1. Eksperimentālie materiāli
Stiepes testa paraugu ņem no materiāla, un izmēru nosaka saskaņā ar GB/T 228.1-2010 "Metālisku materiālu stiepes pārbaude 1. daļa: Telpas temperatūras pārbaudes metode" [8], kā parādīts 1. attēlā. Parauga garums ir 300 mm. Tika izstrādātas trīs identiskas saliktās attiecības, numurētas TB-1, TB-2 un TB-3. Tērauda pamatnes slāņa biezums bija 10 mm, bet titāna slāņa biezums bija 2 mm. Parauga izmēru dizains ir parādīts 2. attēlā. Izgrieztais un izveidotais paraugs ir parādīts 3. attēlā.
Titāna slāņa un zema oglekļa tērauda slāņa sadalījumu var skaidri redzēt no plāksnes šķērsgriezuma materiāla organizācijas diagrammas 4. attēlā.
2. attēls. Parauga izmēra projektēšanas rasējums
3. attēls Testam izmantojamā detaļu griešanas un formēšanas diagramma 4. attēls Šķērsgriezuma materiāla struktūras shēma Testam izmantojamā detaļa
TA2+Q235B sprādzienbīstama titāna tērauda kompozītmateriāla plāksne ar rūpniecisku tīra titāna apšuvumu
TA2, biezums ir 2 mm, un bāzes slānis ir izgatavots no Q235B tērauda ar biezumu 11 mm. 1. tabulā parādīti TA2 un Q235B mehāniskās darbības rādītāji.
Saskaņā ar GB/T 228.1-2010 [8], stieples griezti TA2+Q235B kompozītu plākšņu stiepes paraugi. Stiepes tests tika veikts ar mikrodatora servohidraulisko universālo testēšanas iekārtu, un viena punkta noguruma tests tika veikts ar MTS810 noguruma pārbaudes iekārtu. Secīgi tika atlasīti pieci spriegumi: 0.5rm, {{10}}.45rm, 0.4rm, 0.35rm un 0.3rm. Testa laikā stresa līmeņi tika pakāpeniski samazināti ar sinusoidālā viļņa frekvenci 30 Hz, sprieguma attiecību -1 un slodzes frekvenci 2 × 105 reizes. Titāna tērauda kompozītmateriālu plāksnes saskarnes mikrostruktūra tika analizēta un novērota, izmantojot Zeiss Axiovert 200MAT metalogrāfisko mikroskopu.
2. Eksperimentālais process
Slogošanas sākumā, slodzei palielinoties, paraugs ir nedaudz izstiepts un šķērsgriezumā ir redzamas saraušanās pazīmes. Slodzei vēl vairāk palielinoties, palielinās parauga deformācija. Noslogojot līdz maksimālajai vērtībai, paraugam bija kakla izgriezums un galu galā tas salūza. Eksperimenta laikā parauga pavadībā bija divas skaņas no iekraušanas sākuma līdz neveiksmei. Pirmais bija titāna tērauda saskarnes atdalīšana, bet otrais bija parauga lūzums. Redzams, ka pamatne un apšuvums notitāna tērauda kompozītmateriālu plāksnesvar strādāt kopā stiepes procesa laikā. Katra parauga izmērītie dati ir parādīti 2. tabulā. Ir vērts atzīmēt, ka visu paraugu lūzumu formas ir līdzīgas, un pastāv lieces deformācija, ko pavada spriegums, ko izraisa atlikušā sprieguma atbrīvošanās plāksnē. Tajā pašā laikā TA2+Q235B tērauda mikroskopiskā analīze liecina, ka mikroskopiskais izskats abās slāņa pusēs ir līdzīgs, norādot, ka abiem metāla materiāliem ir laba savienojamība savienojuma ziņā.
Kad deformācija ir mazāka par 8%, līknes slīpumam ir tendence saplacināt
Lēna un acīmredzama deformācija. Tikmēr, palielinoties tērauda deformācijas slodzes attiecībai, deformācijas spēja pakāpeniski samazinās, kas ir saistīts ar titāna īpatsvara samazināšanos stiepē. Veicot mērījumus, tika konstatēts, ka parauga garums palielinājās, vispirms pa vidu, un pēc tam pakāpeniski izplatījās abos galos. Pamata slāņa un kompozītmateriāla slāņa deformācija bija vienāda, norādot, ka tiem tika veikta koordinēta deformācija. No mērījumu rezultātiem arī redzams, ka deformācija parauga vidū ir vislielākā, un deformācija šķērsgriezumā ir vienmērīga, kas liecina par pamatslāņa un kompozītslāņa koordinētu deformāciju. Kad materiāls ir izstiepts un saplīsis, tas pārvietojas pa dislokācijas slīdēšanas plakni, un nogulšņu kristālos parādās nepārtraukti dislokācijas aizbāžņi. Eksperimenta laikā stresa koncentrācija radās poru klātbūtnes dēļ vājās vietās. Palielinoties bīdes spriegumam, poras sakrājās un galu galā izgriezās, izraisot lūzumu. Izmantojot substrātu un kompozītmateriāla mikro stiepes diagrammu, ir redzamas acīmredzamas izturības īpašības pie lūzuma virsmas ar noteiktu skaitu eliptisku vai apaļu dažāda lieluma bedrīšu uz virsmas, kas ir nevienmērīgi sadalītas pēc izmēra, kas norāda, ka materiāls pirms tam ir piedzīvojis ievērojamu plastisko deformāciju. lūzums.
