ДИНАМІКА УЩІЛЬНЕННЯ КЕРМЕТУ WC–36% (мас.) Cu ПІД ЧАС УДАРНОГО СПІКАННЯ У ВАКУУМІ 

Анотація

Досліджено ущільнення дрібнозернистого кермету на основі карбіду вольфраму з масовим вмістом мідної зв’язки 36% в процесі ударного спікання при термодинамічних температурах 1023, 1123 та 1223 К у вакуумі з початковою швидкістю удару 6,4 м/с. На основі отриманих експериментальних даних і розрахованих характеристик пружних властивостей зразків та машини ударної дії методом проб і помилок проведено обчислювальне моделювання динаміки ущільнення з використанням динамічної системи третього порядку в поєднанні з реологічною моделлю в’язко-пружного тіла Максвелла і отримано заздалегідь невідомі значення зсувної в’язкості матриці кермету. Визначено часові залежності сили, стиснення, швидкості й прискорення системи, а також усадки, середньоквадратичного напруження та швидкості деформування зразків кермету в процесі ударного спікання. Розрахована фазова траєкторія руху динамічної системи показує, що початкова кінетична енергія удару не повністю вичерпується на необоротне ущільнення зразків кермету. Частина енергії розсіюється в навколишньому середовищі після відскоку ударних частин машини. На початковій стадії рух системи при високих значеннях відношення жорсткості системи до в’язкого опору зразків композита має характер неперіодичного (атемпорального) згасання. Зі зменшенням вказаного відношення рух набуває характеру згасаючого коливання. Оцінено роботу ущільнення та механотермічний ефект, що спричиняє істотне підвищення температури пористих зразків. Оцінена енергія активації в’язкої течії матеріальної матриці пористого кермету становить 0,34 еВ або 33 кДж/моль і свідчить про дислокаційний механізм його в’язкої течії. Зразки, отримані ударним спіканням, мають значно вищі показники міцності порівняно зі зразками, спеченими без тиску при вищій температурі.