Structural features and technology of light armor composite materials with mechanism of brittle cracks localization

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 3 2022 107 MATERIAL SCIENCE х100 Рис. 6. Микроструктура армированного композиционного материала на основе легких металлов и сплавов после термической обработки Fig. 6. Microstructure of reinforced composite material based on light metals and alloys after heat treatment Рис. 5. Зависимость роста толщины прослойки интерметаллида от времени выдержки в печи Fig. 5. Dependence of growth of intermetallide layer thickness on furnace holding time Анализ полученных данных свидетельствует, что максимальная толщина прослойки интерметаллида составляет порядка 90…100 мкм, при этом время выдержки при температуре 625 оС составляет порядка 300 часов. Последующая более длительная выдержка материала в печи не приводит к росту интерметаллической прослойки, что по всей видимости связано с полным прекращением диффузионных процессов. Формирование интерметаллических прослоек вдоль сварного шва композиционного бронематериала после термической обработки показано на рис. 6. Рентгенофазовый анализ прослоек интерметаллида на дифрактометре ДРОН–3М показал их состав, соответствующий интерметаллиду TiAl3 [13]. Фазовый состав композита в зависимости от времени выдержки в печи представлен на рис. 7. Высокотвердые интерметаллические слои (TiAl3) в структуре композиционной брони 2 способствуют разрушению баллистического объекта 1 на более мелкие части, что существенно снижает его кинетическую энергию, а высоковязкие алюминиевые слои композита эффективно удерживают в себе образовавшиеся осколки 5 баллистического объекта. Схема работы композиционной брони при наличии в ней интерметаллических слоев продемонстрирована на рис. 8. Рис. 7. Фазовый состав композита после отжига при температуре 625 оС с различным временем выдержки в печи Fig. 7. The phase composition of the composite after annealing at a temperature of 625°C with different furnace holding time Механизм локализации хрупких трещин в структуре композита с прослойками интерметаллида при баллистическом воздействии на него аналогичен описанному выше. При контакте с баллистическим объектом 1 возникающие в нем

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1