Obrabotka Metallov 2009 No. 4

с увеличением скорости детонации заряда структура центральной зоны качественно изменяется. На рис. 3 показаны фрактограммы компактов, по- лученных при скоростях детонации 3,95 и 5,26 км/с. В первом случае деформирование частиц проис- ходит в квазистатическом режиме, а во втором – в динамическом, который характеризуется наличием струйных течений материала и более прочной связью между частицами. Можно заметить, что при выходе маховской волны на стационарный режим, скорость последней в точно- сти равна скорости детонации заряда ВВ. Используя со- отношения на скачке и уравнение состояния, например Ми-Грюнайзена, можно найти критическую скорость ударной волны D melt , при которой данный порошко- вый материал нагреется за фронтом плоской ударной волны до температуры плавления. Тогда при взрывном компактировании по осесимметричной схеме, выби- рая заряд ВВ со скоростью детонации, меньшей D melt , можно получить однородный компакт. Таким образом, может быть предложен простой критерий получения однородного компакта при нерегулярном режиме от- ражения ударных волн в осесимметричном случае. Заметим, что этот критерий применим для порошков с достаточно высокой насыпной плотностью, равной примерно половине плотности монолитного материа- ла или выше. При высокой начальной пористости D melt может быть столь мала, что при компактировании по осесимметричной схеме с такой скоростью детонации материал на периферии контейнера может не сжаться до плотности монолитного материала. Поэтому для компактирования без предварительной подпрессовки а б в Рис. 1. Ударные адиабаты исследуемых порошков: D – скорость ударной волны: u – массовая скорость; а – медь с начальной плотностью 6.2 г/см 3 ; б – алюминий с начальной плотностью 1.4 г/см 3 ; в – вольфрам с начальной плотностью 10.5 г/см 3 а б в г Рис. 2. Структуры поперечных сечений компактов вблизи оси ампулы: а – D = 2,75 км/с, б – D = 3,95 км/с, в – D = 5,26 км/с, г – D = 5,84 км/с, здесь – скорость детонации заряда ВВ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ МАТЕРИАЛЫ № 4 (45) 2009 18