Аннотация
Методом сварки взрывом получены три типа металлических слоистых композиционных материала, состоящих из чередующихся пластин прочных и пластичных сталей. С целью повышения показателей конструктивной прочности полученных материалов была проведена термическая обработка сварных пакетов. Композиции, содержащие мартенситно-стареющую сталь Н18К9М5Т, были подвергнуты искусственному старению в течение 3 часов при температуре 490 оС. Композиции, содержащие инструментальную штамповую сталь 5ХВ2С, были подвергнуты закалке в масло при 880 оС с последующим отпуском при 550 оС. Механические свойства материалов определяются их структурой. Проведенные статические и динамические механические испытания подтвердили положительное влияние термической обработки на свойства полученных в работе металлических слоистых композиционных материалов, не смотря на формирование в структуре диффузионных зон.
Ключевые слова: мартенситно-стареющая сталь, углеродистая сталь, хромоникелевая нержавеющая сталь, сварка взрывом, слоистые материалы, термическая обработка
Список литературы
1. Энтин Р.И., Курдюмов Г.В. Пути повышения прочности и пластичности конструкционных сталей // Вестник Академии наук СССР. – 1967. – № 8. – С. 20–26.
2. Тушинский Л.И. Структурная теория конструктивной прочности материалов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. – 400 с.
3. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.
4. Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. Термомеханическая обработка стали. – М.: Металлургия, 1983. – 480 с.
5. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. – М.: Металлургия, 1985. – 256 с.
6. Korzhov V.P., Kiiko V.M., Karpov M.I. Structure of multilayer microcomposite Ni/Al obtained by diffusion welding // Inorganic Materials: Applied Research. – 2012. – Vol. 3, iss. 4. – P. 314–318. – doi: 10.1134/S2075113312040107.
7. Optimizing the diffusion welding process for alloy 800H: thermodynamic, diffusion modeling, and experimental work / R.E. Mizia, D.E. Clark, M.V. Glazoff, T.E. Lister, T.L. Trowbridge // Metallurgical and Materials Transactions: A. – 2013. – Vol. 44, iss. 1, suppl. – P. 154–161. – doi: 10.1007/s11661-011-0991-6.
8. Harach D.J., Vecchio K.S. Microstructure evolution in metal-intermetallic laminate (MIL) composites synthesized by reactive foil sintering in air // Metallurgical and Material Transaction: A. – 2001. – Vol. 32, iss. 6. – P. 1493–1505. – doi: 10.1007/s11661-001-0237-0.
9. Resistance-curve and fracture behavior of Ti-Al3Ti metallic-intermetallic laminate (MIL) composites / A. Rohatgi, D.J. Harach, K.S. Vecchio, K.P. Harvey // Acta Materialia. – 2003. – Vol. 51, iss. 10. – P. 2933–2957. – doi: 10.1016/S1359-6454(03)00108-3.
10. Luo J.-G., Acoff V.L. Using cold roll bonding and annealing to process Ti/Al multi-layered composites from elemental foils // Materials Science and Engineering: A. – 2004. – Vol. 379, iss. 1–2. – P. 164–172. – doi: 10.1016/j.msea.2004.01.021.
11. Kong F., Chen Y., Zhang D. Interfacial microstructure and shear strength of Ti6Al4V/TiAl laminate composite sheet fabricated by hot packed rolling // Materials and Design. – 2011. – Vol. 32, iss. 5. – P. 3167–3172. – doi: 10.1016/j.matdes.2011.02.052.
12. The increase of structural strength of multilayered materials produced by explosive welding of dissimilar steels thin plates / E.A. Prikhodko, V.S. Lozhkin, V.I. Mali, M.A. Esikov // The 8 International Forum on Strategic Technologies (IFOST 2013): proceedings, Mongolia, Ulaanbaatar, 28 June – 1 July 2013. – Ulaanbaatar, 2013. – Vol. 1. – P. 37–40.
13. The effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of multilayered composites welded by explosion / E.A. Prikhodko, I.A. Bataev, A.A. Bataev, V.S. Lozhkin, V.I. Mali, M.A. Esikov // Advanced Materials Research. – 2012. – Vol. 535–537. – P. 231–234. – doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.535-537.231.
14. Лысак В.И., Кузьмин С.В. Создание композиционных материалов сваркой взрывом // Вестник Южного научного центра. – 2013. – Т. 9, юбилейный вып. – С. 64–69.
15. Лысак В.И., Кузьмин С.В. Сварка взрывом. – М.: Машиностроение, 2005. – С. 121–138.
16. Батаев И.А. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из низкоуглеродистой стали: дис. ... канд. техн. наук. – Новосибирск, 2010. – 266 с.
17. ASM Handbook. Vol. 9. Metallography and Microstructures / ed. by G.F. Vander Voort. – Materials Park, Ohio, USA: ASM International Publ., 2004. – 1184 p. ISBN: 978-0-87170-706-2.
18. Голованенко С.А., Фонштейн Н.М. Двухфазные низколегированные стали. – М.: Металлургия, 1986. – С. 85.
19. Биронт В.С., Крушенко Г.Г. Влияние термической и термоциклической обработки на структуру и свойства мартенситно–стареющей стали // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. – 2008. – Т. 1, № 3. – P. 247–255.
20. Батаев А.А. Композиционные материалы: строение, получение, применение: учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. – 383 с. – ISBN 5-7782-0315-2.
