Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 67 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 6. Строение материала в зоне сопряжения пластин тантала ( а ) и титанового сплава ( б ) Т а б л и ц а 2 Результаты прочностных испытаний композиционных материалов с одно- и двухслойной промежуточной вставкой Исследуемые материалы Предел прочности, σ в , МПа Предел текучести, σ 0,2 , МПа 09Х18Н10Т-БрБ2-ТВЧ-ВТ20 420 250 09Х18Н10Т-ТВЧ-ВТ20 330 250 а б охрупчивающих и ослабляющих сварные со- единения. Можно предположить, что в процессе сварки взрывом в тонких поверхностных слоях пластин из нержавеющей стали и тантала были сформированы зоны расплава, при охлаждении которых возникли малопластичные химические соединения на основе тантала и железа. Обра- зование зон расплава подтверждается результа- тами фрактографических исследований образ- цов после проведения прочностных испытаний. Состав этих участков соответствует танталу (21 ат. %), железу (37 ат. %), а также титану, ни- келю и хрому, входящим в состав нержавеющей стали. Фрактографические исследования компози- ционных материалов с двухслойной промежу- точной вставкой (бронза – тантал) показали, что разрушение происходило не по границе сварно- го соединения, а по пластине бронзы. Об этом, в частности, свидетельствует характерный чашеч- ный излом поверхности разрушения (рис. 7, в , г ). Малоразвитый рельеф чашечного излома явля- ется признаком высоких прочностных свойств и ограниченной пластичности бронзы. Проведенные механические испытания по- зволяют сделать вывод о том, что с позиции уве- личения прочности соединения разнородных пластин из хромоникелевой стали и титанового сплава ВТ20 рационально введение между ними двухслойных промежуточных вставок «бронза – тантал». Выводы Использование при сварке взрывом заго- товок из хромоникелевой аустенитной стали 09Х18Н10Т и титанового сплава ВТ20 дополни- тельных промежуточных слоев из тонколисто- вых пластин бронзы и тантала позволяет сфор- мировать качественное соединение сплавов, относящихся к группе трудно свариваемых. Характер взаимодействия металлических мате- риалов способствует формированию при сварке зон расплава, при охлаждении которых обра- зуются твердые растворы на основе компонен- тов взаимодействующих материалов (бронза – нержавеющая сталь, тантал – титан) и смесь из механически несмешиваемых материалов (брон- за – тантал).