1. Deneysel materyaller
Çekme test parçası malzemeden numune alınır ve boyutu GB/T 228'e göre belirlenir.1-2010 "Metalik Malzemelerin Çekme Testi Bölüm 1: Oda Sıcaklığı Test Yöntemi" [8], Şekil 1'de gösterildiği gibi Numunenin uzunluğu 300 mm'dir. TB-1, TB-2 ve TB-3 olarak numaralandırılan üç özdeş bileşik oran tasarlandı. Çelik taban tabakasının kalınlığı 10 mm, titanyum tabakasının kalınlığı ise 2 mm idi. Numunenin boyut tasarımı Şekil 2'de gösterilmektedir. Kesilen ve şekillendirilen numune Şekil 3'te gösterilmektedir.
Titanyum tabakasının ve düşük karbonlu çelik tabakasının dağılımı, Şekil 4'teki plakanın kesitinin malzeme organizasyon şemasından açıkça görülebilmektedir.
Şekil 2 Numune boyutunun tasarım çizimi
Şekil 3 Test Parçasının Kesme ve Şekillendirme Diyagramı Şekil 4 Test Parçasının Kesit Malzeme Organizasyon Şeması
TA2+Q235B patlayıcı titanyum çelik kompozit plaka, endüstriyel saf titanyum kaplamalı
TA2, Kalınlığı 2mm olup, taban katmanı 11mm kalınlığında Q235B çeliğinden yapılmıştır. Tablo 1 TA2 ve Q235B'nin mekanik performans göstergelerini göstermektedir.
GB/T 228.1-2010 [8]'e göre tel kesilmiş TA2+Q235B kompozit plaka çekme numuneleri. Çekme testi, bir mikrobilgisayar servo hidrolik üniversal test makinesinde gerçekleştirildi ve tek nokta yorulma testi, bir MTS810 yorulma test makinesinde gerçekleştirildi. Sırayla beş gerilim seçildi: 0.5rm, {{10}}.45rm, 0.4rm, 0.35rm ve 0.3rm. Test sırasında stres seviyeleri, 30Hz sinüs dalgası frekansı, -1 stres oranı ve 2 × 105 kat yükleme frekansı ile kademeli olarak azaltıldı. Titanyum çelik kompozit plakanın arayüzünün mikro yapısı, Zeiss Axiovert 200MAT metalografik mikroskobu kullanılarak analiz edildi ve gözlemlendi.
2. Deneysel süreç
Yüklemenin başlangıcında, yük arttıkça numune hafifçe uzar ve kesitte büzülme belirtileri görülür. Yük arttıkça numunenin deformasyonu da artar. Maksimum değere yüklendiğinde numunede boyunlanma görüldü ve sonunda kırıldı. Deney sırasında numuneye yüklemenin başlangıcından başarısızlığa kadar iki ses eşlik etmiştir. Birincisi titanyum çelik arayüzünün ayrılması, ikincisi ise numunenin kırılmasıdır. Görüldüğü gibi taban ve kaplamatitanyum çelik kompozit plakalarçekme işlemi sırasında birlikte çalışabilir. Her bir numunenin ölçülen verileri Tablo 2'de gösterilmektedir. Tüm numunelerin kırılma şekillerinin benzer olduğu ve plakadaki artık gerilimin serbest kalmasından kaynaklanan gerilimin eşlik ettiği bükülme deformasyonunun mevcut olduğu dikkate alınmalıdır. Aynı zamanda TA2+Q235B çeliğinin mikroskobik analizi, katmanın her iki tarafındaki mikroskobik görünümün benzer olduğunu gösteriyor; bu da iki metal malzemenin bağlanma açısından iyi bir bağlantıya sahip olduğunu gösteriyor.
Gerinim %8'in altında olduğunda eğrinin eğimi düzleşme eğilimi gösterir
Yavaş ve bariz akma deformasyonu. Bu arada çeliğin gerinim yükü oranı arttıkça, çekmede titanyum oranının azalmasından dolayı deformasyon kapasitesi giderek azalır. Ölçüm sonucunda numunenin uzunluğunun önce ortada arttığı, daha sonra giderek her iki uca yayıldığı tespit edildi. Taban katmanının ve kompozit katmanın gerilimi aynıydı; bu da bunların koordineli deformasyona uğradığını gösteriyordu. Ölçüm sonuçlarından, numunenin ortasındaki deformasyonun en büyük olduğu ve kesitteki deformasyonun tekdüze olduğu, taban katmanı ile kompozit katmanın koordineli deformasyonunu gösterdiği de görülebilir. Malzeme gerildiğinde ve kırıldığında dislokasyon kayma düzlemi boyunca hareket eder ve çökelti kristalleri süreksiz dislokasyon tıkaçları gibi görünür. Deney sırasında zayıf bölgelerde gözeneklerin bulunması nedeniyle stres yoğunlaşması meydana geldi. Kayma gerilimi arttıkça gözenekler toplandı ve sonunda boyunlanarak kırılmaya yol açtı. Alt tabaka ve kompozit malzemenin mikro çekme diyagramı, kırılma yüzeyinde bariz tokluk özellikleri gösterir; yüzey üzerinde farklı boyutlarda belirli sayıda eliptik veya dairesel çukurlar bulunur ve bu çukurlar boyut olarak eşit olmayan bir şekilde dağılır; bu da malzemenin daha önce önemli bir plastik deformasyona uğradığını gösterir. kırık.
