1. Katsematerjalid
Tõmbekatsekehast võetakse materjalist proov ja suurus määratakse vastavalt standardile GB/T 228.1-2010 "Metallmaterjalide tõmbekatse, 1. osa: ruumitemperatuuri katsemeetod" [8], nagu on näidatud joonisel 1. Proovi pikkus on 300 mm. Kavandati kolm identset liitsuhet, nummerdatud TB-1, TB-2 ja TB-3. Terasest aluskihi paksus oli 10 mm ja titaanikihi paksus 2 mm. Proovikeha suuruskujundus on näidatud joonisel 2. Lõigatud ja vormitud näidis on näidatud joonisel 3.
Titaankihi ja madala süsinikusisaldusega terasekihi jaotus on selgelt näha joonisel 4 olevalt plaadi ristlõike materjalikorraldusskeemilt.
Joonis 2 Näidise suuruse projektjoonis
Joonis 3 Katsekeha lõikamise ja vormimise skeem Joonis 4 Katsekeha ristlõike materjali ülesehitusskeem
TA2+Q235B plahvatusohtlik titaanterasest komposiitplaat, tööstusliku puhta titaankattega
TA2, paksus on 2 mm ja aluskiht on valmistatud Q235B terasest paksusega 11 mm. Tabelis 1 on toodud TA2 ja Q235B mehaanilised jõudlusnäitajad.
Vastavalt GB/T 228.1-2010 [8], traat lõigatud TA2+Q235B komposiitplaadi tõmbekatsekehad. Tõmbekatse viidi läbi mikroarvutiga servohüdraulilise universaalse testimismasinaga ja ühe punkti väsimuskatse viidi läbi väsimuse testimise masinaga MTS81{6}}. Valiti viis pinget järjestikku: 0.5rm, {{10}}.45rm, 0.4rm, 0.35rm ja 0.3rm. Testi ajal vähendati pingetasemeid järk-järgult, siinuslaine sagedus oli 30 Hz, pingesuhe -1 ja laadimissagedus 2 × 105 korda. Titaanterasest komposiitplaadi liidese mikrostruktuuri analüüsiti ja vaadeldi Zeiss Axiovert 200MAT metallograafilise mikroskoobi abil.
2. Eksperimentaalne protsess
Laadimise alguses, koormuse suurenedes, on proov veidi piklik ja ristlõikel on näha kokkutõmbumise märke. Koormuse edasisel suurenemisel suureneb proovi deformatsioon. Maksimaalse väärtuseni laadimisel ilmnes proovil kaelus ja see purunes lõpuks. Katse ajal kostis prooviga kaasas kaks heli laadimise algusest kuni ebaõnnestumiseni. Esimene oli titaanterasest liidese eraldamine ja teine proovi purunemine. On näha, et alus ja voodertitaanterasest komposiitplaadidvõivad tõmbeprotsessi ajal koos töötada. Iga katsekeha mõõdetud andmed on toodud tabelis 2. Tasub tähele panna, et kõikide proovikehade murdumiskujud on sarnased ning esineb paindedeformatsioone, millega kaasneb pinge, mis on tingitud plaadis jääkpinge vabanemisest. Samal ajal näitab TA2+Q235B terase mikroskoopiline analüüs, et mikroskoopiline välimus kihi mõlemal küljel on sarnane, mis näitab, et kahe metallmaterjali ühenduvus on hea.
Kui deformatsioon on alla 8%, kipub kõvera kalle tasanema
Aeglane ja ilmne deformatsioon. Samal ajal terase deformatsioonikoormuse suhte suurenedes deformatsioonivõime järk-järgult väheneb, mis on tingitud titaani osakaalu vähenemisest pinges. Mõõtmise käigus leiti, et proovikeha pikkus suurenes, kõigepealt keskelt ja seejärel järk-järgult mõlemasse otsa. Aluskihi ja komposiitkihi deformatsioon oli sama, mis näitab, et need läbisid koordineeritud deformatsiooni. Mõõtmistulemustest on ka näha, et proovikeha keskel on deformatsioon suurim ning deformatsioon ristlõikes on ühtlane, mis näitab aluskihi ja komposiitkihi koordineeritud deformatsiooni. Kui materjal on venitatud ja purunenud, liigub see piki dislokatsiooni libisemise tasapinda ja sadekristallid ilmuvad katkendlike dislokatsioonikorkidena. Katse ajal tekkis pinge kontsentratsioon nõrkade piirkondade pooride olemasolu tõttu. Kui nihkepinge suurenes, poorid kogunesid ja lõpuks kaelusid, mis põhjustas luumurdude. Läbi substraadi ja komposiitmaterjali mikrotõmbediagramm näitab murrangupinna ilmseid sitkusnäitajaid, mille pinnal on teatud arv erineva suurusega elliptilisi või ümmargusi süvendeid, mis on suuruselt jaotunud ebaühtlaselt, mis näitab, et materjal läbis enne olulise plastilise deformatsiooni. luumurd.
