1. Materiale experimentale
Piesa de încercare la tracțiune este prelevată din material, iar dimensiunea este determinată conform GB/T 228.1-2010 „Testarea la tracțiune a materialelor metalice Partea 1: Metoda de testare la temperatura camerei” [8], așa cum se arată în Figura 1 Lungimea specimenului este de 300 mm. Au fost proiectate trei rapoarte compozite identice, numerotate TB-1, TB-2 și TB-3. Grosimea stratului de bază din oțel a fost de 10 mm, iar grosimea stratului de titan a fost de 2 mm. Dimensiunea modelului este prezentată în Figura 2. Eșantionul tăiat și format este prezentat în Figura 3.
Distribuția stratului de titan și a stratului de oțel cu conținut scăzut de carbon poate fi văzută clar din diagrama de organizare a materialului a secțiunii transversale a plăcii din figura 4.
Figura 2 Desenul de proiect al dimensiunii specimenului
Figura 3 Diagrama de tăiere și formare a piesei de testare Figura 4 Diagrama de organizare a materialului în secțiune transversală a piesei de testare
TA2+Q235B placă explozivă din oțel de titan, cu placare industrială din titan pur
TA2, grosimea este de 2 mm, iar stratul de bază este realizat din oțel Q235B cu o grosime de 11 mm. Tabelul 1 prezintă indicatorii de performanță mecanică ai TA2 și Q235B.
Conform GB/T 228.1-2010 [8], epruvete de tracțiune din plăci compozite TA2+Q235B tăiate cu sârmă. Încercarea de tracțiune a fost efectuată pe o mașină de testare universală servo hidraulică cu microcomputer, iar testul de oboseală într-un singur punct a fost efectuat pe o mașină de testare la oboseală MTS810. Au fost selectate cinci tensiuni în secvență: 0.5rm, {{10}}.45rm, 0.4rm, 0.35rm și 0.3rm. Nivelurile de stres au fost reduse treptat în timpul testului, cu o frecvență sinusoidală de 30 Hz, un raport de stres de -1 și o frecvență de încărcare de 2 × 105 ori. Microstructura interfeței plăcii compozite din oțel titan a fost analizată și observată folosind un microscop metalografic Zeiss Axiovert 200MAT.
2. Proces experimental
La începutul încărcării, pe măsură ce sarcina crește, specimenul este ușor alungit, iar secțiunea transversală prezintă semne de contracție. Pe măsură ce sarcina crește în continuare, deformația specimenului crește. Când a fost încărcat la valoarea maximă, specimenul a prezentat gât și în cele din urmă s-a rupt. În timpul experimentului, au existat două sunete însoțite de specimen de la începutul încărcării până la defecțiune. Prima a fost separarea interfeței de oțel titan, iar a doua a fost fractura specimenului. Se poate observa că baza și placareaplăci compozite din oțel titanpot lucra împreună în timpul procesului de tracțiune. Datele măsurate ale fiecărui specimen sunt prezentate în Tabelul 2. Este de remarcat faptul că formele de fractură ale tuturor specimenelor sunt similare și există o deformare la încovoiere însoțită de tensiune, care se datorează eliberării tensiunii reziduale în placă. În același timp, analiza microscopică a oțelului TA2+Q235B arată că aspectul microscopic pe ambele părți ale stratului este similar, ceea ce indică faptul că cele două materiale metalice au conectivitate bună în ceea ce privește lipirea.
Când deformarea este sub 8%, panta curbei tinde să se aplatizeze
Deformare cedare lentă și evidentă. Între timp, pe măsură ce raportul de sarcină de deformare al oțelului crește, capacitatea de deformare scade treptat, ceea ce se datorează scăderii proporției de titan în tensiune. Prin măsurare, s-a constatat că lungimea specimenului a crescut, mai întâi la mijloc, apoi s-a extins treptat la ambele capete. Deformarea stratului de bază și a stratului compozit a fost aceeași, ceea ce indică faptul că au suferit o deformare coordonată. Din rezultatele măsurătorilor, se mai poate observa că deformația din mijlocul epruvetei este cea mai mare, iar deformația la secțiune transversală este uniformă, indicând deformarea coordonată a stratului de bază și a stratului compozit. Când materialul este întins și fracturat, se deplasează de-a lungul planului de alunecare a dislocației, iar cristalele precipitate apar dopuri de dislocare discontinue. În timpul experimentului, concentrarea stresului a apărut datorită prezenței porilor în zonele slabe. Pe măsură ce tensiunea de forfecare a crescut, porii s-au adunat și în cele din urmă s-au strâns, ducând la fractură. Prin substrat și microdiagrama de tracțiune a materialului compozit prezintă caracteristici evidente de tenacitate la suprafața de rupere, cu un anumit număr de gropi eliptice sau circulare de dimensiuni variate pe suprafață, distribuite neuniform ca mărime, indicând faptul că materialul a suferit o deformare plastică semnificativă înainte fractură.
