티타늄강 복합판티타늄의 내식성을 가질 뿐만 아니라 탄소강의 우수한 용접성, 성형성 및 열전도성을 가지며 귀중한 티타늄 금속을 절약합니다. 티타늄 스틸 클래드 플레이트는 우수한 성능으로 인해 해양 산업, 석유 산업, 전력 및 원자력 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 현재 주요 생산 방식은티타늄 클래드강철접시폭발성 클래딩 방식, 폭발 압연 클래딩 방식 및 직접 압연 클래딩 방식입니다. 폭발 클래딩 방법 및 폭발 압연 클래딩 방법과 비교하여 직접 롤링 클래딩 방법은 넓은 판 폭, 얇은 코팅 및 균일한 인터페이스 특성을 가진 클래드 플레이트를 생산할 수 있습니다. 위에서 언급한 다양한 방법 중 계면 결합 강도의 한계로 인해 폭발성 클래딩만 생산 시 티타늄-강 복합 재료를 준비하는 데 사용할 수 있습니다. 압연된 클래드 플레이트의 접합 강도를 제한하는 주요 요인은 계면에서 금속간 화합물의 형성이며 표면 처리 방법, 압연 온도, 계면 구조 및 계면 탄화물은 모두 금속간 화합물의 성장에 영향을 미칩니다.
티타늄-스틸 복합판의 전단강도 문제를 해결하기 위해 선구자들은 금속 중간층을 추가하여 복합 계면 요소의 확산을 조절하고 Ni와 같은 계면 결합 강도의 효과적인 수단을 향상시키는 방법을 사용했습니다. , V, Nb, Mo, Cu, IF 강 및 순철. 금속 중간층을 추가하면 Fe-Ti 화합물 형성 문제가 해결되지만 다른 문제도 발생하므로 티타늄-강 클래드 플레이트의 전단 강도를 개선하거나 감소시킬 수 없습니다. Ti와 무한히 혼화될 수 있는 Nb 및 Mo와 같은 금속 중간막은 티타늄-강철 클래드 판의 티타늄 면에 잘 연결될 수 있지만 950℃에서 열간 압연하면 강철과의 접합부에 많은 수의 미세 기공이 생성됩니다. 측면, 복합 판의 전단 강도가 감소합니다. Ni 및 Cu와 같은 Ti와의 제한된 고용체를 가진 금속 중간층은 티타늄과 새로운 금속간 화합물을 형성하므로 티타늄-강 복합 판의 전단 강도를 효과적으로 향상시킬 수 없습니다. , 900도 이상의 압연 및 컴파운딩도 감소합니다.
현재 Fe 및 Ti 계면 구조와 동시에 잘 결합할 수 있는 중간층을 선택하는 것은 어렵다. GR3 탄소강의 준비 과정에서 생성되는 계면 생성물 TiC를 사용하는 것은 티타늄-강 복합 재료의 계면 결합 강도를 해결하는 중요한 방법이 될 수 있습니다. Fe-Ti 금속간 화합물과 비교하여 TiC는 기계적 특성이 더 우수하고 TiC의 표준 몰 깁스 자유 에너지 형성이 더 낮습니다. 현재 압연 공정에만 의존하는 것은 결합 계면에서 TiC의 안정적인 존재를 보장할 수 없습니다. 압연 온도가 850도 이상이면 TiC는 열응력의 영향으로 분해되어 안정적으로 존재할 수 없습니다. TiC가 계면에 안정적으로 존재하기 위해서는 압연 온도를 850도 이하로 낮춰야 하는데, 이는 실제 적용에서 두 가지 문제를 야기합니다. 하나는 모재의 일부 탄화물이 용해되지 않아 준비된 재료 ; 두 번째는 850도 이하의 온도에서 롤링하는 것입니다. 현재 대부분의 압연기는 압연 용량이 부족한 문제에 직면해 있습니다. 이러한 맥락에서 복합재 압연 온도를 적당히 증가시키고 계면의 결합강도를 확보할 수 있는 복합재 계면 제어 방법을 찾는 것이 필요하다.
(1) GR3을 Ga 원소로 개질한 후, 티타늄측의 계면 구조는 -Ti로 되어 있어 티타늄측의 계면 구조의 제어를 실현하고, Fe 및 C의 티타늄측으로의 확산이 현저하게 감소된다.
(2) 티타늄 측 계면의 구조를 조정한 후, 접합 계면에 단일 TiC 층이 형성된다. 850-900도에서 TiC 층의 두께는 각각 190 및 180nm로 크게 변하지 않지만 분산된 TiC의 일부가 사라지고 연속적이고 균일하게 분포된 TiC 층이 됩니다. 온도가 950도까지 올라갈 때 TiC의 두께는 510nm로 급격히 증가합니다.
(3) 티타늄-강 클래드판의 전단강도는 티타늄-측 계면의 미세조직을 조절한 후 압연온도 850, 900, 950도에서 225, 235, 140MPa이다. 압연온도가 900℃이면 티타늄-강 클래드판의 압연온도를 높이고 압연설비의 부담을 줄이면서 티타늄-강재 클래드판의 전단강도를 확보할 수 있다.
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