1. Експериментални материали
Пробата за изпитване на опън се взема от материала и размерът се определя съгласно GB/T 228.1-2010 „Изпитване на опън на метални материали, част 1: Метод за изпитване при стайна температура“ [8], както е показано на фигура 1 Дължината на образеца е 300 mm. Бяха проектирани три идентични съставни съотношения, номерирани TB-1, TB-2 и TB-3. Дебелината на стоманения основен слой беше 10 мм, а дебелината на титановия слой беше 2 мм. Дизайнът на размера на образеца е показан на фигура 2. Изрязаният и оформен образец е показан на фигура 3.
Разпределението на титановия слой и слоя от нисковъглеродна стомана може ясно да се види от диаграмата на организацията на материала на напречното сечение на плочата на фигура 4.
Фигура 2 Проектен чертеж на размера на образеца
Фигура 3 Диаграма на рязане и формоване на тестова част Фигура 4 Напречно сечение на организацията на материала на пробната част
TA2+Q235B експлозивна композитна плоча от титаниева стомана, с облицовка от промишлен чист титан
TA2, Дебелината е 2 мм, а основният слой е изработен от стомана Q235B с дебелина 11 мм. Таблица 1 показва показателите за механични характеристики на TA2 и Q235B.
Съгласно GB/T 228.1-2010 [8], изрязани с тел образци за опън на композитна плоча TA2+Q235B. Тестът за опън беше проведен на микрокомпютърна серво хидравлична универсална машина за изпитване, а едноточковият тест за умора беше проведен на машина за изпитване на умора MTS810. Бяха избрани последователно пет напрежения: 0.5rm, {{10}}.45rm, 0.4rm, 0.35rm и 0.3rm. Нивата на напрежение бяха постепенно намалени по време на теста, с честота на синусоида от 30Hz, съотношение на напрежение от -1 и честота на натоварване от 2 × 105 пъти. Микроструктурата на интерфейса на композитна плоча от титанова стомана беше анализирана и наблюдавана с помощта на металографски микроскоп Zeiss Axiovert 200MAT.
2. Експериментален процес
В началото на натоварването, с увеличаване на натоварването, образецът е леко удължен и напречното сечение показва признаци на свиване. С по-нататъшното увеличаване на натоварването се увеличава деформацията на образеца. Когато се натовари до максималната стойност, образецът показа шиене и в крайна сметка се счупи. По време на експеримента имаше два звука, придружени от образеца от началото на натоварването до разрушаването. Първият беше отделянето на интерфейса от титанова стомана, а вторият беше счупването на образеца. Вижда се, че основата и обшивката накомпозитни плочи от титанова стоманамогат да работят заедно по време на процеса на опън. Измерените данни за всеки образец са показани в таблица 2. Струва си да се отбележи, че формите на счупване на всички образци са подобни и има деформация на огъване, придружена от напрежение, което се дължи на освобождаването на остатъчно напрежение в плочата. В същото време микроскопският анализ на стомана TA2+Q235B показва, че микроскопичният вид от двете страни на слоя е подобен, което показва, че двата метални материала имат добра свързаност по отношение на свързването.
Когато деформацията е под 8%, наклонът на кривата има тенденция да се изравнява
Бавна и очевидна деформация на пластичност. Междувременно, тъй като коефициентът на натоварване на деформацията на стоманата се увеличава, капацитетът на деформация постепенно намалява, което се дължи на намаляването на дела на титана при опън. Чрез измерване беше установено, че дължината на екземпляра се увеличава, първо в средата, а след това постепенно се разпространява в двата края. Деформацията на основния слой и на композитния слой беше еднаква, което показва, че те са претърпели координирана деформация. От резултатите от измерването може също да се види, че деформацията в средата на образеца е най-голяма, а деформацията в напречното сечение е равномерна, което показва координираната деформация на основния слой и композитния слой. Когато материалът се разтяга и счупва, той се движи по равнината на приплъзване на дислокация и кристалите на утайката се появяват като прекъснати дислокационни тапи. По време на експеримента се получи концентрация на напрежение поради наличието на пори в слабите зони. С нарастването на напрежението на срязване порите се събраха и в крайна сметка се свиха, което доведе до счупване. През субстрата и микродиаграмата на опън на композитния материал показва очевидни характеристики на якост на повърхността на счупване, с определен брой елипсовидни или кръгли вдлъбнатини с различни размери на повърхността, неравномерно разпределени по размер, което показва, че материалът е претърпял значителна пластична деформация преди счупване.
