Obrabotka Metallov 2011 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (51) 2011 44 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Carl Zeiss Axio Observer Alm и просвечивающего электронного микроскопа FEI Tecnai 20 G2 TWIN. Для выявления структуры металла на металлографи- ческих шлифах использовали травитель следующего химического состава: 10 мл пятипроцентного водно- го раствора азотной кислоты и 10 мл пятипроцентно- го водного раствора плавиковой кислоты. Прочност- ные свойства полученных материалов оценивали на измерительном комплексе Instron 3369 в условиях растяжения плоских образцов. Поверхности разру- шения, возникшие в процессе растяжения плоских образцов, были исследованы на растровом электрон- ном микроскопе Carl Zeiss EVO50 XVP. На основании проведенных структурных иссле- дований установлено, что в композите, полученном из разнотолщинных пластин, швы № 1, № 2 и № 3 имеют форму волн с различными геометрически- ми параметрами (рис. 2). Шов № 4 выглядит в виде узкой полосы расплавленного материала. Процесс рекристаллизации интенсивно развивается в первом шве, что свидетельствует о высокой температуре в зоне соединения первой и второй пластин. Во втором композите признаки пластической де- формации титановых пластин проявляются менее четко (рис. 3). Длина и амплитуда волн имеют отно- сительно малые значения. Вдоль границ раздела пла- стин признаки процесса рекристаллизации, а также зоны расплавленного материала не зафиксированы. Это свидетельствует о том, что при сварке взрывом второго композита температура нагрева была мень- ше, чем при формировании первого. Анализ результатов структурных исследований, выполненных с применением электронной микро- скопии, свидетельствует об образовании в пластинах титана множества двойников деформационного про- исхождения (рис. 4, а , б ). Толщина двойников состав- ляет примерно 100…500 нм. Результаты прочностных испытаний пятислойных композитов после дополнительной термической об- работки представлены на рис. 5. Экспериментально установлено, что композит № 1 имеет более высокий уровень предела прочности по сравнению с компози- том № 2. При повышении температуры нагрева предел прочности первого композита снижается от ~ 670 МПа до ~ 450 МПа. Соответственно снижается и предел те- кучести исследуемых образцов. Процессы термическо- го разупрочнения обусловлены изменением дислокаци- онной структуры и развитием рекристаллизационных процессов в титане. Рис. 2 . Строение пятислойного композита в поперечном сечении Рис. 3 . Строение пятислойного композита «ВТ1-0 – ВТ1-0» из тита- новых пластин толщиной 0,2 мм а б Рис. 4 . Структура двойникованного титана в околошовной зоне, сформированной в условиях сварки взрывом