Bataev A.A. et. al. 2019 Vol. 21 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 3 2019 117 MATERIAL SCIENCE Рис. 1. Схемы взрывного нагружения стальных образцов: а , б – деформация плоских пластин (дисков) с применением явления фокусировки энергии; в – деформация трубы; 1 – высоковольтный детонатор; 2 – взрывчатое вещество; 3 – керамическая вставка; 4 – емкость с водой; 5 – пассивный заряд взрывчатого вещества; 6 – стальной образец; 7 – алюминиевая трубка; 8 – осно- вание Fig. 1. Explosive loading schemes for steel samples: a , б – deformation of flat plates (disks) using the energy focusing phenomenon, в – pipe deformation; 1 – high-voltage detonator, 2 – explosive; 3 – ceramic insert; 4 – container with water; 5 – passive explosive charge; 6 – steel sample; 7 – aluminum tube; 8 – base а б в высокомодульные упругие элементы – цилин- дры из карбида кремния [30]. В соответствии со второй схемой (рис. 1, б ) образец из стали У7А в виде диска диаметром 100 мм и толщиной 19 мм деформировался продуктами, возникшими при взрывном обжатии керамической трубки. Схема взрывного нагружения трубчатых образцов из стали 60 с толщиной стенки, равной 10 мм, пред- ставлена на рис. 1, в . Деформирование заготовок осуществлялось в процессе детонации разме- щенных в них зарядов взрывчатого вещества. Для проведения структурных исследований использовали световой микроскоп Carl Zeiss Axio Observer Z1m, растровый электронный микроскоп EVO 50 XVP и трансмиссионный электронный микроскоп FEI Tecnai G2 20 TWIN. Металлографические шлифы были приготовле- ны по стандартной методике на шлифовально- полировальной установке Struers LaboPol 5. Для химического выявления структуры применя- ли трехпроцентный раствор азотной кислоты в этиловом спирте. Объектами для проведения трансмиссионных электронно-микроскопиче- ских исследований являлись металлические фольги, приготовленные с использований опе- раций электроискровой резки, механического утонения до толщины 100 мкм и электролитиче- ского полирования на установке TenuPol-5. Ис- следования выполнены на оборудовании Центра коллективного пользования «Структура, физи- ческие и механические свойства материалов» (ЦКП ССМ НГТУ). Результаты и их обсуждение Анализ результатов структурных исследо- ваний материалов, нагруженных динамически в соответствии со схемами, изображенными на рис. 1, свидетельствует о том, что во всех слу- чаях пластическая деформация сопровождается формированием двойников (рис. 2). Дефекты этого типа возникают как в ферритных зернах (рис. 2, а–в ), так и в колониях пластинчатого пер- лита (рис. 2, г ). Образование двойников обуслов- лено затруднением пластической деформации материалов по механизму скольжения. Следует подчеркнуть, что в условиях статического и ква- зистатического нагружения двойники в феррите