Obrabotka Metallov 2014 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (64) 2014 31 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 3. Участки съемки спектров на поверхно- сти слоистого материала «сталь Н18К9М5Т – сталь 12Х18Н10Т» Т а б л и ц а 5 Результаты микрорентгеноспектрального анализа околошовной области слоистого материала «сталь Н18К9М5Т – сталь 12Х18Н10Т» Анализируемый участок Ni, % Co, % Mo, % Cr, % Ti, % Si, % Fe, % Спектр 1 25,57 5,97 20,95 – 2,58 – 44,93 Спектр 2 15,34 6,12 4,15 5,83 0,76 – 67,81 Спектр 3 8,91 – – 18,81 0,62 0,54 71,12 ются микрообъемы, состав которых отличается от химического состава исходных сталей (рис. 3, табл. 5). Вблизи вершин и впадин волн наблюдаются характерные вихревые построения. Металлогра- фический анализ свидетельствует о их дефект- ном состоянии. Внутри вихрей возможно фор- мирование пор и характерных микротрещин, являющихся результатом действия внутренних напряжений. Вблизи границ сварных швов можно выде- лить зоны деформационно упрочненного мате- риала, образующиеся в результате высокоско- ростного соударения металлических пластин. Наибольшая глубина деформированного слоя наблюдается на гребнях волн, наименьшая – во впадинах. Симметричная схема сварки, использованная в работе, имеет свои особенности: максималь- ное давление создается в центральной заготов- ке в результате одновременного воздействия на нее боковых пластин. Эта особенность объяс- няет формирование в центральной зоне сварно- го пакета полос локализованного пластического течения. Причиной их образования является тер- мическое разупрочнение материала в результате локализованного нагрева в процессе неоднород- ной пластической деформации [19–22]. Полосы ориентированы в направлении максимальных касательных напряжений. Результатом развития полос локализованного пластического течения может быть образование в материале микротре- щин. Механические свойства слоистых материалов В процессе высокоскоростного соударения стальных пластин структура материалов в зо- нах сварных швов претерпевает кардинальные преобразования, обусловленные интенсивной пластической деформацией. Степень деформа- ционного упрочнения материалов оценивали путем измерения микротвердости тринадцати- слойных сварных соединений (рис. 5). Получен- ные результаты свидетельствуют об отсутствии резких скачков микротвердости в сваренном и термически не обработанном многослойном пакете. Микротвердость композита находится в пределах 4000…5000 МПа. Микротвердость деформированной стали 12Х18Н10Т в сварен- ных взрывом пакетах достигает 4540 МПа. По сравнению с исходным состоянием твердость хромоникелевой стали возросла в 2 раза. Ана- логичный результат был зафиксирован в работе [23]. Микротвердость мартенситно-стареющей стали в процессе сварки возросла с 3400 МПа до 4000 МПа. После термической обработки, заключаю- щейся в нагреве и трехчасовой выдержке ком- позита при 490 °С, микротвердость мартенсит- но-стареющей стали существенно возросла. Наблюдаемый рост микротвердости этой стали