Рис. 1. Схематическое изображение
зоны контакта металлов, на которую
действуют электрические импульсы:
1
— цельнометаллические пластины;
2
— образец;
3
— изолятор;
4
— медные
контакты
Рис. 2. Микроструктура стали с
включениями свинца, сопряженная с
зоной монотектического оплавления:
1
— зона монотектического оплавления;
2
— включения свинца
можным. Напротив, предположение о том, что именно ПАС обеспечивают
проникание жидких металлов в объем твердых, является вполне логичным.
Так, согласно работе [1] и другим работам, в которых рассмотрено это
явление, в ПАС развиваются температуры до
10
5
◦
С и миграция в эти зоны
расплавов тяжелых металлов является оправданной с термодинамической
точки зрения. Кроме того, согласно многочисленным экспериментальным
данным ПАС могут иметь самую разнообразную форму и наблюдаемая на-
ми геометрия распространения свинца и меди согласуется с описанными в
литературе результатами.
Таким образом, электрический импульс приводит одновременно к обра-
зованию жидкости монотектического состава и расходящихся двумерных
ПАС, “каналирующих” расплав вглубь твердой стали. Плоскость шлифа, пе-
ресекая двумерные ПАС, создает впечатление их одномерности.
На рис. 3 показан еще один пример глубокого проникания меди и свинца
в объем стали и ПАС, по которому эти компоненты мигрировали в объем.
Не менее интересен случай миграции легкоплавкого элемента в объем
стали в результате образования ПАС при ударно-волновом воздействии на
зону контакта пластин стали и свинца (рис. 4), рассмотренный в работе [3] с
позиции мезомеханики. На шлифе, рассекающем перпендикулярно стальной
темплет, в характеристическом излучении свинца хорошо видны несколько
параллельных ПАС внутри зерна, заполненных свинцом, а также зерногра-
ничные зоны неустойчивости (ПАС), заполненные свинцом.
Возвращаясь к модели процесса, можно предложить следующее объяс-
нение наблюдаемым явлениям: инициирование ударной волны и ее взаи-
модействие со свинцом и железом привело к двум одновременно протека-
ющим процессам — расплавлению свинца и его нагреву (по расчетам, на
900
. . .
1000
◦
С) и образованию в железе зон локальной неустойчивости кри-
сталлической решетки (ПАС). Поскольку в них, как отмечалось ранее, в
течение долей секунды локальная температура может достигать нескольких
тысяч градусов, то реализуются условия для протекания обратного монотек-
тического превращения, результатом которого является интенсивная мигра-
ция свинца в глубь железного образца.
Выводы.
Полосы адиабатического скольжения, возникающие в матери-
але в результате высокоскоростного деформирования, в случае их контакта
124
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 2
