Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 27

Факт снижения ИДС для ряда исследованных пластичных материалов имеет следующее объяснение. В начале деформации (конец стадии II) величина ИДС выше, поскольку деформация локализуется вблизи надреза, что и может обусловливать повышение его значения. Затем, поскольку мы наблюдаем лишь 1/3-1/4 часть от ширины образца, область основной локализации деформации «опускается» ниже, где фоторегистрация не ведется. Поскольку именно там развиваются основные процессы деформации, в области текущего наблюдения гамма снижается и ее постепенное увеличение начинается лишь на стадии III макролокализации «в шейке».

В условиях локализованной деформации и отсутствия растрескивания упрочненной кромки в стали 45 основная активность АЭ характерна для завершающих стадий деформации III и IV. В этом основное отличие от деформирования стали 20. Видимо, причина заключается в релаксационной способности материала. Таким образом, при растяжении образцов стали 45 с надрезом характер генерации АЭ существенно отличается от такового при растяжении гладких образцов.

На полях векторов перемещений для стали 20 видно, что на стадии IV характерно существенное сужение в «шейке»: перемещения со стороны образца, противоположной месту нанесения надреза существенно выше, чем таковые в области концентратора напряжений. Это, опять-таки следствие более высокой пластичности стали 20. В стали 45 макролокализация сопровождается формированием макрополосы деформации. Это также подтверждается и значительно большим числом сигналов АЭ, идентифицированных, как излучаемые от микротрещин (см. рис. 5.2.3, в, г).

Еще одно интересное наблюдение: предел текучести в образцах сталей примерно соответствует или даже выше напряжения, при котором произошло разрушение образцов. Это может быть обусловлено влиянием стесненного развития деформации в области надреза, а также способности материала к релаксации напряжений (фактически, пропорционально трещиностойкости). Сталь 45 деформируется менее вязко. Сначала деформация локализуется в области надреза, что обусловливает возрастание ИДС, но не приводит к резкому возрастанию АЭ. Затем идет резкий перелом кривой течения (падающий участок составляет примерно треть от общей деформации). Это сопровождается ростом активности АЭ, в том числе источников в виде микротрещин. Также резко возрастает и интенсивность деформации сдвига.

Таким образом, в условиях стесненной деформации характер генерации АЭ в образцах исследованных сталей меняется. Причиной этого, по нашему мнению, является различная релаксационная способность материалов, имеющих различную пластичность.

При деформировании образцов сплава ОТ4 активность АЭ подобно нагружению гладких образцов проявляется уже на стадии II (хотя при этом несколько снижается). Затем на стадии III активность АЭ начинает возрастать, а на стадии IV она максимальная и имеет примерно постоянное значение. Графики интегрального накопления сигналов и энергии АЭ имеют форму кривой со степенным ростом. Таким образом, характер генерации АЭ в гладких образцах титановых сплавов и в условиях стесненной деформации заметно отличается, что определяется макролокализацией деформации, обусловленной наличием надреза. Крайне малое удлинение образцов ОТ4 до разрушения δ=0.7% сопровождается крайне слабо выраженным деформационным рельефом. Различие предела прочности и напряжения разрушения образцов тоже крайне небольшое. В таких условиях длительность стадий мала. Закономерности деформационного поведения образцов ОТ4 и ВТ20 весьма похожи. То же самое можно сказать о характере изменения всех трех информативных параметров.