 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( март 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Ударное упрочнение - это процесс, используемый для упрочнения металлов и сплавов , при котором ударная волна вызывает дефекты атомного масштаба в кристаллической структуре материала. Как и при холодной обработке , эти дефекты мешают нормальным процессам текучести металлических материалов ( пластичности ), делая материалы более жесткими, но более хрупкими . По сравнению с традиционной холодной обработкой такой чрезвычайно быстрый процесс приводит к другому классу дефектов, в результате чего получается гораздо более твердый материал с заданным изменением формы. Однако, если ударная волна прилагает слишком большую силу слишком долго, разрежениепередняя часть, которая следует за ним, может образовывать пустоты в материале из-за гидростатического напряжения, ослабляя материал и часто вызывая его растрескивание . Поскольку пустоты зарождаются на крупных дефектах, таких как оксидные включения и границы зерен , образцы высокой чистоты с большим размером зерна (особенно монокристаллы) способны выдерживать большие удары без скалывания и, следовательно, могут быть сделаны намного более твердыми.
Ударное упрочнение наблюдается во многих случаях:
Взрывные прессовый использует детонацию от более высокого взрывного заряда , чтобы создать ударную волну. Этот эффект используется для упрочнения литых компонентов рельсовых путей [1] и, в сочетании с эффектом Мишнея-Шардена , при работе кованых взрывом пенетраторов . Большего твердения можно достичь, используя меньшее количество взрывчатого вещества с большей бризантностью , так что прилагаемая сила больше, но материал тратит меньше времени на гидростатическое растяжение.
Лазерный удар , аналогичный термоядерному синтезу с инерционным ограничением , использует абляционный шлейф, вызванный лазерным импульсом, для приложения силы к цели лазера. [2] Отскок выбрасываемого вещества может создавать очень высокое давление, а длительность импульса лазеров часто бывает довольно короткой, а это означает, что хорошее упрочнение может быть достигнуто с небольшим риском растрескивания . Поверхностные эффекты также могут быть достигнуты с помощью лазерной обработки, в том числе аморфизации .
Для изучения ударного упрочнения использовались газовые пушки . Хотя они слишком трудоемки для широкого промышленного применения, они все же представляют собой универсальный испытательный стенд для исследований. Они позволяют точно контролировать как величину, так и профиль ударной волны, регулируя начальную скорость снаряда и профиль плотности соответственно. Исследования различных типов снарядов сыграли решающую роль в опровержении предыдущей теории о том, что скалывание происходит при пороговом давлении, независимо от времени. Напротив, эксперименты показывают, что более продолжительные сотрясения заданной величины вызывают больший материальный ущерб.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Срок службы лягушек можно увеличить в три раза, если лечить этим методом: Meyers, Marc A. (1994). Динамическое поведение материалов . Нью-Йорк: Джон Вили. стр. 5, 382, 570. ISBN 978-0-471-58262-5.
- ^ Госвами, Debkalpa; Munera, Juan C .; Пал, Аникет; Садри, Бехнам; Скарпетти, Кайо Луи PG; Мартинес, Рамзес В. (2018-05-18). «Наноформование металлов с рулона на рулон с использованием лазерной сверхпластичности». Нано-буквы . 18 (6): 3616–3622. DOI : 10.1021 / acs.nanolett.8b00714 . ISSN 1530-6984 . PMID 29775318 .
