Otrzymywanie lekkich i wytrzymałych warstwowych kompozytów metalicznych i metaliczno-ceramicznych

Wpływ fali uderzeniowej

Ogólnie rzecz biorąc, fala uderzeniowa i zderzenie powodują powstanie falistego interfejsu między dwiema płytami (rys. 2). Morfologia interfejsu zmieniła się z gładkiego na falisty wraz ze wzrostem siły wybuchu. Wybuchowa detonacja generuje znaczne ilości ciepła podczas łączenia. Jednak na ogół nie ma wystarczająco dużo czasu, aby ciepło rozproszyło się, zanim nastąpi zmiękczenie termiczne [3]. Prowadzi to do częściowego stopienia na interfejsie i powstawania faz międzymetalicznych (rys. 2b). Te fazy mogą być źródłem pęknięć, gdy są poddawane obciążeniu dynamicznemu lub podwyższonym temperaturom. Wyższą mikrotwardość zaobserwowano również na interfejsach w porównaniu z materiałami bazowymi.

Technika spawania wybuchowego jest coraz częściej stosowana do produkcji konstrukcyjnych materiałów kompozytowych, które są trudne do wytworzenia konwencjonalnymi metodami. Dotychczas za pomocą tej techniki udało się wytworzyć kompozyty wielowarstwowe takie jak np.: Ti/Al [4, 5], Ti/Fe [3, 6], Al/Fe [1, 7], Al/Mg [8], Ti/Ta/Cu/Ni [9].

Walcowanie pakietowe

Walcowanie pakietowe (ang. accumulative roll bonding, ARB) to nowoczesna technologia, która może być stosowana w celu uzyskania materiałów o ultradrobnej strukturze ziarna (UFG – ang. ultrafine grained) oraz o podwyższonych właściwościach mechanicznych [10]. Walcowanie pakietowe ma ogromną zdolność produkcyjną, a jego nieprzerwana praca daje ogromny potencjał do wykorzystania w procesach przemysłowych. Dzięki tej metodzie możliwe jest otrzymywanie kompozytów złożonych z dwóch lub więcej metali w dowolnych kombinacjach, np. Al-Mg [11, 12], Al-Ti [13, 14], Cu-Nb [15-18] lub Ti-Al-Mg ...