STRUCTURE FORMATION IN THE ROLLING OF TITANIUM-ALUMINIUM BIMETALLIC STRIP
Keywords:
bimetall, titanium, aluminum, corrosion resistance, specific strength, explosion welding, rolling, interface zone, microcracks, intermetallic inclusions, weldabilityAbstract
Abstract. Bimetals are a type of relatively new materials related to complex composites consisting of two or more metal layers interconnected by a strong permanent bond. At the same time, their properties significantly exceed the properties of the components. This paper presents the results of a microstructural study of a multilayer metal material “D16 – VT1-0”, which is a lightweight, corrosion-resistant and wear-resistant bimetallic material and can be used, for example, in aviation and other industries. The basis of this bimetal is aluminum alloy D16, the cladding layer is made of technical titanium VT1-0; between them is a very thin layer of pure aluminum grade A5. The initial sheets were joined into a composite by explosion welding and then subjected to sequential hot rolling in order to obtain a sheet of different thicknesses. The structural components of all layers of the material were studied by scanning electron microscopy, both in the initial state, i.e. after welding, and after additional deformation treatments. Special attention was paid to the interface zone of the layers: the establishment of microdefects, microcracks, and the for-mation of new compounds. In this work, the chemical compositions of phases, inclusions, and entire sections of bimetal were also determined by the method of microrentgenospectral analysis. It was found that the seam is the most vul-nerable place in the bimetallic strip, because it is here that microcracks and brittle inclusions are found, which leads to the destruction of the bimetallic sheet at a certain stage of deformation (up to 0.5 mm).References
1. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы: состав, структура, свой-ства: справ.. М.: ВИЛС – МАТИ, 2009. 520 с.
2. Колачев Б.А, Ливанов В.А., Буханова А.А. Механические свойства титана и его спла-вов. М.: Металлургия, 1974. 544 с.
3. Металловедение алюминия и его сплавов: cправ. / А.И. Беляев, О.С. Бочвар, Н.Н. Буйнов
и др. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1983. 280 с.
4. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов техниче-ских систем / В.В. Москвичев, Н.А. Махутов, А.П. Черняев и др. Новосибирск: Наука, 2002. 334 с.
5. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: МИСИС, 1999. 416 с.
6. Физико-механические свойства легких конструкционных материалов / Б.А. Колачев,
С.Я. Бецофен, Л.А. Бунин, В.А. Володин. М.: Металлургия, 1995. 288 с.
7. Цвиккер У. Титан и его сплавы: пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. 512 с.
8. Влияние начальных стадий пережога на свойства деформируемых полуфабрикатов из сплава Д16 / Н.И. Колобнев, М.В. Самарина, В.Ф. Бакунина, Г.Е. Гольдбухт // Технология легких сплавов. 1977. № 8. С. 5–8.
9. Полькин И.С. Упрочняющая термическая обработка титановых сплавов. М.: Метал-лургия, 1984. 93 с.
10. Биметаллы / Л.Н. Дмитров, Е.В. Кузнецов, А.Г. Кобелев и др. Пермь: Перм. кн. изд-во, 1991. 414 с.
11. Шестаков С.А. Конструкционная сварка взрывом. Волгоград: ВолгГАСУ, 2007. 139 с.
12. Лысак В.Н., Кузьмин С.В. Сварка взрывом. М.: Машиностроение-1, 2005. 544 с.
13. Трыков Л.М., Гуревич Л.М., Шмортунов В.Т. Слоистые композиты на основе алю-миния и его сплавов. М.: Металлургиздат, 2004. 230 с.
14. Материаловедение: учеб. для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 6-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 648 с.
15. Гуляев А.П. Металловедение: учеб. для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Метал-лургия, 1986. 541 с.
16. Трыков Ю.П., Гуревич Л.М., Арисова В.Н. Диффузия в слоистых композитах: мо-ногр. Волгоград: РПК «Политехник», 2006. 402 с.
17. Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов / под ред. П.М. Вячеславова. Изд. 5-е, перераб. и доп. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. 101 с. (Библиотечка гальванотехника. Вып. 1).
