Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 110 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Известно, что характер развития многих про- мышленных технологий и показатели создаваемых образцов новой техники в значительной степени определяются свойствами применяемых материалов. В современных авиа- и ракетостроении, энергетике, химическом машиностроении и других отраслях про- изводства одними из основных критериев, учитывае- мых специалистами, являются металлоемкость и на- дежность создаваемых конструкций [1, 2]. С целью повышения показателей конструктивной прочности металлических материалов в промышленном произ- водстве широко используются традиционные методы обработки материалов, в том числе термическая [3], термопластическая [4], химико-термическая [5]. В то же время во многих случаях более рациональным является применение композиционных материалов, полученных с использованием процессов сварки взрывом [6], нанесения покрытий [7], порошковой металлургии [8]. УДК 621.791.13 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МНОГОСЛОЙНОГО КОМПОЗИТА, СФОРМИРОВАНОГО СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ ТОНКОЛИСТОВЫХ ПЛАСТИН ИЗ СТАЛЕЙ 20 И Н18К9М5Т В.С. ЛОЖКИН, аспирант ( НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 26 июля 2013 года Рецензирование 26 августа 2013 года Принята к печати 5 сентября 2013 года Ложкин В.С. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: logkaa@mail.ru Изучены структура и механические свойства тринадцатислойных композитов, полученных методом сварки взрывом пластин из углеродистой стали 20 и мартенситно-стареющей стали Н18К9М5Т. Прирост ударной вязкости композита составил 20 % по сравнению с исходной сталью 20. Экспериментальные значения предела прочности многослойной композиции на 27 % выше расчетных значений. Повышение прочности обусловлено деформационным упрочнени- ем сталей, а также последующей термической обработкой сварных пакетов. Методами металлографического анализа изучены особенности структурных преобразований, происходящих в зонах сопряжения разнородных стальных пластин. Формирование прямых сварных швов и соединений волнообразной формы обусловлено особенностями распределения давления в точках контакта пластин на различном расстоянии от взрывчатого вещества. Методами электронной микро- скопии сварных пакетов изучены области сильнодеформированного материала, рекристаллизованного материала и вих- ревых зон с литым строением. Ключевые слова: сварка взрывом, слоистые материалы, мартенситно-стареющая сталь, термическая обработка. Сварка взрывом как технологический процесс появилась сравнительно недавно. Во многих случаях этот процесс рассматривают в качестве эффективно- го решения проблемы соединения материалов, склон- ных к образованию хрупких интерметаллидных фаз [9]. Проведенный анализ показал, что один из рацио- нальных подходов к проблеме повышения комплекса механических свойств материалов конструкционного назначения может быть основан на применении сло- истых композиционных материалов, полученных по технологии сварки взрывом мартенситно-стареющих сталей с низкоуглеродистыми. Материалы и методы исследования Материалом исследования являлся металличе- ский слоистый тринадцатислойный пакет из сталей 20 и Н18К9М5Т, полученный сваркой взрывом. Для сварки использовали стальные пластины размерами 1×60×100 мм. Химический состав материалов, зафик- сированный с использованием оптико-эмиссионного