Взрывное упрочнение металла
Взрывное упрочнение металла, изменение механических свойств металла под действием ударной волны путём его деформации (см. также ст. Упрочнение). В качестве самостоятельного процесса В. у. м. известно с начала 50-х гг. 20 в. Ударная волна в металле возникает в результате взрыва контактного заряда взрывчатого вещества. В. у. м. происходит также как побочный эффект при штамповании и сварке взрывом. Ударная волна в 10—50 Гн/м2 (100—500 тыс. кгс/см2) вызывает большие скорости деформации металла при высоком уровне напряжения, что приводит к интенсивному развитию пластических сдвигов в микрообъёмах (см. Дислокации, Дефекты металлов). При этом плотность дефектов и, следовательно, упрочнение оказываются значительно большими, чем при деформации в обычных условиях (т. е. при невысокой скорости деформации). Качество упрочнения зависит от давления на фронте ударной волны и свойств металла. При В. у. м. твёрдость и прочность увеличиваются, пластичность и ударная вязкость уменьшаются. Например, в высокомарганцовистой стали Г13Л ударные волны 20 Гн/м2 (200 тыс. кгс/см2) повышают твёрдость с 200—220 до 300—350 НВ, предел прочности с 6,0 до 10,0 Мн/м2. и уменьшают ударную вязкость с 1700 до 950 кдж/м2, относительное удлинение при разрыве с 15 до 7%. Основные особенности В. у. м. — малое остаточное изменение размеров упрочняемого изделия (до 2—5% в зависимости от технологии) и большая глубина, на которой осуществляется изменение свойств материала (до 50—100 мм, в зависимости от высоты заряда или толщины ударяющей пластины). В. у. м. используется для увеличения износостойкости сердечников ж.-д. крестовин, зубьев ковшей экскаваторов, щёк и молотков дробилок, вкладышей подшипников и т.д. Срок службы деталей, упрочнённых взрывом, увеличивается в 1,5—2 раза. Взрывная деформация может быть предварительной операцией для последующего изменения структуры металла отжигом.
Лит.: Райнхарт Дж. С. и Пирсон Дж., Поведение металлов при импульсных нагрузках, пер. с англ., М., 1958; Дерибас А. А., Матвеенков Ф. И., Соболенко Т. М., Упрочнение взрывом высокомарганцовистой стали Г13Л, "Физика горения и взрыва", 1966, № 3; Response of metals to high velocity deformation, v. 9, N. Y., 1960.
А. А. Дерибас, Т. М. Соболенко.
Следующие
Взрывное штампование, штампование металлов, главным образом листовых, при котором давление создаётся энергией взрыва бризантного… читать дальше
Взрывной клапан, устройство для предотвращения разрушения энергетических установок в случае взрыва горючих газов, угольной пыли … читать дальше
Взрывные работы, работы в народном хозяйстве, выполняемые воздействием взрыва на естественные (горные породы, древесина, лёд) ил… читать дальше
