Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 63 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 1 Химический состав основных материалов (вес. %) Материал C Fe Ti Mn Si Cr Ni Al V Zr Mo Ta O Cu Be ВТ20 – – 88,69 – – – – 6,58 1,41 2,27 1,05 – – – – 09Х18Н10Т 0,09 70,54 0,45 0,91 0,5 18,42 9,09 – – – – – – – – БрБ2 – – – – – – 0,27 – – – – – – 98,16 1,56 ТВЧ – – – – – – – – – – – 98,65 1,35 – – из анализируемых материалов осуществлялся за один этап. Пластины из нержавеющей стали при сварке являлись неподвижными, а пласти- ны из титанового сплава – метаемыми. Пласти- ны из бериллиевой бронзы взаимодействовали с легированной сталью, а пластины тантала – с титановым сплавом ВТ20. Расположенные та- ким образом материалы позволяют исключить химическое взаимодействие стальных и титано- вых пластин. Схематически процесс получения четырехслойного композиционного материала представлен на рис. 1. Расстояние между пла- стинами составляло 1 мм. Функцию взрывчатого вещества выполнял аммонит 6ЖВ, распределен- ный слоем толщиной 10 мм непосредственно на пластине из хромоникелевой стали. Рис. 1. Схема сварки взрывом четырехслойного композита Структурные исследования выполнялись на поперечных образцах, вырезанных в направле- нии, совпадающем с направлением продвижения точки контакта во время динамического взаимо- действия металлических заготовок. Полирован- ные поверхности шлифов исследовали методами оптической металлографии на микроскопе Axio Observer Z1m. Для получения подробной инфор- мации о структуре сварных швов на различных масштабных уровнях шлифы изучали на рас- тровом электронном микроскопе EVO 50 XVP в режиме обратно отраженных электронов. Наи- более глубокие исследования структуры, сфор- мированной в зоне соударения пластин, были проведены с использованием методов просвечи- вающей электронной микроскопии (микроскоп Tecnai G2). Для проведения элементного анали- за материалов на границах раздела заготовок ис- пользовали энергодисперсионный микроанали- затор INCAX-ACT. Кроме того, метод растровой электронной микроскопии был использован при изучении поверхностей разрушения образцов после проведения прочностных испытаний. Прочностные испытания четырехслойных композитов проводились на универсальной ма- шине Instron 3369 в условиях одноосного рас- тяжения. Скорость перемещения подвижной траверсы составляла 5 мм/с. Для проведения ис- пытаний слоистые пакеты, полученные по тех- нологии сварки взрывом, разрезали на заготовки сечением 50х5 мм. Методом лазерной сварки к ним приваривали дополнительные пластины, выполнявшие при растяжении функции захватов (рис. 2). Рис. 2. Форма образцов при поперечном расположении слоев относительно при- ложенной нагрузки ( Р )