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، لہذا TiC سب سے زیادہ آسانی سے انٹرفیس پر بنتا ہے۔ مسلسل اور یکساں TiC پرت کی زیادہ سے زیادہ موٹائی تک پہنچنے کے بعد، جامع پلیٹ کی بانڈنگ کی طاقت کو بہتر بنانا فائدہ مند ہے، لیکن عملی صنعتی پیداوار میں اسے کنٹرول کرنا مشکل ہے۔ وو جنگی وغیرہ۔ ٹائٹینیم/سٹیل کمپوزٹ پلیٹوں کے مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات پر مختلف انٹرلیئر مواد شامل کرنے کے اثرات کا مطالعہ کیا، جیسے نی انٹرلیئر، فی انٹرلیئر، این بی انٹرلیئر، وغیرہ۔ یانگ ایٹ ال۔ مطالعہ کیا کہ مختلف رولنگ درجہ حرارت کے حالات میں، Ni انٹرلیئر کا انٹرفیس 800 ڈگری اور 900 ڈگری پر TiC اور TiFe برٹل مرکبات نہیں بناتا، بالترتیب 310 MPa اور 224 MPa کی اوسط قینچ کی طاقت کے ساتھ۔ Xie et al. مختلف رولنگ درجہ حرارت کے حالات میں ٹائٹینیم/سٹیل کمپوزٹ پلیٹوں کے انٹرفیس پر Nb انٹرلیئر کے اثر کا مطالعہ کیا۔ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ 800 ڈگری اور 900 ڈگری پر، جامع انٹرفیس پر TiC اور TiFe ٹوٹنے والے مرکبات نہیں بنتے تھے، اور قینچ کی اوسط طاقت 279 MPa تک پہنچ گئی تھی۔
مندرجہ بالا تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ انٹرمیڈیٹ پرت کا اضافہ انٹرفیس عناصر کے پھیلاؤ کو مؤثر طریقے سے دبا سکتا ہے۔ تاہم، مندرجہ بالا زیادہ تر مطالعات لیبارٹری کے تجربات پر مبنی ہیں، اور مہنگے انٹر لیئر میٹریل جیسے کہ نی اور این بی کا انتخاب بھی ان کے صنعتی استعمال کو محدود کرتا ہے۔ اس مطالعہ کا مقصد صنعتی اطلاق ہے، SL3 کو انٹرلیئر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے اس بات کی تصدیق کرنا ہے کہ آیا رولنگ ہیٹنگ کے عمل کے دوران بریزنگ میٹریل کا وجود حاصل کیا جا سکتا ہے، اور پھر کمپوزٹ پلیٹ کی بانڈنگ مضبوطی کو بہتر بنانے کے لیے رولنگ کمپوزٹ کے ذریعے۔ انٹرپرائز کی اصل پروڈکشن لائن کی بنیاد پر، ویکیوم رولنگ کے عمل کو تحقیق کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور ٹائٹینیم/سٹیل کمپوزٹ پلیٹوں کے مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات پر برقی مقناطیسی خالص آئرن DT4 اور بے ساختہ نکل پر مبنی بریزنگ میٹریل SL3 کو شامل کرنے کے اثرات کا منظم طریقے سے مطالعہ کیا جاتا ہے۔
یہ مطالعہ ایک سڈول بلیٹ اسمبلی کا طریقہ اپناتا ہے اور "اسٹیل انٹرلیئر ٹائٹینیم آئسولیشن ایجنٹ آئسولیشن ایجنٹ ٹائٹینیم انٹرلیئر اسٹیل" کی ساخت کے مطابق بلٹس کو اسٹیک کرتا ہے۔ یہ جامع رولنگ طریقہ رولنگ کے عمل کے دوران کمپوزٹ پلیٹ کی موڑنے والی اخترتی کو مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے اور ٹائٹینیم/سٹیل کمپوزٹ پلیٹوں کی پیداواری کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ تقریباً 0.3 ملی میٹر کی موٹائی کے ساتھ ایک اسپیسر ٹائٹینیم کے درمیان لگایا جاتا ہے (اسپیسر ہلکے میگنیشیم آکسائیڈ، واٹر گلاس، اور پولی وینیل الکحل کو گرم کرکے اور ملا کر بنایا جاتا ہے) تاکہ رولنگ کے دوران چپکنے سے بچ سکے۔ فور سائیڈ سیلنگ ویلڈنگ ڈوبی ہوئی آرک ویلڈنگ کے ذریعے کی جاتی ہے، اور رولنگ سمت میں ایک سرے پر سوراخ کیا جاتا ہے۔ ویکیومنگ کے لیے پہلے مرحلے کے ویکیوم پمپ گروپ کا استعمال کیا جاتا ہے جس میں مکینیکل پمپ اور روٹس پمپ ہوتے ہیں، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ جب ویکیوم کی ڈگری 5 Pa سے کم ہوجاتی ہے، سیلنگ کی جاتی ہے، اور آخر میں اسے اسٹیل مل کو بھیج دیا جاتا ہے۔ رولنگ کے لئے. بلٹ کو ڈیسک ٹاپ مزاحمتی بھٹی میں 880 ڈگری پر گرم کیا جاتا ہے، جسے 4 گھنٹے تک رکھا جاتا ہے، اور (850 ± 10) ڈگری کے رولنگ درجہ حرارت پر 16 بار رول کیا جاتا ہے، جس کی مجموعی کمپریشن کی شرح تقریباً 90% ہے۔
نمونہ بلٹ کی درمیانی پوزیشن کے کنارے پر لیا جاتا ہے، اور GB/T 6396-2008 معیار کے مطابق، جامع بورڈ کی مکینیکل خصوصیات کی جانچ لیول 1 درستگی والے WAW-600 kW کمپیوٹر کے ذریعے کی جاتی ہے۔ کنٹرول شدہ الیکٹرانک یونیورسل ٹیسٹنگ مشین۔ قینچ کی کارکردگی کا تعین تناؤ شیئر طریقہ سے کیا جاتا ہے۔ نمونہ پالش اور پالش کیا گیا تھا۔ اسٹیل سائیڈ کو پہلے 4٪ نائٹرک ایسڈ الکحل سے رگڑا گیا تھا، اور پھر ٹائٹینیم سائیڈ کو ہائیڈرو فلورک ایسڈ، نائٹرک ایسڈ، اور پانی (2:1:17) کے آمیزے سے corroded کیا گیا تھا۔ انٹرفیس کا ڈھانچہ ایک Axiolab5 (JX32) میٹالوگرافک مائیکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے دیکھا گیا، اور Axia ChemiSEM LoVac اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے جامع پلیٹ کے انٹرفیس اور فریکچر کی سطح کا مشاہدہ کیا گیا، جس کے بعد انرجی ڈسپرسیو اسپیکٹروسکوپی (EDS) تجزیہ کیا گیا۔
مکینیکل خصوصیات
جدول 2 مختلف انٹرلیئرز کے ساتھ جامع پینلز کی مکینیکل خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ دونوں جامع پلیٹوں کی قینچ کی طاقت GB/T 8547-2019 معیار میں بیان کردہ 140 MPa سے زیادہ ہے۔ DT4 انٹرلیئر کے ساتھ کمپوزٹ پلیٹ کی قینچ کی طاقت 187.4 MPa تک پہنچ جاتی ہے، اور SL3 انٹرلیئر کے ساتھ کمپوزٹ پلیٹ کی قینچ کی طاقت 148.6 MPa ہے۔ انٹرمیڈیٹ انٹر لیئر مواد کا تناؤ کی خصوصیات پر کوئی خاص اثر نہیں ہوتا ہے، اور اثر جذب کرنے والی توانائی GB/T 700-2006 معیار میں بیان کردہ 27 J سے زیادہ ہے۔ DT4 انٹرلیئر کمپوزٹ بورڈ سبسٹریٹ کو شامل کرنے کی اثر جذب کرنے والی توانائی SL3 انٹرلیئر کمپوزٹ بورڈ کو شامل کرنے کی نسبت قدرے کم ہے۔ دو قسم کی جامع پلیٹوں کو موڑنے کے ٹیسٹ کا نشانہ بنایا گیا (اندرونی موڑنے 180 ڈگری، بیرونی موڑنے والا 105 ڈگری)، اور کوئی دراڑ نہیں ملی۔
مائیکرو اسٹرکچر
شکل 2 مختلف انٹرلیئر مواد کے ساتھ کمپوزٹ پینلز کے انٹرفیس کا مائیکرو اسٹرکچر دکھاتا ہے۔ شکل 2 (a) DT4 انٹرلیئر کے ساتھ جامع پلیٹ کے انٹرفیس مائیکرو اسٹرکچر کو دکھاتا ہے۔ بنیادی پرت پر اناج کا ڈھانچہ پٹی کی شکل کا ہوتا ہے، بنیادی طور پر فیرائٹ اور پرلائٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ تاہم، DT4 انٹرلیئر پر اناج کا سائز ناہموار ہے، صرف کچھ چھوٹے دانے اور موٹے دانے فیرائٹ ہوتے ہیں۔ پلاسٹکٹی اور سختی ناقص ہے، اور اس مقام پر قینچ کی طاقت کے تحت فریکچر کا خطرہ ہے۔ شکل 2 (b) جامع پلیٹ کے انٹرفیس ڈھانچے کو ظاہر کرتا ہے جس میں SL3 انٹرلیئر شامل کیا گیا ہے۔ بنیادی پرت بنیادی طور پر پرلائٹ اور فیرائٹ پر مشتمل ہوتی ہے، اسٹیل سائیڈ پر تقریباً 50 μm کی چوڑائی کے ساتھ ڈیکاربرائزیشن پرت ہوتی ہے۔ ٹائٹینیم کی طرف ایک واضح سرمئی بلیک ڈفیوژن بینڈ بنتا ہے، اور ٹائٹینیم سائیڈ پر ڈھانچہ تقریباً 80 μm کے قطر کے ساتھ چھڑی کی شکل کا ہوتا ہے۔ Fe - Ti کے ایک مستحکم عنصر ہونے کی وجہ سے، Ti میں Fe کی تحلیل Ti کے eutectoid ٹرانزیشن درجہ حرارت کو کم کر دیتی ہے، اور - مرحلہ نیوکلیٹس اور ٹھنڈا ہونے پر - مرحلے کی تشکیل کے لیے بڑھتا ہے۔ جدول 1 کے مطابق، سینڈوچ مواد SL3 کا کاربن مواد نسبتاً زیادہ ہے، 0.06% پر۔ C عنصر کے پھیلاؤ سے TiC پرت بننے کا زیادہ امکان ہوتا ہے، اور ایک موٹی TiC تہہ انٹرفیشل بانڈنگ کی طاقت کو کم کر دے گی۔
