1. Experimentálne materiály
Ťahový skúšobný kus sa odoberie z materiálu a veľkosť sa určí podľa GB/T 228.1-2010 "Ťahové skúšanie kovových materiálov, časť 1: Skúšobná metóda pri izbovej teplote" [8], ako je znázornené na obrázku 1 Dĺžka vzorky je 300 mm. Boli navrhnuté tri identické zložené pomery očíslované TB-1, TB-2 a TB-3. Hrúbka oceľovej základnej vrstvy bola 10 mm a hrúbka titánovej vrstvy bola 2 mm. Veľkostný dizajn vzorky je znázornený na obrázku 2. Narezaná a tvarovaná vzorka je znázornená na obrázku 3.
Distribúciu vrstvy titánu a vrstvy nízkouhlíkovej ocele je možné jasne vidieť zo schémy materiálovej organizácie prierezu dosky na obrázku 4.
Obrázok 2 Návrhový výkres veľkosti vzorky
Obrázok 3 Schéma rezania a tvarovania skúšobného kusu Obrázok 4 Schéma organizácie materiálu v priereze skúšobného kusu
Výbušná doska z titánovej ocele TA2+Q235B s plášťom z priemyselného čistého titánu
TA2, Hrúbka je 2 mm a základná vrstva je vyrobená z ocele Q235B s hrúbkou 11 mm. Tabuľka 1 ukazuje ukazovatele mechanického výkonu TA2 a Q235B.
Podľa GB/T 228.1-2010 [8], drôtom rezané vzorky kompozitnej dosky TA2+Q235B v ťahu. Ťahová skúška bola vykonaná na mikropočítačovom servohydraulickom univerzálnom testovacom stroji a jednobodová únavová skúška bola vykonaná na únavovom testovacom stroji MTS810. Postupne bolo vybraných päť napätí: 0,5rm, {{10}},45rm, 0,4rm, 0,35rm a 0,3rm. Úrovne stresu sa počas testu postupne znižovali s frekvenciou sínusovej vlny 30 Hz, pomerom napätia -1 a frekvenciou zaťaženia 2 × 105-krát. Mikroštruktúra rozhrania kompozitnej dosky z titánovej ocele bola analyzovaná a pozorovaná pomocou metalografického mikroskopu Zeiss Axiovert 200MAT.
2. Experimentálny proces
Na začiatku zaťaženia, keď sa zaťaženie zvyšuje, je vzorka mierne predĺžená a prierez vykazuje známky zmrštenia. Keď sa zaťaženie ďalej zvyšuje, deformácia vzorky sa zvyšuje. Pri zaťažení na maximálnu hodnotu vzorka vykazovala zužovanie a nakoniec sa zlomila. Počas experimentu sa ozývali dva zvuky sprevádzané vzorkou od začiatku zaťažovania až po zlyhanie. Prvým bolo oddelenie rozhrania titánovej ocele a druhým zlomenie vzorky. Je vidieť, že základ a obklad zkompozitné dosky z titánovej ocelemôžu spolupracovať počas procesu ťahania. Namerané údaje každej vzorky sú uvedené v tabuľke 2. Stojí za zmienku, že tvary lomu všetkých vzoriek sú podobné a dochádza k deformácii ohybom sprevádzanej ťahom, čo je spôsobené uvoľnením zvyškového napätia v doske. Mikroskopická analýza ocele TA2+Q235B zároveň ukazuje, že mikroskopický vzhľad na oboch stranách vrstvy je podobný, čo naznačuje, že tieto dva kovové materiály majú dobrú konektivitu, pokiaľ ide o spojenie.
Keď je napätie pod 8 %, sklon krivky má tendenciu sa sploštiť
Pomalá a zreteľná deformácia poddajnosti. Medzitým, ako sa pomer deformačného zaťaženia ocele zvyšuje, deformačná kapacita postupne klesá, čo je spôsobené poklesom podielu titánu v ťahu. Meraním sa zistilo, že dĺžka vzorky sa zväčšovala najskôr v strede a potom sa postupne rozšírila na oba konce. Napätie základnej vrstvy a kompozitnej vrstvy bolo rovnaké, čo naznačuje, že prešli koordinovanou deformáciou. Z výsledkov meraní je tiež vidieť, že deformácia v strede vzorky je najväčšia a deformácia na priereze je rovnomerná, čo naznačuje koordinovanú deformáciu základnej vrstvy a kompozitnej vrstvy. Keď je materiál natiahnutý a zlomený, pohybuje sa pozdĺž roviny sklzu dislokácie a kryštály precipitátu sa javia ako nespojité dislokačné zátky. Počas experimentu došlo ku koncentrácii stresu v dôsledku prítomnosti pórov v slabých oblastiach. Keď sa šmykové napätie zvýšilo, póry sa zhromaždili a nakoniec sa zužovali, čo viedlo k zlomeninám. Prostredníctvom substrátu a mikroťažného diagramu kompozitného materiálu vykazuje zrejmé charakteristiky húževnatosti na povrchu lomu, s určitým počtom eliptických alebo kruhových jamiek rôznych veľkostí na povrchu, nerovnomerne rozmiestnených vo veľkosti, čo naznačuje, že materiál prešiel pred výraznou plastickou deformáciou. zlomenina.
