Obrabotka Metallov. 2016 no. 3(72)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (72) 2016 36 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ технологии сварки взрывом происходило суще- ственное снижение относительного удлинения образцов. Композиция «сталь Н18К9М5Т – сталь 20» после трехчасовой выдержки при 490 °С об- ладает следующими значениями прочност- ных свойств: σ в = 1510 МПа (865 МПа без ТО), σ 0,2 = 1 460 МПа (780 МПа без ТО), δ = 10 % (7 % без ТО). Временное сопротивление разрушению сло- истой композиции «сталь 12Х18Н10Т – сталь Н18К9М5Т», термически обработанной при 490 °С, составляет 1 570 МПа (960 МПа без ТО), предел текучести σ 0,2 = 1550 МПа (940 МПа без ТО), относительное удлинение δ = 15 % (18 % без ТО). Полученные экспериментально результаты сравнивали со значениями прочности композитов, рассчитанными по формуле [20]: (  в ) к = (  в ) п1 ∙ V п1 + (  в ) п2 ∙ (1 – V п1 ), где (σ в ) к – расчетное значение временного сопро- тивления разрушению композиционного мате- риала, состоящего из пластин первого и второго типов (МПа); (σ в ) п1 – временное сопротивление разрушения первого материала (МПа); V п1 – объ- емная доля первого материала в общем объеме композита; (σ в ) п2 – временное сопротивление разрушения второго материала (МПа). Сравнение экспериментальных и расчетных значений временного сопротивления разруше- нию слоистых композиций до термической об- работки и после нее представлено в табл. 4. Различия в уровне временного сопротивле- ния разрушению, зафиксированные между экс- периментальными и расчетными значениями, являются результатом деформационного упроч- нения, происходящего при динамическом взаи- модействии стальных заготовок. Анализ значений относительного удлинения исследуемых материалов показал, что наличие в структуре композита прослоек из стали с вы- сокими показателями пластичности (стали 20 и стали 12Х18Н10Т) приводит к двух- трехкратно- му росту пластичности по сравнению с исход- ной сталью Н18К9М5Т. Элементы, составляющие композит «сталь Н18К9М5Т – сталь 20», разрушаются с проявле- нием вязкого и квазивязкого механизмов. «Ямки» на поверхности пластин из стали 20 с ферритопер- литной структурой, имеют размеры ~ 10…40 мкм (рис. 5, фото 1). Поверхности разрушения пластин из стали Н18К9М5Т по сравнению со сталью 20 развиты в меньшей степени. Тем не менее при повышенном увеличении (5000 крат и более) на участках изломов, соответствующих пластинам из мартенситно-стареющей стали, можно также наблюдать «ямки», однако размер их существен- но меньше (2…4 мкм), рис. 5, фото 2, что в целом позволяет отнести излом пластин из мартенситно- стареющей стали к квазивязкому типу. Для хромоникелевой стали характерно раз- рушение с признаками, свидетельствующими о высокой энергоемкости процесса. Речь идет, в частности, о присутствии в изломе «ямок» раз- Т а б л и ц а 4 Временное сопротивление разрушению слоистых композиций до и после термической обработки Слоистая композиция σ в расч σ в эксп 1 100 %           ýêñï ðàñ÷ «Сталь 12Х18Н10Т – сталь 5ХВ2С» до термической обработки 590 1160 96 % «Сталь 12Х18Н10Т – сталь 5ХВ2С» после термической обработки 951 1205 27 % «Сталь Н18К9М5Т – сталь 20» до термической обработки 687 865 26 % «Сталь Н18К9М5Т – сталь 20» после термической обработки 1171 1510 29 % «Сталь 12Х18Н10Т – сталь Н18К9М5Т» до термической обработки 788 960 22 % «Сталь 12Х18Н10Т – сталь Н18К9М5Т» после термической обработки 1274 1610 26 %