تصنيع المواد T&D LLC

تأثير الشد لسبائك التنغستن

Apr 07, 2022

أصبحت سبائك التنغستن التي تحتوي على جزء كتلي بنسبة 93 في المائة من التنجستن مواد مثيرة جدًا للاهتمام في الجيش نظرًا لقوتها وصلابتها وكثافتها العالية. كانت خواصها الميكانيكية الديناميكية وآلية فشل الكسر الديناميكي تحت حمل التأثير من الموضوعات البحثية المهمة للباحثين في الداخل والخارج لسنوات عديدة [1-4]. تستخدم سبائك التنغستن المزورة كمادة رئيسية لمختلف المقذوفات المضادة للدروع الخارقة للدروع. عندما يتم إطلاق النار في حجرة المدفع ، يكون ضغط الغرفة مرتفعًا مثل 500-600 ميجا باسكال ، ويكون التسارع بالقصور الذاتي (40000-60000) × جم ، ودرجة حرارة احتراق البارود تصل إلى عدة آلاف من الدرجات. في حالة تحميل الصدمات ، سيتم تشكيل إجهاد عابر أعلى من 1 مرة من ضغط الغرفة ، ومعدل إجهاد يصل إلى 102-103 s -1 وارتفاع فوري في درجة الحرارة بحجم بايدو في مادة المقذوف. على وجه الخصوص ، يخضع ذيل المقذوف لارتداد بالقصور الذاتي العالي ويشكل ضغطًا شدًا عابرًا ، مما قد يتسبب في كسر الذيل. لذلك ، فإن التحليل التجريبي لخصائص تأثير الشد وآلية الكسر لسبائك التنجستن له أهمية عملية مهمة.

لقد قمنا بقياس خصائص الشد الديناميكي بشكل مباشر وسلالة فشل الشد القصوى لسبائك التنجستن في نطاق معدلات الإجهاد التي تصل إلى 102 ~ 103 ثانية -1 ، وأنشأنا نموذجًا أساسيًا لوصف سلوك الشد الديناميكي ، واقترحنا أن المواد تخضع اللدونة. معيار عدم الاستقرار مما يؤدي إلى كسر الشد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التحليل النمطي هندسي متكرر للخصائص المجهرية لكسر الشد الديناميكي يوفر الأساس والدعم لخصائص الشد الديناميكي العيانية للمادة من وجهة نظر مجهرية.

يتكون الجهاز التجريبي للشد الديناميكي من دولاب الموازنة بقطر 114 م وسرعة خطية دوارة 100 م / ث ومجموعة من نظام قضيب هوبكنسون. في مكان ما بالقرب من الحافة الخارجية للعجلة الموازنة توجد مطرقة من قطعتين يتم إخراجها تحت السيطرة. عندما تصل السرعة الخطية لحافة دولاب الموازنة إلى القيمة المحددة مسبقًا ، يتم إخراج رأسي المطرقة على الفور وضرب الكتلة المعدنية بهذه السرعة. في هذا الوقت ، تم توصيل قضيب قصير من سبائك الألومنيوم LY -12 بها وقضيب الإدخال. ، لذلك يتم إرسال نبضة إجهاد شد بموجة مربعة تقريبية إلى قطعة الاختبار من خلال قضيب الإدخال. عندما تنتقل نبضة الشد إلى الواجهة بين العينة وقضيب الإخراج ، يحدث الانعكاس ، وتتشكل موجة منعكسة في العينة وقضيب الإدخال ، وتنتقل الموجة المنقولة إلى قضيب الإخراج في نفس الوقت. تم تسجيل هذه الموجات باستخدام نظام قياس الضغط الديناميكي لمستشعر الإجهاد متصل بالقطبين.

تحتوي سبائك التنغستن على وضعين للكسر ، أحدهما هو كسر النمط 1 على طول حدود الحبوب بين جسيمات التنغستن ومرحلة مصفوفة الترابط ، والآخر هو ما يسمى بوضع الكسر عبر الحبيبات. يرتبط جزء كل وضع كسر على سطح الكسر بأكمله ارتباطًا وثيقًا بمعدل الإجهاد. تعني الزيادة في وضع الكسر عبر الحبيبات أن صلابة المادة تصبح أفضل. على العكس من ذلك ، يُعتقد أن المادة تصبح هشة. يتم اختيار البعد الكسري الثاني لوصف مورفولوجيا الكسر. a1 تتمثل طريقة البحث عن بُعد كسري في اختيار 10 مجالات رؤية من كل كسر عينة وتضخيمه 500 مرة ؛ b1 قسّم الكسر بأكمله إلى مربعات صغيرة بطول ضلع يبلغ 3 ميكرومتر. ثم احسب كسر المربعات الصغيرة في الوضع الثاني. في نفس الوقت ، عدد المربعات الصغيرة N ؛ تم حساب c1 من صورة الكسر بأكملها. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء إحصائيات مماثلة حول كسور العينات المختبرة تحت ظروف درجات حرارة ومعدل إجهاد مختلفة ، وتم الحصول على النتائج.


goTop