T&D Materials Manufacturing LLC

Κρουστικός εφελκυσμός από κράμα βολφραμίου

Apr 07, 2022

Τα κράματα βολφραμίου με κλάσμα μάζας 93 τοις εκατό βολφραμίου έχουν γίνει πολύ ενδιαφέροντα υλικά στον στρατό λόγω της καλής αντοχής, της σκληρότητας και της υψηλής πυκνότητάς τους. Οι δυναμικές μηχανικές του ιδιότητες και ο δυναμικός μηχανισμός αστοχίας κατάγματος υπό κρουστικό φορτίο αποτελούν σημαντικά ερευνητικά θέματα για τους μελετητές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό για πολλά χρόνια [1-4]. Το σφυρήλατο κράμα βολφραμίου χρησιμοποιείται ως το κύριο υλικό διαφόρων βλημάτων κατά της διάτρησης της θωράκισης. Όταν εκτοξεύεται στον θάλαμο του όπλου, η πίεση του θαλάμου είναι τόσο υψηλή όσο 500-600MPa, η αδρανειακή επιτάχυνση είναι (40000-60000) × g και η θερμοκρασία καύσης της πυρίτιδας είναι τόσο υψηλή όσο μερικές χιλιάδες μοίρες. Υπό την προϋπόθεση της φόρτισης κρούσης, στο υλικό του βλήματος θα σχηματιστεί μεταβατική τάση μεγαλύτερη από 1 φορά της πίεσης του θαλάμου, ρυθμός παραμόρφωσης έως 102-103s-1 και στιγμιαία αύξηση θερμοκρασίας μεγέθους Baidu. Ειδικότερα, η ουρά του βλήματος υπόκειται σε υψηλή αδρανειακή ανάκρουση και σχηματίζει υψηλή παροδική εφελκυστική τάση, η οποία μπορεί να προκαλέσει σπάσιμο της ουράς. Επομένως, η πειραματική ανάλυση των ιδιοτήτων εφελκυσμού κρούσης και του μηχανισμού θραύσης αυτού του κράματος βολφραμίου έχει σημαντική πρακτική σημασία.

Έχουμε μετρήσει απευθείας τις δυναμικές ιδιότητες εφελκυσμού και τη μέγιστη τάση αστοχίας εφελκυσμού των κραμάτων βολφραμίου στο εύρος ρυθμών παραμόρφωσης έως και 102 ~ 103 s-1, δημιουργήσαμε ένα συστατικό μοντέλο για να περιγράψουμε τη δυναμική συμπεριφορά εφελκυσμού του και προτείναμε ότι η το υλικό υφίσταται πλαστικότητα. Κριτήριο αστάθειας με αποτέλεσμα θραύση σε εφελκυσμό. Επιπλέον, η φράκταλ ανάλυση των μικροσκοπικών χαρακτηριστικών του δυναμικού θραύματος εφελκυσμού παρέχει τη βάση και υποστήριξη για τις μακροσκοπικές δυναμικές εφελκυστικές ιδιότητες του υλικού από μικροσκοπική άποψη.

Η πειραματική συσκευή δυναμικής εφελκυσμού αποτελείται από ένα σφόνδυλο με διάμετρο 114 m και γραμμική ταχύτητα περιστροφής 100 m/s και ένα σετ ράβδου Hopkinson. Κάπου κοντά στο εξωτερικό χείλος του σφονδύλου υπάρχει ένα σφυρί δύο τεμαχίων που εκτοξεύεται υπό έλεγχο. Όταν η γραμμική ταχύτητα της άκρης του σφονδύλου φτάσει την προκαθορισμένη τιμή, οι δύο κεφαλές σφύρας εκτινάσσονται αμέσως και χτυπούν το μεταλλικό μπλοκ με αυτή την ταχύτητα. Αυτή τη στιγμή, η κοντή ράβδος από κράμα αλουμινίου LY-12 συνδέεται μαζί της και η ράβδος εισόδου τραβιέται. , έτσι ένας κατά προσέγγιση παλμός τάσης εφελκυσμού τετραγωνικού κύματος μεταδίδεται στο δοκίμιο μέσω της ράβδου εισόδου. Όταν ο παλμός εφελκυσμού μεταδίδεται στη διεπαφή μεταξύ του δείγματος και της ράβδου εξόδου, εμφανίζεται ανάκλαση και σχηματίζεται ένα ανακλώμενο κύμα στο δείγμα και στη ράβδο εισόδου και ένα μεταδιδόμενο κύμα μεταδίδεται ταυτόχρονα στη ράβδο εξόδου. Αυτά τα κύματα καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας ένα σύστημα δυναμικού μετρητή τάσης με αισθητήρα τάσης συνδεδεμένο στους 2 πόλους.

Τα κράματα βολφραμίου έχουν δύο τρόπους θραύσης, ο ένας είναι ο τρόπος θραύσης 1 κατά μήκος του ορίου των κόκκων μεταξύ των σωματιδίων του βολφραμίου και της φάσης της μήτρας σύνδεσης και ο άλλος είναι ο λεγόμενος τρόπος διακοκκώδους θραύσης. Το κλάσμα κάθε τρόπου θραύσης σε ολόκληρη την επιφάνεια του κατάγματος σχετίζεται στενά με τον ρυθμό παραμόρφωσης. Η αύξηση στη λειτουργία διακοκκώδους θραύσης σημαίνει ότι η σκληρότητα του υλικού γίνεται καλύτερη. Αντίθετα, θεωρείται ότι το υλικό γίνεται εύθραυστο. Η δεύτερη φράκταλ διάσταση επιλέγεται για να περιγράψει τη μορφολογία του κατάγματος. a1 Η μέθοδος αναζήτησης της διάστασης φράκταλ είναι να επιλέξετε 10 οπτικά πεδία από κάθε κάταγμα δείγματος και να το μεγεθύνετε 500 φορές. b1 χωρίστε ολόκληρο το κάταγμα σε μικρά τετράγωνα με μήκος πλευράς 3 μm. Στη συνέχεια, μετρήστε το κλάσμα των μικρών τετραγώνων στη δεύτερη λειτουργία. Ταυτόχρονα, ο αριθμός των μικρών τετραγώνων N; μετρήθηκε το c1 ολόκληρης της φωτογραφίας κατάγματος. Επιπλέον, έγιναν παρόμοια στατιστικά στοιχεία για τα κατάγματα των δειγμάτων που δοκιμάστηκαν υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και ρυθμού παραμόρφωσης και προέκυψαν τα αποτελέσματα.


goTop