撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)彈坑(keng)附近材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能研究表明隨(sui)著撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)速度(du)的(de)(de)(de)增加,撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)彈坑(keng)附近材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)屈服強度(du)逐漸增大(da),而材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)抗壓(ya)強度(du)在(zai)一定的(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)速度(du)下存在(zai)極大(da)值。鋼彈/鎂(mei)靶(ba)碰撞(zhuang)副(fu)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)彈坑(keng)附近材料(liao)(liao)達到最大(da)動(dong)態(tai)抗壓(ya)強度(du)的(de)(de)(de)臨界撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)速度(du)為590 m/s,鋁彈/鎂(mei)靶(ba)碰撞(zhuang)副(fu)為2500 m/s。

超過(guo)(guo)臨(lin)界(jie)(jie)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)速度,撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)材(cai)料(liao)(liao)的(de)動態(tai)抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度隨(sui)著撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)速度的(de)繼(ji)續增加(jia)而降低。隨(sui)著與(yu)彈(dan)(dan)坑邊沿距(ju)離的(de)增加(jia),撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)后(hou)材(cai)料(liao)(liao)的(de)動態(tai)屈服強(qiang)(qiang)度逐漸降低,而材(cai)料(liao)(liao)的(de)動態(tai)抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度則存(cun)在(zai)臨(lin)界(jie)(jie)變形(xing)程(cheng)度,超過(guo)(guo)臨(lin)界(jie)(jie)值(zhi)時,材(cai)料(liao)(liao)的(de)動態(tai)抗(kang)(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度在(zai)彈(dan)(dan)坑底部一(yi)定距(ju)離上存(cun)在(zai)極(ji)大(da)值(zhi)。原位拉(la)伸試驗研究表明撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)誘發的(de)微裂(lie)(lie)紋、微孔洞(dong)、絕熱剪(jian)切帶(dai)及孿晶(jing)界(jie)(jie)是主裂(lie)(lie)紋形(xing)核和擴展的(de)主要路徑(jing),大(da)量缺陷的(de)形(xing)成降低了(le)材(cai)料(liao)(liao)抵抗(kang)(kang)繼(ji)續變形(xing)的(de)能力。研究表明鋼彈(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰撞(zhuang)副的(de)成坑過(guo)(guo)程(cheng)不同于鋁彈(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰撞(zhuang)副。

隨(sui)著撞(zhuang)擊(ji)速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)增加,鋼彈(dan)(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)坑形(xing)貌(mao)經(jing)歷了球冠形(xing)→半(ban)(ban)球形(xing)→圓柱形(xing)+半(ban)(ban)球形(xing)→半(ban)(ban)球形(xing)過渡,而鋁(lv)彈(dan)(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)在(zai)撞(zhuang)擊(ji)成坑過程中彈(dan)(dan)(dan)坑形(xing)貌(mao)由球冠形(xing)逐漸過渡到半(ban)(ban)球形(xing)。在(zai)彈(dan)(dan)(dan)道撞(zhuang)擊(ji)速(su)度(du)范圍(wei)內,彈(dan)(dan)(dan)坑深(shen)度(du)是鋼彈(dan)(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)侵(qin)徹形(xing)式,而彈(dan)(dan)(dan)坑體積(ji)是鋁(lv)彈(dan)(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)侵(qin)徹形(xing)式。當撞(zhuang)擊(ji)速(su)度(du)達到超高速(su)撞(zhuang)擊(ji)時,彈(dan)(dan)(dan)坑體積(ji)是鎂(mei)合金靶(ba)板的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)侵(qin)徹方(fang)式,與碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)的(de)(de)(de)(de)類型(xing)無關(guan)。相近撞(zhuang)擊(ji)速(su)度(du)下(xia),鋼彈(dan)(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)彈(dan)(dan)(dan)坑周圍(wei)變(bian)形(xing)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)分布區域寬(kuan)于(yu)鋁(lv)彈(dan)(dan)(dan)/鎂(mei)靶(ba)碰(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)副(fu)。

彈(dan)(dan)道撞擊(ji)條件下,彈(dan)(dan)坑(keng)(keng)(keng)周(zhou)圍(wei)的(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)組織可劃分(fen)為(wei)三個(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu):高(gao)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu)、中(zhong)等(deng)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu)和低(di)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu),而超高(gao)速撞擊(ji)條件下,彈(dan)(dan)坑(keng)(keng)(keng)周(zhou)圍(wei)出現了細(xi)(xi)晶區(qu)(qu)(qu),其變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)組織可劃分(fen)為(wei)四個(ge)區(qu)(qu)(qu)域(yu):細(xi)(xi)晶區(qu)(qu)(qu)、細(xi)(xi)晶+高(gao)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu)、高(gao)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu)和低(di)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu),其中(zhong)低(di)密(mi)度(du)(du)(du)孿晶區(qu)(qu)(qu)貫穿(chuan)整個(ge)30 mm厚的(de)靶板。由于高(gao)速撞擊(ji)可在彈(dan)(dan)坑(keng)(keng)(keng)底部提供梯度(du)(du)(du)性的(de)應變(bian)(bian)(bian)、應變(bian)(bian)(bian)速率載荷變(bian)(bian)(bian)化,通過彈(dan)(dan)坑(keng)(keng)(keng)周(zhou)圍(wei)不同區(qu)(qu)(qu)域(yu)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)組織的(de)表征,揭示了彈(dan)(dan)坑(keng)(keng)(keng)附(fu)近(jin)細(xi)(xi)晶的(de)形(xing)(xing)成過程,建立了彈(dan)(dan)坑(keng)(keng)(keng)附(fu)近(jin)細(xi)(xi)晶形(xing)(xing)成的(de)物理模(mo)型。形(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)帶(dai)內部以嚴重變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)、碎化的(de)晶粒為(wei)主,而轉變(bian)(bian)(bian)帶(dai)內部以細(xi)(xi)小等(deng)軸的(de)再結晶晶粒為(wei)主。

孿生和(he)位錯滑移在轉(zhuan)變(bian)(bian)帶(dai)內部細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)過程(cheng)中(zhong)起著重要(yao)的(de)(de)(de)(de)作用。高(gao)(gao)(gao)(gao)速撞(zhuang)擊(ji)條(tiao)件下(xia)鎂合金轉(zhuan)變(bian)(bian)帶(dai)內細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)應歸結(jie)(jie)于孿晶(jing)(jing)(jing)(jing)誘發的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)動態再結(jie)(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)機制。彈(dan)坑附近典(dian)型的(de)(de)(de)(de)微觀結(jie)(jie)構研(yan)究表(biao)明高(gao)(gao)(gao)(gao)速撞(zhuang)擊(ji)條(tiao)件下(xia)鎂合金中(zhong)主(zhu)要(yao)形(xing)成(cheng)了{1012}拉伸(shen)孿晶(jing)(jing)(jing)(jing)和(he){1 0 11}壓縮孿晶(jing)(jing)(jing)(jing),孿生方(fang)向分別為< 1011>和(he)< 1012>。高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)應力應變(bian)(bian)水(shui)平(ping)、低的(de)(de)(de)(de)臨界剪(jian)切(qie)(qie)應力、小(xiao)的(de)(de)(de)(de)切(qie)(qie)變(bian)(bian)量是(shi)兩類變(bian)(bian)形(xing)孿晶(jing)(jing)(jing)(jing)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因。高(gao)(gao)(gao)(gao)速撞(zhuang)擊(ji)條(tiao)件下(xia)彈(dan)坑附近超細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)Mg晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)內部存(cun)在高(gao)(gao)(gao)(gao)密度的(de)(de)(de)(de)位錯結(jie)(jie)構,位錯滑移是(shi)超細(xi)(xi)晶(jing)(jing)(jing)(jing)Mg晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)進一步塑性變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)方(fang)式(shi)。高(gao)(gao)(gao)(gao)速撞(zhuang)擊(ji)條(tiao)件下(xia)彈(dan)靶界面材料(liao)在沖(chong)擊(ji)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)(gao)(gao)壓的(de)(de)(de)(de)共(gong)同作用下(xia)形(xing)成(cheng)了多(duo)種與熔(rong)化相關的(de)(de)(de)(de)微觀組織,如鋁(lv)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)、鎂鋁(lv)化合物以及(ji)非晶(jing)(jing)(jing)(jing)組織。非晶(jing)(jing)(jing)(jing)組織的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)是(shi)熔(rong)化、快速凝固(gu)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果。