лизации практически отсутствуют). Особенно чувствительны к перекристаллизации структуры, полученные при давлениях — 13 ГПа. По данным исследования [80], их перекристаллизация начинается уже при 500 °С. Для области давлений 13.33 ГПа характерно наличие остаточных игольчатых элементов структуры. Они возникают либо как полосы скольжения, либо в результате двойникования после обратимого фазового перехода [80]. В области 33.55 ГПа наблюдается компактизация игольчатых структур. Дислокации при этом организуются в ячейки, поскольку их перемещения облегчаются за счет сильного остаточного нагрева после нагружения взрывом [62]. После обработки давлениями свыше 55 ГПа железо перекристаллизуется. При ОВз обратный фазовый переход е - а протекает очень быстро, т.е. в сильно неравновесных условиях. При этом одновременно возникает и растет множество зародышей конечной фазы, микроструктура измельчается и значительно улучшаются механические свойства металла. Высказывались утверждения, что именно этот эффект и есть лучшее, что можно использовать при взрывном упрочнении сплавов железа. Однако ввиду сильного гистерезиса фазового перехода для достижения заметного практического эффекта требуются давления не меньше 23 ГПа, намного превышающие давления фазового перехода, что сильно затрудняет практическое использование этого приема. С. Махаджан наблюдал образование ультрамелкого зерна в железе при давлении ударного сжатия 75 ГПа, что неприемлемо для технологических задач. Интересно, однако, что уже при 10 ГПа наблюдались проявления частичной рекристаллизации, а при 5 ГПа — изменение структуры дислокационных стенок. В чистом железе фазовый переход под давлением можно считать практически полностью обратимым. В сталях сложного состава некоторое количество е-фазы высокого давления может сохраняться после взрыва в достаточно устойчивом метастабильном состоянии, участвуя в измельчении структуры. Показателем склонности стали к стабилизации с-фазы может служить низкая энергия дефектов упаковки. Эффект стабилизации практически наблюдался В.А. Лободкжом и другими учеными [96] в аустенитной нержавеющей стали при давлении взрывной нагрузки 45 ГПа и в мегастабильных аустенит-ных трип-сталях. Давление а - е-перехода может сильно зависеть от состава стали. Ванадий и кремний повышают давление перехода, углерод в концепциях до 5 % не влияет на него, а марганец снижает. По данным А. Хрисгоу и Н. Брауна [97], при содержании в стали 20 % марганца тройная точка (а, у, е) приближается к 5 ГПа, 0 °С. При этом в высокомарганцовистых сталях фазовый переход реализуется уже при умеренных давлениях технологического диапазона, с чем отчасти и связана их исключительная восприимчивость к упрочнению взрывом. В табл. 1.4 приведены значения расчетных давлений, возникающих на границе ВВ—металл при скользящей детонации слоя ВВ. Различие в остаточных свойствах металлов, нагруженных УВ и деформированных статической нагрузкой, определяется особенностями физического состояния металла на ударном фронте. Напомним, что истинная пластическая деформа-
Карта
|
|