR12-Q345R muestra una unión ondulada periódica típica, y se forma un vórtice frontal en el lado de la matriz. Durante la soldadura explosiva, ambos lados del metal cerca de la interfaz tienen deformación plástica en diversos grados. Se forma una pequeña cantidad de líneas de corte adiabáticas en el lado TA10, y los granos cerca de la interfaz Q345R obviamente se refinan. Además, se formó una pequeña cantidad de fusión negra en algunos picos de onda.
3. El análisis de estructura de fase XRD del área de interfaz de unión de la placa compuesta GR12-Q345R muestra que hay una pequeña cantidad de FeTi y Fe2Ti en la interfaz, lo que no tiene ningún efecto adverso en el rendimiento de la placa compuesta debido a su pequeño contenido. El análisis de escaneo de la línea del elemento de aleación de la interfaz de unión muestra que durante la soldadura explosiva, los átomos de Ti y Fe en la interfaz producen una difusión mutua obvia, lo que es beneficioso para mejorar la calidad de unión de la interfaz de la placa compuesta.
4. El análisis de escaneo de fractura por tracción muestra que la superficie de fractura de la placa compuesta base de la placa compuesta tiene una cantidad sur de hoyuelos equiaxiales, lo que muestra características de fractura dúctil obvias. La observación de exploración de la fractura por cizallamiento muestra que las formas de onda en la fractura de la placa compuesta se distribuyen uniformemente y no se encuentran defectos como poros e impurezas.
El análisis TEM de la interfaz de la placa compuesta muestra que la interfaz es estrecha, de aproximadamente 200 nm, y no se forma ningún compuesto intermetálico en la interfaz. En el lado de Q345R cerca de la interfaz, hay nanocristales y estructuras aerodinámicas, y los fenómenos de recuperación y recristalización ocurren en el área de estructura aerodinámica.
3Análisis de microestructura de la superficie del material.
La micromorfología de la placa de acero bajo tres tratamientos de superficie diferentes se muestra en la Figura 2. La composición elemental de diferentes áreas en diferentes tratamientos de superficie se detecta mediante el análisis de dispersión de energía de la sonda de electrones, y los resultados se muestran en la Tabla 2.
Análisis de interfaz combinado
Sonda electrónica de interfase de unión bajo tres tratamientos superficiales diferentes
(a) - pulido con cepillo de acero; (b) - decapado; (c) - Moler con máquina de banda abrasiva de agua
En la Figura 3a, se forma una gran cantidad de inclusiones en la interfaz. La formación de estas inclusiones se debe principalmente a la formación de una zona cerrada cuando la superficie del metal después del pulido con cepillo de alambre entra en contacto entre sí. En el proceso de calentamiento, laminado y posterior enfriamiento, es muy fácil juntar elementos y formar una gran cantidad de inclusiones. Según el análisis WDS, el elemento de la inclusión es Ti (50 12 por ciento - 52. 3 por ciento) y C (46 12 por ciento - 47. 7 por ciento), puede se ve que la inclusión en la interfaz es muy probable que sea TiC. En la Figura 3b, el contenido de la inclusión de la interfaz se reduce significativamente, lo que indica que la rugosidad de la superficie del metal después del tratamiento de decapado se reduce significativamente. Durante el calentamiento, laminado y enfriamiento después del laminado, el área cerrada formada es pequeña y no hay un fenómeno obvio de segregación de elementos. En la Figura 3c, la capa compuesta en la interfaz es continua y no se encuentra ninguna inclusión obvia.
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