СВЕРХВЫСОКИЕ СКОРОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ СВАРИВАЕМЫХ ВЗРЫВОМ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЗОН ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
И.А. Батаев, Д.В. Лазуренко, Ю.Н. Малютина, А.А. Никулина, А.А. Батаев, О.Э. Матц, И.Д. Кучумова
Новосибирский государственный технический университет, 630073 Новосибирск
ivanbataev@ngs.ru
Ключевые слова: сварка взрывом, высокие скорости охлаждения, метастабильные структуры, explosion welding, high cooling rates, metastable structures
Страницы: 122-130
Аннотация
Для свариваемых взрывом металлических пластин характерно формирование на межслойных границах локальных микрообъемов, в пределах которых происходит перемешивание взаимодействующих материалов. Эти микрообъемы могут располагаться дискретно вдоль границ волнообразной формы либо непрерывно в виде тонких прослоек вдоль плоских границ. На основании множества опубликованных работ было показано, что материал в этих зонах оплавляется, а последующее его затвердевание происходит с высокой скоростью, приводящей к формированию метастабильных фаз. В данной работе выполнен анализ формирования метастабильных фаз в соединениях сталь-сталь, Ta-сталь, Nb-Al и Zr-Cu. Проведена оценка скоростей охлаждения указанных материалов в зонах перемешивания. Расчетным путем показано, что скорость охлаждения расплавов, возникающих в зонах сварных швов исследуемых композитов, находится в диапазоне 103÷106 К/с. В результате охлаждения зон перемешивания с такими высокими скоростями в них формируются метастабильные структуры. В отдельных случаях кристаллизация материалов подавляется и в зонах расплава формируются металлические стекла и квазикристаллические фазы.
DOI: 10.15372/FGV20180213 |
