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チタン鋼複合板の引張機械的性質に関する研究

Aug 29, 2024

 

1. 実験材料
材料から引張試験片を採取し、GB/T 228 に従ってサイズを決定します。1-2010「金属材料の引張試験 第 1 部: 室温試験方法」[8] (図 1 を参照)試験片の長さは300mmです。 3 つの同一の複合比が設計され、TB-1、TB-2、TB-3 と番号が付けられました。鋼基層の厚さは10mm、チタン層の厚さは2mmであった。試験片のサイズ設計を図 2 に示します。切断および成形された試験片を図 3 に示します。
図4の板材断面の材料組織図からチタン層と低炭素鋼層の分布がよくわかります。

 

fig 2

 

図2 試験片サイズの設計図

fig 3                                                fig 4

 

図3 試験片の切断・成形図 図4 試験片の断面材料組織図

 

TA2+Q235B 爆発性チタン鋼複合プレート、工業用純チタンクラッド付き
TA2、厚さは2mm、ベース層は厚さ11mmのQ235B鋼で作られています。表 1 に TA2 と Q235B の機械的性能指標を示します。

GB/T 228.1-2010 [8] によると、ワイヤカット TA2+Q235B 複合板引張試験片。引張試験はマイコンサーボ油圧万能試験機、一点疲労試験はMTS810疲労試験機で実施しました。 5 つの応力が順に選択されました: 0.5rm、{{10}}.45rm、0.4rm、0.35rm、および 0.3rm。試験中に応力レベルは徐々に減少し、正弦波周波数は 30Hz、応力比は -1、負荷周波数は 2 × 105 回でした。 Zeiss Axiovert 200MAT 金属顕微鏡を使用して、チタン鋼複合板の界面の微細構造を分析および観察しました。

2. 実験プロセス
荷重の開始時、荷重が増加するにつれて試験片はわずかに伸び、断面には収縮の兆候が見られます。荷重がさらに増加すると、試験片の変形が増加します。最大値まで荷重を加えると、試験片にネッキングが発生し、最終的には破損しました。実験中、荷重の開始から破壊まで試験片に伴う 2 つの音が発生しました。 1 つ目はチタン鋼界面の剥離、2 つ目は試験片の破壊です。ベースとクラッドがチタン鋼複合板引張プロセス中に相互作用することができます。各試験片の測定データを表 2 に示します。注目に値するのは、すべての試験片の破断形状は類似しており、板の残留応力が解放されたため、引張を伴う曲げ変形が発生していることです。同時に、TA2+Q235B 鋼の顕微鏡分析では、層の両側の顕微鏡的外観が類似していることが示され、2 つの金属材料が接合に関して良好な接続性を持っていることが示されています。

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ひずみが 8% 未満の場合、曲線の傾きは平坦になる傾向があります。
ゆっくりとした明らかな降伏変形。一方、鋼のひずみ荷重比が増加すると、張力にかかるチタンの割合が減少するため、変形能力は徐々に減少します。測定の結果、試験片の長さは中央から長くなり、徐々に両端に広がっていることが分かりました。ベース層と複合層の歪みは同じであり、これらが協調変形を受けたことを示しています。測定結果から、試験片中央部の変形が最も大きく、断面の変形は均一であり、基材層と複合層が協調して変形していることがわかります。材料が引き伸ばされて破壊されると、材料は転位滑り面に沿って移動し、析出結晶は不連続な転位プラグとして現れます。実験中、弱い部分に気孔が存在するため応力集中が発生しました。せん断応力が増加すると、細孔が集まり、最終的にはくびれ、破壊につながります。基材および複合材料の微小引張線図は、破面で明らかな靱性特性を示し、表面にはさまざまなサイズの一定数の楕円形または円形のピットがあり、サイズが不均一に分布しており、材料が前に重大な塑性変形を受けたことを示しています。骨折。