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爆炸载荷下复合材料中基体金属的性能 在高压、高速、高温和瞬时的爆炸载荷下，金属的性能（物理的、力学的和化学的）无疑会发生或大或小的变化。研究这些变化不仅有重要的理论价值，而且有重要的实际意义。金属性能的变化是由其组织的变化引起的。所以，最终要归结到金属内部宏观和微观组织的变化的研究。在爆炸复合材料中，这种变化包括结合区内和基体内的组织变化：前者在本篇前5 章中已经较详细地讨论了，后者将是本章所要讨论的课题。由于基体内组织变化的研究不多，而由此组织变化引起的性能的变化的资料更引人注目，所以这里仍以讨论爆炸焊接后复合材料内的性能变化为主。许多课题有待深入开展。本章讨论的内容也是爆炸焊接结合区和爆炸复合材料内部的一些特征。单金属的爆炸硬化现象早已被发现，并形成了金属爆炸加工领域的一个重要分支。这种新工艺和新技术被用来硬化铁轨的道叉、铲斗的牙齿和其他许多需要耐磨的零部件及设备。其中，高锰钢的爆炸硬化就是它广泛应用的一个实例［S ．洲。〕 。 和单金属的爆炸硬化一样，双金属和多金属在爆炸焊接以后，其硬度也会增高。这种爆炸硬化是爆炸复合材料中必然发生的一种物理一力学现象。其实质是在巨大的爆炸载荷作用下，金属间的界面和内部发生了不同形式和不同程度的塑性变形及组织变化，由此导致加工硬化和硬度的增加。 从爆炸复合材料中金属的塑性变形和组织变化人手，讨论这种材料断面和局部位置的显微硬度值的变化规律。进而深人探讨用爆炸焊接法生产的双金属和多金属的爆炸硬化的规律，从而更好地指导其应用。 1 ．爆炸复合材料结合区波形和波形内金属的塑性变形 由大量的实验可知，爆炸焊接双金属和多金属的一个及多个结合界面通常是彼状的钦一钢复合板典型的放大后的结合区波形。研究指出，这种波形实质上是在波动传播的爆炸载荷作用下，在结合界面上所发生的一种波状的和不可逆的塑性变形。由该图显示的波形内金属塑性变形的规律已在荟4 . 2 . 1 中讨论过了。在此仅着重指出一点：在一个波形内，从界面开始向基体金属内部，塑性变形经历厂一个由强到弱的变化过程。这个过程基本上终止于该波形的两波谷的连线上。在此界限以下，便为金属（如钢）的原始组织（球光体＋铁素体）。这种由强到弱的塑性变形是由作用在界面上的由爆炸载荷分解出来的切应力（在界面上最强，离开界面深人金属内部以后逐渐减弱）引起的。这种切应力引起金属纤维状的塑性变形。但是，在离开波形区后，载荷不会完全消失．剩余的能量仍会造成基体内部金属的塑性变形· 其中钢内双晶田出线利仪厦划万同竺蛋竺叮丢兰二迄：立套孤京该论上说，该图钦侧基体内塑性变形分布的规伴应勺俐侧相1 脚共仪反叮”征”" , H , ' " " ‘加，～一与钢侧相似。 由于爆炸焊接双金属和多金属的结合界面通常是波状的。上述分布规律的塑性变形就以波的形式连续地、波动地和周而复始地分布在整个界面两侧，以及基体内部。 |
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