1.10. МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ НАГРУЖЕНИЯ ВЗРЫВОМ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИ

Специфика ОВз низкоуглеродистых и низколегированных сталей определяется поведением основного элемента — железа. В тех случаях, когда допустимо нагружение обрабатываемых изделий мощными взрывными импульсами, доминирующим оказывается наличие обратимого перехода в фазу высокого давления, а -» е — а. В чистом железе в статических условиях и при комнатной температуре этот переход происходит при давлении 11,5 ГПа. Однако, по данным Р. Джайлиса и других исследователей, при очень быстром взрывном нагружении мартенситный механизм перехода обладает сильно выраженным гистерезисом в плоскости р- К (рис. 1.26), и для осуществления сколько-нибудь полного перехода а — е могут потребоваться значительно большие давления. Г. Дитер [59] указывает, что по мере увеличения давления структура волны сжатия в железе изменяется следующим образом: до 0,6 ГПа — упругий предвестник (УП); 0,6—13,0 ГПа — УП + пластическая волна Ру; 13,0.33,0 ГПа — УП + Л + пластическая волна фазового перехода Р2; 33,0.66,0 ГПа — УП + Р2, выше 66,0 ГПа — собственно УВ. В большинстве технологических задач применение мощных взрывных импульсов нежелательно или недопустимо и давления фазового перехода либо вообще не достигаются, либо достигаются лишь в малой области, непосредственно контактирующей с зарядом ВВ.

При давлениях 0,6.13,0 ГПа, наиболее типичных для технологических задач, специфика поведения железа зависит от поперечного скольжения винтовых дислокаций, а также двойникования. Малая подвижность винтовых дислокаций замедляет размножение дислокаций, способствуя проявлению конкурирующего механизма пластического деформирования двойни-кованием, а также затрудняет развитие сложных дислокационных структур и рассасывание дислокационных скоплений. Дислокационные петли имеют сильно вытянутую форму с преобладанием винтовых компонентов, малоподвижных и не склонных к завязыванию стенок ячеек. В результате возникает та же микроструктура, что и при медленном низкотемпературном деформировании: умеренно плотные дислокационные сетки с невысоким содержани- Л/ „„з/„Л„ь

г, СМ /МОЛЬ

ем сложно организованных структур и двойники, постепенно измельчающиеся с повышением приложенного давления.

Скользящие дислокации концентрируются в полосах скольжения и на кольцах полос скольжения (границы зерен, перлитные включения и т.п.) образуются скопления дислокаций, служащие зародышами микротрещин и устраняемые после ОВз дополнительной

ДН=0,38см3/моль

Область мартен- "~ „ситных переходов

термообработкой (низкотемпературный о 5 10 15 р, ГПа отжиг при 200.400 °С с низким темпом рнс 1Ж фазовая диаграмма удар. нагрева и охлаждения).но-волнового сжатия железа