Рисунок 4.2 - Два типа АЭ-сигналов а - акселерационный; б -релаксационный (σ -механическое напряжение)
Диаграмма 4.1, б характеризует АЭ, наблюдаемую при развитии пластической деформации по механизму Чернова-Людерса, сопровождающейся скачкообразным движением дислокационных скоплений, которое обусловлено их торможением у препятствий и последующим отрывом, при этом в материале возникают полосы скольжения (полосы Людерса), а на диаграмме деформирования появляются характерные зубцы (эффект Портевена-Ле-Шателье).
Появление на диаграмме 4.1, в пика (зуба текучести) сопровождается пиком скорости счета АЭ. Несколько меньшим пиком характеризуется выход из площадки текучести (в момент появлении обратного зуба текучести).
Диаграмма 4.1, г может наблюдаться при отрыве дислокаций от точек закрепления различного типа. Сначала при малых напряжениях происходит отрыв от слабых точек закрепления, а затем от более сильных. Подобные диаграммы можно получить, например, для облученных кристаллов, в которых дислокации закрепляются как на вакансиях, так и на междоузельных атомах. Сходный вид имеют и диаграммы в случае, когда пластическая деформация сопровождается трещинообразованием.
Оценка достоверности результатов определения плотности вероятности АЭ в целом затруднительна из-за отсутствующего в большинстве случаев полного описания условий измерений. Часто авторы не отделяют непрерывную АЭ от дискретной, тогда как функции, отображающие то, что называют распределением амплитуд, имеют, как уже указывалось, различный физический смысл для двух видов АЭ. Не указывается (зачастую не определяется) истинная полоса пропускания, зависящая не только от обычно указываемой полосы пропускания усилителя, но и от режима работы преобразователей, в основном и определяющих эту полосу. Ни с чем не соотносится уровень дискриминации, вследствие чего трудно судить о возможном виде распределения малых амплитуд. Наконец, часто даже не указывают, какой режим счета сигналов додетекторный или последетекторный - осуществляется. Об этом можно догадаться далеко не всегда. Между тем указанные режимы и параметры определяющей степени влияют на интерпретацию данных.
В большинстве случаев распределение амплитуд импульсов дискретной АЭ при пластическом деформировании описывают степенной зависимостыа N(U) ~ U-b, причем b обычно находится в интервале 0,4...2 и чаше всего имеет значение, близкое к единице. Предложена также более универсальная формула N(U) ~ exp(-mU), позволяющая описать часто наблюдаемое экспоненциальное распределение амплитуд импульсов. Для непрерывной АЭ число превышений заданного уровня описывается гауссовским законом при широкополосной регистрации и релеевским - при узкополосной, как этого и следует ожидать в соответствии с ранее изложенным. Отклонения от этих закономерностей, как правило, свидетельствуют о существовании нескольких механизмов деформации. Например, амплитудный анализ убеждает, что при скольжении преобладают компоненты эмиссии с малой амплитудой. Если деформация осуществляется как скольжением, так и двойникованием, то амплитудное распределение характеризуется наличием двух пиков, каждый из которых соответствует своему механизму деформации. Таким образом, анализ амплитудного распределения позволяет оценить соотношение между энергиями, необходимыми для скольжения и двойникования. Форма сигналов и их спектральный состав являются предметом интенсивных исследований, однако ввиду серьезных экспериментальных трудностей достоверность полученных результатов невысока. Как было показано выше, форма сигналов меняется уже на небольших расстояниях от места их возникновения, при их распространении уменьшается доля высокочастотных составляющих, вносят искажения преобразователи и электронные схемы. Кроме того, наблюдение отдельных АЭ-сигналов возможно только при их достаточной амплитуде, соответствующей множеству кооперированных элементарных событий. Теоретические исследования и некоторые экспериментальные результаты позволяют сделать заключение о возможности существования сигналов, двух типов (рисунок 4.2).Один из них соответствует процессам типа отрыва дислокаций от точек закрепления, когда отрыв происходит сравнительно быстро, что приводит к почти скачкообразному изменению поля упругих напряжений, ослабевающему по мере движения дислокации. Сигналы такого типа иногда называют релаксационными. Сигналы второго типа (акселерационные) соответст-вуют, например, выходу дислокации на поверхность кристалла, когда по мере приближения дислокации к поверхности искажения упругого поля, вызываемого их взаимодействием, увеличиваются, причем скорость движения дислокации нарастает, а при выходе дислокации на поверхность и ее исчезновении упругое поле меняется за малое время, соответствующее времени гибели дислокации.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.