Titanium is a silver white transition metal with high specific strength and strong corrosion resistance, widely used in important fields such as aerospace, marine vessels, and petrochemicals. However, the high price of pure titanium has to some extent limited its application in civilian industry. Therefore, titanium is combined with ordinary steel plates to produce titanium/steel composite plates, which not only meet the requirements of strength but also have good corrosion resistance. Ti Fe compounds are easily formed at the interface of titanium/steel composite plates. Currently, there are two main methods to control the formation of Ti Fe brittle phases: one is to increase the intermediate layer, which reduces the diffusion of Fe atoms and lowers the formation of Ti Fe compounds; The second is to suppress the formation of Ti Fe compounds by controlling the generation of interface product TiC. Studies have shown that the order of free energy of interface compounds is TiFe>TiFe2>β - Ti>TiC, তাই TiC সবচেয়ে সহজে ইন্টারফেসে গঠিত হয়। অবিচ্ছিন্ন এবং অভিন্ন টিআইসি স্তরের সর্বোত্তম বেধে পৌঁছানোর পরে, যৌগিক প্লেটের বন্ধন শক্তি উন্নত করা উপকারী, তবে ব্যবহারিক শিল্প উত্পাদনে এটি নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। উ জিঙ্গি এট আল। টাইটানিয়াম/স্টিল কম্পোজিট প্লেটের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলিতে বিভিন্ন ইন্টারলেয়ার উপাদান যুক্ত করার প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করেছে, যেমন নি ইন্টারলেয়ার, ফে ইন্টারলেয়ার, এনবি ইন্টারলেয়ার, ইত্যাদি। ইয়াং এট আল। অধ্যয়ন করা হয়েছে যে বিভিন্ন ঘূর্ণায়মান তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে, Ni ইন্টারলেয়ারের ইন্টারফেস 800 ডিগ্রি এবং 900 ডিগ্রিতে TiC এবং TiFe ভঙ্গুর যৌগ গঠন করে না, যার গড় শিয়ার শক্তি যথাক্রমে 310 MPa এবং 224 MPa। Xie et al. বিভিন্ন ঘূর্ণায়মান তাপমাত্রা অবস্থার অধীনে টাইটানিয়াম/ইস্পাত যৌগিক প্লেটের ইন্টারফেসে Nb ইন্টারলেয়ারের প্রভাব অধ্যয়ন করেছে। গবেষণায় দেখা গেছে যে 800 ডিগ্রী এবং 900 ডিগ্রীতে, টিআইসি এবং টিফাই ভঙ্গুর যৌগগুলি যৌগিক ইন্টারফেসে গঠিত হয়নি এবং গড় শিয়ার শক্তি 279 এমপিএতে পৌঁছেছে।
উপরের গবেষণাটি ইঙ্গিত করে যে একটি মধ্যবর্তী স্তর যুক্ত করা কার্যকরভাবে ইন্টারফেস উপাদানগুলির বিস্তারকে দমন করতে পারে। যাইহোক, উপরোক্ত অধ্যয়নগুলির বেশিরভাগই ল্যাবরেটরি পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে, এবং ব্যয়বহুল ইন্টারলেয়ার উপকরণ যেমন Ni এবং Nb নির্বাচিত তাদের শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সীমিত করে। এই অধ্যয়নের লক্ষ্য হল ইন্ডাস্ট্রিয়াল অ্যাপ্লিকেশান, SL3 কে ইন্টারলেয়ার হিসাবে ব্যবহার করে ঘূর্ণায়মান গরম করার প্রক্রিয়ার সময় ব্রেজিং উপাদানের অস্তিত্ব অর্জন করা যায় কিনা এবং তারপরে যৌগিক প্লেটের বন্ধন শক্তি উন্নত করতে রোলিং কম্পোজিটের মাধ্যমে। এন্টারপ্রাইজের প্রকৃত উৎপাদন লাইনের উপর ভিত্তি করে, ভ্যাকুয়াম রোলিং প্রক্রিয়া গবেষণার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং টাইটানিয়াম/স্টিল কম্পোজিট প্লেটের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলিতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিশুদ্ধ লোহা DT4 এবং নিরাকার নিকেল ভিত্তিক ব্রেজিং উপাদান SL3 যোগ করার প্রভাবগুলি পদ্ধতিগতভাবে অধ্যয়ন করা হয়।
এই গবেষণাটি একটি প্রতিসম বিলেট সমাবেশ পদ্ধতি গ্রহণ করে এবং "স্টিল ইন্টারলেয়ার টাইটানিয়াম আইসোলেশন এজেন্ট আইসোলেশন এজেন্ট টাইটানিয়াম ইন্টারলেয়ার স্টিল" এর গঠন অনুসারে বিলেটগুলিকে স্ট্যাক করে। এই যৌগিক ঘূর্ণায়মান পদ্ধতি কার্যকরভাবে ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়া চলাকালীন যৌগিক প্লেটের নমন বিকৃতি প্রতিরোধ করতে পারে এবং টাইটানিয়াম/ইস্পাত যৌগিক প্লেটের উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করতে পারে। প্রায় 0.3 মিমি পুরুত্বের একটি স্পেসার টাইটানিয়ামের মধ্যে প্রয়োগ করা হয় (স্পেসারটি হালকা ওজনের ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, জলের গ্লাস এবং পলিভিনাইল অ্যালকোহল গরম করে এবং মিশ্রিত করে) ঘূর্ণায়মান সময় আনুগত্য রোধ করতে। চার পার্শ্বযুক্ত সিলিং ঢালাই নিমজ্জিত আর্ক ঢালাই দ্বারা বাহিত হয়, এবং ঘূর্ণায়মান দিকের এক প্রান্তে একটি গর্ত ড্রিল করা হয়। একটি যান্ত্রিক পাম্প এবং একটি রুটস পাম্প সমন্বিত একটি প্রথম পর্যায়ের ভ্যাকুয়াম পাম্প গ্রুপ ভ্যাকুয়াম করার জন্য ব্যবহার করা হয়, যেমনটি চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। যখন ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী 5 Pa-এর নিচে পৌঁছায়, তখন সিলিং করা হয়, এবং অবশেষে এটি স্টিল মিলের কাছে পাঠানো হয়। ঘূর্ণায়মান জন্য একটি ডেস্কটপ রেজিস্ট্যান্স ফার্নেসে বিলেটকে 880 ডিগ্রিতে উত্তপ্ত করা হয়, 4 ঘন্টা ধরে রাখা হয় এবং (850 ± 10) ডিগ্রির ঘূর্ণায়মান তাপমাত্রায় 16 বার ঘূর্ণায়মান হয়, যার সামগ্রিক সংকোচনের হার প্রায় 90%।
বিলেটের মধ্যম অবস্থানের প্রান্তে নমুনা নেওয়া হয় এবং GB/T 6396-2008 মান অনুযায়ী, যৌগিক বোর্ডের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি লেভেল 1 নির্ভুল WAW-600 kW কম্পিউটার ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয় -নিয়ন্ত্রিত ইলেকট্রনিক সার্বজনীন পরীক্ষার মেশিন। শিয়ার কর্মক্ষমতা টান শিয়ার পদ্ধতি দ্বারা নির্ধারিত হয়. নমুনা পালিশ এবং পালিশ করা হয়েছিল। ইস্পাতের দিকটি প্রথমে 4% নাইট্রিক অ্যাসিড অ্যালকোহল দিয়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছিল এবং তারপরে টাইটানিয়াম পার্শ্বটি হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড, নাইট্রিক অ্যাসিড এবং জলের মিশ্রণে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছিল (2:1:17)। ইন্টারফেস গঠন একটি Axiolab5 (JX32) ধাতব মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, এবং যৌগিক প্লেটের ইন্টারফেস এবং ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠ একটি Axia ChemiSEM LoVac স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল, এর পরে শক্তি বিচ্ছুরণকারী স্পেকট্রোস্কোপি (EDS) বিশ্লেষণ করা হয়েছিল৷
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
সারণি 2 বিভিন্ন ইন্টারলেয়ার সহ যৌগিক প্যানেলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য দেখায়। উভয় যৌগিক প্লেটের শিয়ার শক্তি GB/T 8547-2019 স্ট্যান্ডার্ডে নির্দিষ্ট করা 140 MPa-এর চেয়ে বেশি। DT4 ইন্টারলেয়ার সহ যৌগিক প্লেটের শিয়ার শক্তি 187.4 MPa এ পৌঁছায় এবং SL3 ইন্টারলেয়ার সহ যৌগিক প্লেটের শিয়ার শক্তি 148.6 MPa। মধ্যবর্তী ইন্টারলেয়ার উপাদানের প্রসার্য বৈশিষ্ট্যের উপর কোন উল্লেখযোগ্য প্রভাব নেই, এবং প্রভাব শোষণ শক্তি GB/T 700-2006 স্ট্যান্ডার্ডে উল্লেখ করা 27 J-এর চেয়ে বেশি। DT4 ইন্টারলেয়ার কম্পোজিট বোর্ড সাবস্ট্রেট যোগ করার প্রভাব শোষণ শক্তি SL3 ইন্টারলেয়ার কম্পোজিট বোর্ড যোগ করার তুলনায় সামান্য কম। দুই ধরনের যৌগিক প্লেট বাঁক পরীক্ষা করা হয়েছিল (অভ্যন্তরীণ নমন 180 ডিগ্রি, বাইরের নমন 105 ডিগ্রি), এবং কোনও ফাটল পাওয়া যায়নি।
মাইক্রোস্ট্রাকচার
চিত্র 2 বিভিন্ন ইন্টারলেয়ার উপকরণ সহ যৌগিক প্যানেলের ইন্টারফেসের মাইক্রোস্ট্রাকচার দেখায়। চিত্র 2 (a) DT4 ইন্টারলেয়ার যুক্ত যৌগিক প্লেটের ইন্টারফেস মাইক্রোস্ট্রাকচার দেখায়। বেস লেয়ারে শস্যের গঠন স্ট্রিপ-আকৃতির, প্রধানত ফেরাইট এবং পার্লাইট দিয়ে গঠিত। যাইহোক, DT4 ইন্টারলেয়ারে শস্যের আকার অসম, শুধুমাত্র কিছু ছোট দানা এবং মোটা দানা ফেরাইট। প্লাস্টিকতা এবং দৃঢ়তা দুর্বল, এবং এটি এই অবস্থানে শিয়ার ফোর্সের অধীনে ফ্র্যাকচার প্রবণ। চিত্র 2 (b) SL3 ইন্টারলেয়ার যুক্ত যৌগিক প্লেটের ইন্টারফেস গঠন দেখায়। বেস লেয়ারটি প্রধানত পার্লাইট এবং ফেরাইট দিয়ে গঠিত, যার স্টিলের পাশে প্রায় 50 μm প্রস্থের একটি ডিকারবুরাইজেশন স্তর রয়েছে। টাইটানিয়ামের পাশে একটি পরিষ্কার ধূসর কালো ডিফিউশন ব্যান্ড গঠিত হয় এবং টাইটানিয়াম পাশের কাঠামোটি প্রায় 80 μm ব্যাসযুক্ত রড-আকৃতির। Fe - Ti এর একটি স্থিতিশীল উপাদান হওয়ার কারণে, Ti তে Fe এর দ্রবীভূত হওয়ার ফলে Ti এর ইউটেক্টয়েড ট্রানজিশন তাপমাত্রা কমে যায় এবং - ফেজ নিউক্লিয়েট হয় এবং ঠান্ডা হলে - ফেজ গঠন করে। সারণি 1 অনুসারে, স্যান্ডউইচ উপাদান SL3 এর কার্বন সামগ্রী তুলনামূলকভাবে বেশি, 0.06%। C উপাদানের বিস্তার একটি TiC স্তর গঠনের সম্ভাবনা বেশি, এবং একটি ঘন TiC স্তর ইন্টারফেসিয়াল বন্ধন শক্তি হ্রাস করবে।
