Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 11

Стадия III (ε = 1,0÷5,5 %) равномерного деформационного упрочнения с малой степенью параболичности протекает с низкой активностью акустической эмиссии dN/dt < 5 с-1. Стадия сопровождается небольшим увеличением значений интегральной интенсивности сдвига до g = 1,0·10-4, что является следствием равномерной деформации образца (рис. 5.1.9, д).

На стадии IV при достижении степени деформации e = 5,5 % начинаются регулярные релаксационные колебания с постоянной амплитудой напряжения ≈ 8 МПа и периодичностью T≈ 1 с. Проявившийся эффект прерывистой текучести происходит в результате периодического локализованного скольжения материала образца. Он характерен для некоторых поли- и монокристаллов и особенно часто встречается в алюминиевых сплавах. При комнатной температуре эффект проявляется в отожженных или прокатанных образцах алюминий–магниевых сплавов. Наиболее широкое распределение амплитуд напряжений при деформации достигается, как правило, в отожженных образцах и сужается или практически исчезает в неотожженных. Как следует из оптических наблюдений поверхности образцов, каждый скачок связан с формированием локализованной полосы с типичной шириной порядка 1 ¸ 1,5 мм.

Активность АЭ имеет некоторые особенности, связанные с механизмом проявления прерывистой текучести на четвертой стадии. В период деформации до ε = 10 % наблюдается стабильная величина амплитуды скачков напряжений. Средняя величина деформационного упрочнения при этом скачкообразно повышается в достаточно короткий период деформации, образуя своеобразные «полочки» с ничтожно малой величиной деформационного упрочнения. Длительность образуемых на графике кривой деформации «полочек» равняется ≈ 0,4 %, что соответствует времени деформации ≈ 30 с. При переходе на более высокий уровень напряжения деформирования образца до ε < 10 %, средняя величина приращения составляет Δs ≈ 12 МПа. За каждый из периодов деформации, протекающей при постоянном среднем напряжении (без видимого деформационного упрочнения), происходит порядка 30 периодических скачков напряжений. АЭ при этом имеет достаточно малую активность и регистрируется ≤ 1 сигнала за секунду. В моменты начала скачкообразного резкого повышения деформационного упрочнения и последующего выхода на уровень более высоких напряжений, происходит повышение активности АЭ до dN/dt = 7 с-1 (рис. 5.1.16, е). При дальнейшем увеличении степени деформации ε > 10 % повышения среднего уровня напряжения sменее ярко выражены, но на графике активности АЭ они отчетливо видны в моменты времени 600 с и 740 с (рис. 5.1.16, в). Приобретенное повышение интегральной интенсивности деформации сдвига в начале пластической деформации на стадии II привело к достаточно быстрому его снижению до уровня g = 8,0·10-5 на стадии III (рис. 5.1.16, д), что характеризует очень малую степень локальной и общей деформации материала. В результате на основании всех трех видов комплексного инструментального исследования, можно сделать некоторые предположения о механизмах деформации сплава при проявлении в нем эффекта Портевена – Ле Шателье.