1. Materials experimentals
La peça de prova de tracció es pren una mostra del material i la mida es determina segons GB/T 228.1-2010 "Prova de tracció de materials metàl·lics Part 1: Mètode de prova de temperatura ambient" [8], tal com es mostra a la figura 1 La longitud de la mostra és de 300 mm. Es van dissenyar tres proporcions compostes idèntiques, numerades TB-1, TB-2 i TB-3. El gruix de la capa base d'acer era de 10 mm i el gruix de la capa de titani era de 2 mm. El disseny de mida de l'exemplar es mostra a la figura 2. L'exemplar tallat i format es mostra a la figura 3.
La distribució de la capa de titani i la capa d'acer baix en carboni es pot veure clarament des del diagrama d'organització del material de la secció transversal de la placa de la figura 4.
Figura 2 Dibuix de disseny de la mida de la mostra
Figura 3 Diagrama de tall i conformació de la peça de prova Figura 4 Organigrama de secció transversal del material de la peça de prova
Placa composta d'acer de titani explosiu TA2+Q235B, amb revestiment industrial de titani pur
TA2, el gruix és de 2 mm i la capa base està feta d'acer Q235B amb un gruix d'11 mm. La taula 1 mostra els indicadors de rendiment mecànic de TA2 i Q235B.
Segons GB/T 228.1-2010 [8], mostres de tracció de plaques compostes TA2+Q235B tallades amb filferro. La prova de tracció es va dur a terme en una màquina de prova universal servo hidràulica de microordinador, i la prova de fatiga d'un sol punt es va realitzar en una màquina de prova de fatiga MTS810. Es van seleccionar cinc tensions en seqüència: 0.5rm, {{10}}.45rm, 0.4rm, 0.35rm i 0.3rm. Els nivells d'estrès es van reduir gradualment durant la prova, amb una freqüència d'ona sinusoïdal de 30 Hz, una relació d'estrès de -1 i una freqüència de càrrega de 2 × 105 vegades. La microestructura de la interfície de la placa composta d'acer de titani es va analitzar i observar mitjançant un microscopi metal·logràfic Zeiss Axiovert 200MAT.
2. Procés experimental
A l'inici de la càrrega, a mesura que augmenta la càrrega, l'exemplar és lleugerament allargat i la secció transversal mostra signes de contracció. A mesura que la càrrega augmenta, augmenta la deformació de la mostra. Quan es va carregar al valor màxim, l'exemplar va mostrar coll i finalment es va trencar. Durant l'experiment, hi va haver dos sons acompanyats per l'exemplar des de l'inici de la càrrega fins a la fallada. La primera va ser la separació de la interfície d'acer de titani, i la segona va ser la fractura de la mostra. Es pot veure que la base i el revestiment deplaques compostes d'acer de titanipoden treballar junts durant el procés de tracció. Les dades mesurades de cada mostra es mostren a la Taula 2. Val la pena assenyalar que les formes de fractura de totes les mostres són similars, i hi ha una deformació de flexió acompanyada de tensió, que es deu a l'alliberament de la tensió residual a la placa. Al mateix temps, l'anàlisi microscòpica de l'acer TA2+Q235B mostra que l'aspecte microscòpic a ambdós costats de la capa és similar, cosa que indica que els dos materials metàl·lics tenen una bona connectivitat en termes d'enllaç.
Quan la tensió és inferior al 8%, el pendent de la corba tendeix a aplanar-se
Deformació rendible lenta i evident. Mentrestant, a mesura que augmenta la relació de càrrega de tensió de l'acer, la capacitat de deformació disminueix gradualment, degut a la disminució de la proporció de titani en tensió. Mitjançant la mesura, es va trobar que la longitud de l'exemplar augmentava, primer al mig, i després es va estendre gradualment cap als dos extrems. La tensió de la capa base i de la capa composta era la mateixa, cosa que indica que van patir una deformació coordinada. A partir dels resultats de la mesura, també es pot veure que la deformació al centre de la mostra és la més gran i la deformació a la secció transversal és uniforme, cosa que indica la deformació coordinada de la capa base i la capa composta. Quan el material s'estira i es fractura, es mou al llarg del pla de lliscament de la dislocació i els cristalls precipitats apareixen taps de dislocació discontinus. Durant l'experiment, la concentració d'estrès es va produir a causa de la presència de porus a les zones febles. A mesura que augmentava la tensió de cisalla, els porus es van reunir i finalment es van coll, provocant una fractura. A través del substrat i el diagrama de micro tracció del material compost mostra característiques òbvies de duresa a la superfície de fractura, amb un cert nombre de fosses el·líptiques o circulars de diferents mides a la superfície, distribuïdes de manera desigual en mida, cosa que indica que el material va patir una deformació plàstica important abans. fractura.
