T&D 재료 제조 LLC

텅스텐 합금의 충격 인장

Apr 07, 2022

93 % 텅스텐의 질량 분율을 가진 텅스텐 합금은 우수한 강도, 인성 및 고밀도로 인해 군대에서 매우 흥미로운 재료가되었습니다. 충격 하중 하에서의 동적 기계적 특성과 동적 골절 실패 메커니즘은 수년 동안 국내외 학자들에게 중요한 연구 주제였습니다 [1-4]. 단조 텅스텐 합금은 다양한 갑옷 방지 관통 발사체의 주요 재료로 사용됩니다. 총 챔버에서 발사 될 때, 챔버 압력은 500-600MPa만큼 높고, 관성 가속도는 (40000-60000) × g이며, 화약 연소 온도는 수천 도만큼 높습니다. 충격 하중 조건 하에서, 챔버 압력의 1 배 이상의 과도 응력, 102 ~ 103s-1만큼 높은 변형 속도 및 Baidu 크기의 순간 온도 상승이 발사체 재료에 형성됩니다. 특히, 발사체의 꼬리는 높은 관성 반동을 받으며 높은 과도 인장 응력을 형성하여 꼬리가 부러질 수 있습니다. 따라서이 텅스텐 합금의 충격 인장 특성 및 파괴 메커니즘에 대한 실험적 분석은 중요한 실질적인 중요성을 갖는다.

우리는 102 ~ 103s-1의 변형 속도 범위에서 텅스텐 합금의 동적 인장 특성 및 최대 인장 실패 변형률을 직접 측정하고, 동적 인장 거동을 설명하는 구성 모델을 수립하고, 재료가 가소성을 겪는다고 제안했습니다. 인장 골절을 초래하는 불안정성에 대한 기준. 또한, 동적 인장 파단의 현미경적 특성의 프랙탈 분석은 현미경적 관점에서 물질의 거시적 동적 인장 특성에 대한 기초 및 지지를 제공한다.

동적 인장 실험 장치는 직경 114m의 플라이휠과 100m/s의 회전 선형 속도 및 홉킨슨로드 시스템 세트로 구성됩니다. 플라이휠의 바깥쪽 테두리 근처에는 제어 하에 배출되는 투피스 해머가 있습니다. 플라이휠 가장자리의 선형 속도가 사전 설정된 값에 도달하면 두 개의 해머 헤드가 즉시 배출되어 이 속도로 금속 블록에 부딪칩니다. 이때, LY-12 알루미늄 합금 쇼트 로드와 연결되어 입력 로드가 당겨진다. 따라서 대략적인 구형파 인장 응력 펄스가 입력 로드를 통해 시험편으로 전달된다. 인장 펄스가 시편과 출력봉 사이의 계면으로 전달되면, 반사가 발생하고, 시편과 투입봉에 반사파가 형성되고, 투과파가 동시에 출력봉으로 전달된다. 이들 파동은 2극에 부착된 스트레인 센서-다이나믹 스트레인 게이지 시스템을 사용하여 기록되었다.

텅스텐 합금은 두 가지 골절 모드를 가지고 있는데, 하나는 텅스텐 입자와 접합 매트릭스 상 사이의 입자 경계를 따라 모드 1 파단이고, 다른 하나는 소위 반입상 파괴 모드입니다. 전체 파단 표면에서 각 파단 모드의 분율은 변형 속도와 밀접한 관련이 있습니다. 반입 골절 모드의 증가는 재료의 인성이 향상된다는 것을 의미합니다. 반대로, 재료가 부서지기 쉬운 것으로 간주됩니다. 두 번째 프랙탈 차원은 골절 형태를 설명하기 위해 선택됩니다. a1 프랙탈 치수를 찾는 방법은 각 샘플 골절에서 10 개의 시야를 선택하고 500 번 확대하는 것입니다. b1은 전체 골절을 측면 길이가 3μm인 작은 사각형으로 나눕니다. 그런 다음 두 번째 모드에서 작은 사각형의 분수를 계산하십시오. 동시에, 작은 사각형의 수 N; 전체 골절 사진의 c1이 계산되었습니다. 또한, 상이한 온도 및 변형률 조건 하에서 시험된 샘플의 파단에 대해 유사한 통계가 작성되었고, 그 결과가 얻어졌다.


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