钛合金抗绝热剪切破坏性能的评价与测试方法研究

【作者】 刘杰； 丁洪生； 李树奎； 刘金旭； 骆雨萌；

【机构】 北京理工大学机械与车辆学院； 北京理工大学材料学院；

【摘要】 绝热剪切破坏是钛合金装甲的典型失效模式。为了定量评价不同钛合金抗绝热剪切破坏的能力,定义了绝热剪切带韧度G_S来表征这一差异。采用分离式Hopkinson压杆和自行设计的附件实现了对圆片型钛合金试样的纯剪切冲击加载。基于应力波理论,建立了简便的实验数据处理方法来计算G_S。采用此测试方法对锻造态和热轧态TC4钛合金在不同冲击加载速率下进行了绝热剪切带韧度测试。结果表明:在相同加载条件下,锻造态的Gs值高于热轧态,说明锻造态TC4钛合金的抗绝热剪切破坏能力高;随着冲击加载速率的提高,两种状态钛合金的G_S值都降低,说明加载速率增加会使钛合金更容易发生绝热剪切破坏。此测试方法能在实验室条件下实现,为钛合金装甲材料研制和使用提供依据,具有一定的工程应用价值。更多还原