تاثير لايه مياني مس بر خواص متالورژيكي اتصال نوردي تيتانيم به فولاد

The effect of copper interlayer on metallurgical properties of roll bonding titanium clad steel

روكش تيتانيم بر روي فولاد منجر به ايجاد خواصي هم چون مقاومت به سايش و خوردگي بالا مي‌شود كه باعث كاربرد وسيع اين كامپوزيت فلزي در صنايعي از جمله صنايع اتمي، شيميايي، هوافضا و هم چنين مصارف بيومواد گرديده است. يكي از روش هاي اتصال در حالت جامد جهت اعمال چنين روكشي استفاده از روش اتصال نوردي مي‌باشد. در اين مقاله كيفيت روكش نوردي تيتانيم بر روي فولاد ساده كربني از لحاظ خواص متالورژيكي، مكانيكي و هم چنين تاثير استفاده از لايه مياني مس بر خواص متالورژيكي اتصال مورد بررسي قرار گرفته است. فصل مشترك روكش و پايه با استفاده از ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت و فازهاي تشكيل شده توسط آناليز تفرق اشعه ايكس شناسايي گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه افزايش دماي اتصال، موجب افزايش ضخامت تركيبات بين فلزي و افزايش سختي در فواصل نزديك به فصل مشترك روكش تيتانيمي به فلز پايه مي‌گردد.

Cladding of steel with titanium alloys to improve corrosion behavior and reduce production costs, is used widely in aerospace, chemical and nuclear industries. Roll bonding is one of the solid state processes to produce this combination. In this research the high quality bonding of hot roll bonding of titanium on steel Substrate was investigated in terms of physical and mechanical properties, and the effect of copper interlayer to prevent interdiffusion was evaluated. The microstructure at interface was observed by an optical and scanning electron microscope and the presence of intermetallic phases in the reaction zone was examined by X-ray diffraction on the fracture surfaces of the joints. The experimental results showed that the volume fraction of intermetallic will be controlled effectively, because there is not enough time for interdiffusion of the elements. Total thickness of intermetallic layers and microhardness at the interface increased with increasing bonding temperature.