Пенза, Пензенская область, Россия
Пенза, Пензенская область, Россия
Пенза, Пензенская область, Россия
Пенза, Пензенская область, Россия
Пенза, Пензенская область, Россия
Пенза, Пензенская область, Россия
Пенза, Пензенская область, Россия
УДК 621.791.13 Сварка взрывом
УДК 620.22 Материалы. Материаловедение
ББК 342 Металловедение
Основной целью исследования является проведение сравнительного анализа влияния схемы армирования на показатель прочности у композиционных материалов с сопоставимой долей упрочняющей составляющей. Задачи, решению которых посвящена статья, заключаются в разработке 3-х основных схем армирования, компьютерном моделировании основных параметров для сварки взрывом, проведению статического растяжения для получения показателя прочности. В качестве методов исследования применялся литературный обзор на этапе определения актуальности работы, компьютерное моделирование параметров сварки взрывом для получения композита и проведение испытаний на разрывной машине с целью получения значений прочности для последующего сравнительного анализа и формирования выводов. Новизна работы заключается в построении эксперимента таким образом, чтобы в исследуемых образцах композиционных материалов доля упрочняющей составляющей незначительно отличалась, а основное различие заключалось во влиянии схемы армирования на прочность композита. Результаты анализа литературных данных показали, что данное исследование актуально в области композитов; наиболее перспективным методом повышения прочности материала является армирование композиционного материала. Результаты экспериментов показали, при сопоставимом объеме упрочняющих элементов в композиционном материале, наиболее высокую прочность показали образцы с направлением армирующей проволоки, совпадающим с направлением приложения нагрузки; при несовпадении этих направлений композиционный материал упрочняется незначительно, а также возникает склонность к разрушению по хрупкой интерметаллической прослойке; композиционный слоистый материал повышает свою прочность и это повышение хорошо коррелирует с теоретическим прогнозированием и правилом аддитивности; композит, полученный по 3 схеме обладает еще более высоким пределом прочности по сравнению с КМ по 2 схеме и это значение не меняется в зависимости от направления приложения нагрузки, как в случае с КМ, полученным по 1 схеме.
композит, прочность, сварка, моделирование, параметры
1. Композиционные материалы: Справочник / Под ред. Д.М. Карпиноса. Киев: Наукова думка, 1985.
2. Армированный композиционный материал с интерметаллидным упрочнением, полученный сваркой взрывом / И. С. Лось, А. Е. Розен, А. В. Хорин [и др.] // Ползуновский альманах. 2007. № 1-2. С. 105-106.
3. Патент № 2407640 C2 Российская Федерация, МПК B32B 15/02, C22C 47/20, B23K 20/08. Способ получения композиционного материала : № 2008131359/02 : заявл. 29.07.2008 : опубл. 27.12.2010 / А. Е. Розен, И. С. Лось, Д. Б. Крюков [и др.] ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Федерального агентства по образованию Пензенский Государственный Университет, Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения (ИСМАН) Российской Академии наук, Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство Обороны Российской Федерации, Пензенский региональный научно-технический центр по сварочному производству и промышленной безопасности "СУРА".
4. Металлические композиционные материалы, армированные интерметаллическими упрочняющими элементами / Л. Б. Первухин, А. Е. Розен, Д. Б. Крюков [и др.] // Металлург. 2015. № 10. С. 74-77.
5. Крюков, Д. Б. Исследование влияния конфигурации упрочняющих элементов на прочностные свойства моделей композиционных материалов системы титан-алюминий / Д. Б. Крюков, А. В. Прыщак, М. С. Гуськов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2014. № 4(32). С. 112-119.
6. Гуськов, М. С. Создание высокопрочного композиционного материала титан-алюминий с перфорированным интерметаллическим слоем и оксидокерамическим покрытием : специальность 05.16.09 "Материаловедение (по отраслям)" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Гуськов Максим Сергеевич, 2015. 151 с.
7. Крюков, Д. Б. Разработка модели нового композиционного армированного материала системы титан-алюминий в программе SolidWorks / Д. Б. Крюков, А. В. Прыщак, М. С. Гуськов // Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM : сборник статей VIII Международной научно-практической конференции, Пенза, 28–29 апреля 2014 года / Под редакцией В.З. Зверовщикова, И.И. Воячека, Д.В. Кочеткова. Пенза: Автономная некоммерческая научно-образовательная организация «Приволжский Дом знаний», 2014. С. 45-49.
8. Патент № 2522505 C1 Российская Федерация, МПК B32B 7/04, B32B 15/01, B23K 20/08. Способ получения композиционного материала : № 2013119389/02 : заявл. 26.04.2013 : опубл. 20.07.2014 / А. Е. Розен, Д. Б. Крюков, Е. М. Кирин [и др.] ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью Инженерно-Технологический Центр "Сварка".
9. Патент № 2606134 C Российская Федерация, МПК B23K 20/08, B32B 7/04. Способ получения композиционного материала : № 2015134788 : заявл. 18.08.2015 : опубл. 10.01.2017 / Л. Б. Первухин, С. Н. Казанцев, Д. Б. Крюков [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Пензенский государственный университет").
10. Гольдман А. Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов. [Текст] / А. Я. Гольдман. Л. : Химия, 1988.
11. Амир Хусейн Ассари. Микроструктура и кинетика формирования интерметаллической фазы в условиях твердофазной диффузионной сварки в биметаллическом Ti/Al композите / Амир Хусейн Ассари, Бейаталла Эгхбали // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120, № 3. С. 280-290.
