Les alliages de tungstène avec une fraction massique de 93 % de tungstène sont devenus des matériaux très intéressants dans l'armée en raison de leur bonne résistance, de leur ténacité et de leur haute densité. Ses propriétés mécaniques dynamiques et son mécanisme de rupture dynamique sous charge d'impact sont des sujets de recherche importants pour les chercheurs nationaux et étrangers depuis de nombreuses années [1-4]. L'alliage de tungstène forgé est utilisé comme matériau principal de divers projectiles anti-blindage. Lorsqu'il est tiré dans la chambre du pistolet, la pression de la chambre est aussi élevée que 500-600 MPa, l'accélération inertielle est (40000-60000) × g et la température de combustion de la poudre à canon est aussi élevée que plusieurs milliers de degrés. Dans des conditions de chargement d'impact, une contrainte transitoire supérieure à 1 fois la pression de la chambre, un taux de déformation aussi élevé que 102-103s-1 et une élévation de température instantanée de l'amplitude de Baidu se formeront dans le matériau du projectile. En particulier, la queue du projectile est soumise à un fort recul inertiel et forme une contrainte de traction transitoire élevée, qui peut provoquer la rupture de la queue. Par conséquent, l'analyse expérimentale des propriétés de traction par impact et du mécanisme de rupture de cet alliage de tungstène a une importance pratique importante.
Nous avons mesuré directement les propriétés de traction dynamiques et la contrainte de rupture en traction maximale des alliages de tungstène dans la gamme de taux de déformation aussi élevés que 102 ~ 103s-1, établi un modèle constitutif pour décrire son comportement de traction dynamique et proposé que le le matériau subit une plasticité. Critère d'instabilité entraînant une rupture par traction. De plus, l'analyse fractale des caractéristiques microscopiques de la rupture de traction dynamique fournit la base et le support des propriétés de traction dynamique macroscopiques du matériau du point de vue microscopique.
Le dispositif expérimental de traction dynamique se compose d'un volant d'inertie d'un diamètre de 114 m et d'une vitesse linéaire de rotation de 100 m/s et d'un ensemble de système de bielles Hopkinson. Quelque part près du bord extérieur du volant d'inertie se trouve un marteau en deux parties qui est éjecté sous contrôle. Lorsque la vitesse linéaire du bord du volant atteint la valeur prédéfinie, les deux têtes de marteau sont instantanément éjectées et frappent le bloc métallique à cette vitesse. À ce moment, la tige courte en alliage d'aluminium LY-12 s'y connecte et la tige d'entrée est retirée. , de sorte qu'une impulsion de contrainte de traction à onde carrée approximative est transmise à l'éprouvette par l'intermédiaire de la tige d'entrée. Lorsque l'impulsion de traction est transmise à l'interface entre l'échantillon et la tige de sortie, une réflexion se produit et une onde réfléchie est formée dans l'échantillon et la tige d'entrée, et une onde transmise est transmise dans la tige de sortie en même temps. Ces ondes ont été enregistrées à l'aide d'un système de capteur de contrainte-jauge de contrainte dynamique fixé aux 2 pôles.
Les alliages de tungstène ont deux modes de rupture, l'un est le mode 1 de rupture le long de la limite de grain entre les particules de tungstène et la phase de matrice de liaison, et l'autre est le mode de rupture dit transgranulaire. La fraction de chaque mode de rupture sur toute la surface de rupture est étroitement liée au taux de déformation. L'augmentation du mode de rupture transgranulaire signifie que la ténacité du matériau devient meilleure. Au contraire, on considère que le matériau devient cassant. La deuxième dimension fractale est choisie pour décrire la morphologie de la fracture. a1 La méthode de recherche de la dimension fractale consiste à sélectionner 10 champs de vision de chaque fracture de l'échantillon et à l'agrandir 500 fois ; b1 diviser l'ensemble de la fracture en petits carrés de 3 μm de côté. Comptez ensuite la fraction des petits carrés dans le second mode. Dans le même temps, le nombre de petits carrés N ; c1 de la photo de fracture entière a été compté. De plus, des statistiques similaires ont été établies sur les fractures des échantillons testés dans différentes conditions de température et de vitesse de déformation, et les résultats ont été obtenus.
