Структура и механические свойства многослойных материалов, полученных сваркой взрывом тонколистовых пластин из мартенсито-стареющей, хромоникелевой аустенитной и низкоуглеродистой сталей

• Автор: Ложкин, Василий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 198 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 МНОГОСЛОЙНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ,
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (литературный обзор)
1.1 Структура и свойства мартенситно-стареющих сталей. Перспективы их использования для создания слоистых композиционных материалов
1.1.1 Структура и свойства мартенситно-стареющих сталей
1.1.2 Упрочнение мартенситно-стареющих сталей
1.1.3 Сварка мартенситно-стареющих сталей
1.2 Способы получения слоистых материалов на основе мартенситно-стареющих сталей
1.2.1 Способы получения металлических слоистых материалов
1.2.2 Соединение материалов диффузионной сваркой
1.2.3 Получение слоистых композитов по технологии сварки прокаткой
1.2.4 Сварка взрывом
1.3 Особенности формирования композиционных материалов по технологии сварки взрывом
1.4 Выводы
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Материалы исследования
2.1.2 Анализ химического состава материалов исследования
2.2 Структурные исследования материалов
2.2.1 Оптическая металлография
2.2.2 Растровая электронная микроскопия
2.2.3 Просвечивающая электронная микроскопия
2.2.4 Исследование механических свойств
2.2.4.1 Дюрометрические исследования
2.2.4.2 Прочностные испытания
2.2.4.3 Испытания на ударный изгиб
2.2.4.4 Испытания на усталостную трещиностойкость
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СТАЛЬНЫХ ПЛАСТИН
3.1 Уравнение состояния для описания ударно-волновых процессов (Shock EOS)
3.2 Модель упрочнения Джонсона-Кука
3.3 Постановка задачи численного моделирования
3.4 Выводы
4 АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ «СТАЛЬ Н18К9М5Т - СТАЛЬ 20» И «СТАЛЬ Н18К9М5Т - СТАЛЬ 12Х18Н10Т», ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ
4.1 Металлографические исследования исходных материалов
4.2 Строение двухслойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»
4.2.1 Оптическая металлография биметаллических соединений
4.2.2 Дюрометрические исследования биметаллического материала
4.2.3 Растровая электронная микроскопия
4.3 Строение многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»
4.3.1 Структура многослойного пакета «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»
4.3.1.1 Оптическая металлография
4.3.1.2 Дюрометрические исследования сварных пакетов
4.3.1.3 Растровая электронная микроскопия
4.3.1.4 Просвечивающая электронная микроскопия
4.4 Структура композиционного материала «сталь Н18К9М5Т сталь 20»
4.4.1 Оптическая металлография
4.4.2 Дюрометрические исследования многослойных пакетов
4.4.3 Растровая электронная микроскопия
4.4.4 Просвечивающая электронная микроскопия
4.5 Выводы
5 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ ПАКЕТОВ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ
5.1 Прочностные свойства многослойных материалов
5.1.1 Фрактографические исследования слоистых материалов «сталь Н18К9М5Т - сталь 20» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» после статических испытаний на растяжение
5.1.1.1 Особенности разрушения многослойного композита «сталь
Н18К9М5Т-сталь 20»
5Л. 1.2 Особенности разрушения многослойного композита «сталь Н18К9М5Т-сталь 12Х18Н10Т»
5.2 Испытания на ударный изгиб
5.2.1 Фрактографические исследования изломов многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 20»
5.2.2 Фрактографические исследования изломов многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»
5.3 Усталостная трещиностойкость многослойных материалов, сваренных взрывом
5.4 Выводы
6 АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1 Преимущества слоистых материалов на основе мартенситно-стареющей стали
6.2 Преимущества технологии сварки взрывом при формировании изделий
из слоистых материалов на основе мартенситно-стареющей стали
6.3 Рекомендации по практической реализации технологии сварки взрывом многослойных композиций из разнородных сталей

Рисунок 1.4 - Конструкции пакетов для сварки прокаткой: а - одинарный пакет; б - двойной симметричный пакет; в - тройной пакет. 1 - основной слой; 2 - плакирующий слой; 3 - разделительный слой; 4 - технологическая планка: 5 - сварной шов [53]