1 Основы взрывного упрочнения

1.1 Особенности упрочнения металлов взрывом

Особенностью взрывного нагружения металлов является волновой характер распространения нагрузки, локальные напряжения и значительное повышение плотности дислокаций, что приводит к изменению прочностных свойств и твердости металла, отличных в случае приложения к металлу статической нагрузки.

На упрочнение при ударном воздействии значительно влияет схема напряженно-деформированного состояния. Так, если ударное нагружение производилось в условиях неравномерного объема сжатия, то получаемое при этом упрочнение достигается при весьма малых степенях остаточной деформации. С целью получения заметного эффекта требуется применение достаточно сильных ударных волн, обычно создаваемых ВВ. Воздействие ударных волн вызывают сильную деформацию решетки, большие напряжения сдвига, порождая и перемещая дислокации. За фронтом возникают дефекты, способствующие упрочнению

1.2 Источники энергии – взрывчатые вещества

В процессах упрочнения в качестве источника энергии используются конденсированные взрывчатые вещества.

Взрывчатые вещества – составы, способные претерпевать взрывчатое превращение в конденсированном состоянии.

В ряде случаев могут быть использованы другие источники энергии, например магнитное поле или электрический разряд, но взрывчатые вещества весьма удобны для получения высоких скоростей соударения на малых участках разгона или для генерирования ударных волн большой интенсивности, и поэтому они получили весьма широкое распространение в процессах обработки металлов взрывом.

Процессы упрочнения требуют, чтобы давление на фронте детонационной волны было по возможности максимальным. Кроме того, необходимо, чтобы эти взрывчатые вещества сохраняли детонационную способность в слоях толщиной несколько миллиметров и обеспечивали устойчивую детонацию на больших площадях при подчас сложной геометрической конфигурации. Эти требования довольно обычны для мощных ВВ, и поэтому практически любые ВВ с достаточно высоким давлением на фронте детонационной волны пригодны для упрочнения. Примером могут служить такие ВВ как ТНТ, а также сплавы тротила с гексогеном. Более специфическим является требование хорошего прилипания к поверхности упрочняемого материала или изделия.

Тротил (тринитротолуол, тол, ТНТ) является важнейшим бризантным однокомпонентным ВВ, находящим широкое применение в промышленности, как в чистом виде, так и в ряде смесей. Исходным продуктом для получения тротила служит толуол, который получают из продуктов коксования каменного угля или из нефти. Он представляет собой бесцветную жидкость с температурой кипения 110 .Тротил получается при взаимодействии толуола с азотной кислотой в присутствии серной кислоты.

Гексоген (циклотриметилентринитрамин) является одним из наиболее мощных однокомпонентных бризантных взрывчатых веществ.

По внешнему виду гексоген представляет собой белые кристаллы без запаха и вкуса, сыпуч. Применяют гексоген в виде прессованных и литых шашек.

Аммонит представляет собой порошкообразное аммиачно-селитренное ВВ средней мощности желтоватого цвета.

Чаще всего для упрочнения используют смесь тротила с гексогеном, т.е. ТГ 50/50, ТГ36/64.