طرق تحضيرألواح مركبة من الصلب التيتانيومتشمل بشكل أساسي طريقة الانفجار، وطريقة الانفجار + التدحرج، وطريقة التدحرج، وطريقة الانتشار. تتميز طريقة الانتشار لتحضير ألواح مركبة من فولاذ التيتانيوم بوقت تركيب أطول وقوة سطحية غير كافية، مما يجعلها غير مناسبة للإنتاج الصناعي. يعتمد الإنتاج المحلي بشكل أساسي طريقة الانفجار، التي تتميز بعملية بسيطة وتكنولوجيا ناضجة وقوة واجهة مركبة عالية للمنتج. ومع ذلك، فإن له مساوئ التلوث الضوضائي العالي للبيئة ومحدودية حجم التحضير. تستخدم معظم الدول الأجنبية طريقة الدرفلة لإنتاج ألواح مركبة من فولاذ التيتانيوم، والتي لا تحتوي فقط على مواصفات عرض وحجم لوحة يمكن التحكم فيها، ولكن أيضًا تتميز بأداء واجهة مركبة مستقر ونقي، مما يتجنب بشكل فعال المشكلات المذكورة أعلاه. في المستقبل، سيتم استبدال طريقة الانفجار تدريجيًا باعتبارها الطريقة السائدة لإعداد ألواح مركبة من فولاذ التيتانيوم.
يمكن تقسيم تحضير الألواح المركبة بطريقة الدرفلة إلى طريقة الدرفلة المباشرة وطريقة الدرفلة الفراغية. عند استخدام طريقة الدرفلة المباشرة لتحضير ألواح مركبة من فولاذ التيتانيوم، فإن الضغط بين أسطح المعدن المركب عادة ما يكون أعلى من 105Pa. في هذا الوقت، ستخضع مادة التيتانيوم المركبة حتماً لتفاعل قوي مع الأكسجين، مما يعيق الترابط المعدني في الواجهة ويؤدي إلى فشل المركب. لذلك يجب استخدام طريقة الدرفلة الفراغية [10]. في الإنتاج الفعلي، غالبًا ما يتم تحضير الكتل المركبة من فولاذ التيتانيوم عن طريق التجميع المتماثل للقضبان وضخ الفراغ للمسام المحجوزة في طبقات اللحام للقضبان، ثم إخضاعها للتسخين والدرفلة. إن اختيار درجة الفراغ هو المفتاح لضمان نظافة سطح فولاذ التيتانيوم ليكون معدناً مركباً أثناء عملية التسخين والدرفلة. عندما يكون الفراغ مرتفعًا جدًا، يكون هناك المزيد من الهواء المتبقي في الخام المركب، مما يلوث الواجهة المركبة؛ عندما يكون الفراغ منخفضًا جدًا، يكون معدل استخراج الفراغ بطيئًا، مما يؤثر على كفاءة الإنتاج. في الوقت الحاضر، تركز معظم الأبحاث على عملية الدرفلة الساخنة للألواح المركبة من فولاذ التيتانيوم، مع القليل من الاهتمام لتأثير درجة الفراغ على البنية المجهرية وخصائص عملية تحضير الألواح المركبة من فولاذ التيتانيوم المدرفلة. لذلك، تحلل هذه المقالة البنية المجهرية للواجهة وسلوك الأكسدة للألواح المركبة من فولاذ التيتانيوم المدرفلة تحت درجات فراغ مختلفة، جنبًا إلى جنب مع الصلابة الدقيقة وقوة القص، لتوفير درجة فراغ معقولة لإعداد كتل مركبة من فولاذ التيتانيوم، والتي لها أهمية توجيهية مهمة للقطاع الصناعي. إنتاج ألواح مركبة من فولاذ التيتانيوم باستخدام طرق الدرفلة.
يتم استخدام الفولاذ Q345R كمعدن أساسي، ويتم استخدام التيتانيوم الصناعي النقي TA2 كمواد مركبة. ويرد تركيبها الكيميائي المحدد في الجدول 1
يتضمن تحضير ألواح الصلب التيتانيوم المركبة في هذه التجربة العمليات التالية: تحضير الخام، معالجة السطح، طلاء عامل العزل، ختم ولحام الخام، والتسخين والدرفلة. تمت معالجتها في الركيزة Q345R بأبعاد 18 0 مم × 13 0 مم × 40 مم ومركب TA2 بأبعاد 180 مم × 130 مم × 10 مم باستخدام قطع الأسلاك؛ تلميع سطح المعدن المركب حتى ينكشف المعدن الطازج تمامًا، ثم مسحه بالكحول لإزالة بقع الزيت السطحية والأكسدة والشوائب الأخرى؛ قبل التجميع، من الضروري طلاء السطح بالتساوي بين المواد المركبة من التيتانيوم بعامل تحرير؛ عند تجميع البليت، يتم استخدام طريقة الأخدود، وهي تجميع البليت بشكل متماثل من خلال تغطية الركيزة الخارجية بالفولاذ والطبقة الداخلية بالتيتانيوم المركب؛ استخدام اللحام القوسي اليدوي للإغلاق واللحام حول الركيزة، مما يترك فجوة لاستخلاص الفراغ، لتشكيل كتلة مركبة من فولاذ التيتانيوم. قم بإعداد ثلاث مجموعات من القضبان المركبة من فولاذ التيتانيوم بنفس الحجم، واستخدم مضخة جزيئية مفرغة لاستخراج الفراغ من داخل القضبان المركبة، بحيث تكون درجات الفراغ داخل القضبان هي 1، 0.1، و0.01 باسكال، على التوالي، و تسجيلها كعينات 1 #، 2 #، و 3 #، على التوالي. ضع البليت المركب من فولاذ التيتانيوم المجمع في فرن التسخين وقم بتسخينه عند درجة حرارة 930 درجة.
بعد ساعتين من العزل، يتم تنفيذ الدرفلة بمعدل تخفيض إجمالي قدره 80% وسرعة دحرجة تبلغ 0.3 م/ث. بعد المتداول، يتم تبريده بالهواء إلى درجة حرارة الغرفة. تم أخذ عينات ميتالوغرافية وصقلها من الواجهة المركبة وموضع الترابط للطبقة المركبة من التيتانيوم على اللوحة المركبة من فولاذ التيتانيوم. تم إجراء التآكل باستخدام محلول كحول حمض النيتريك بنسبة 4٪، وتم ملاحظة البنية المجهرية للعينة وتحليلها بواسطة طيف الطاقة EDS باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح. تم إجراء تحليل الصلابة في مواضع مختلفة من العينة باستخدام جهاز اختبار صلابة فيكرز، وتم اختبار الخواص الميكانيكية للوحة المركبة المصنوعة من فولاذ التيتانيوم باستخدام آلة شد عالمية.
