Mикроструктура и характеристики бронестойкости слоистых металломатричных композитов на основе сплава Ti–6Al–4V, упрочнённых TiC
П. Е. Марковский$^{1}$, Д. Г. Саввакин$^{1}$, С. В. Приходько$^{2}$, А. А. Стасюк$^{1}$, С. Г. Седов$^{3}$, В. A. Голуб$^{3}$, В. A. Курбан$^{3}$, E. В. Стеценко$^{3}$
$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$University of California, Los-Angeles, Department of Materials Science and Engineering, Los Angeles, CA 90095, USA
$^{3}$Национальный университет обороны Украины, просп. Воздухофлотский, 28, 03049 Киев, Украина
Получена: 07.08.2020. Скачать: PDF
Сплав Ti–6Al–4V и композиты на его основе, упрочнённые 5–80% об. фазы TiC, получены методом прессования и спекания смесей порошков TiH$_2$, лигатуры Al–V и TiC. Увеличение содержания фазы TiC до 40% обеспечивает рост твёрдости композитов при сохранении их консолидированной структуры, при большем содержании фазы TiC материал спекается недостаточно, имея избыточную пористость. На основе этих результатов, были изготовлены пластины 90$\times$90 мм и толщиной 11–32 мм, состоящие из 3-х и 4-х слоёв сплава Ti–6Al–4V и композитов на его основе с содержанием фазы TiC 10%–40%. Многослойные пластины имели прочную связь между слоями различного состава, что обеспечило высокие защитные характеристики при баллистических испытаниях. Кинетическая энергия поражающих элементов, необходимая для пробивания многослойных пластин, на 7–40% больше, чем для стандартного сплава Ti–6Al–4V той же толщины. При баллистическом ударе поражающий элемент расходует основную часть кинетической энергии на деформацию твёрдых поверхностных слоёв композитов с 20% и, особенно, с 40% TiC, что не позволяет поражающему элементу глубоко проникать в следующий слой, состоящий из пластичного сплава.
Ключевые слова: титановые сплавы, металломатричные композиты, многослойные структуры, механические свойства, поражающие элементы, баллистические испытания.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i11/1509.html
PACS: 62.20.M-, 81.05.Mh, 81.20.Ev, 81.40.-z, 81.70.Bt