Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 38

Оценку деформации на мезомасштабном уровне получали путем расчета среднего значения интенсивности деформации сдвига (ИДС), проводившегося по дифференциальной методике (сопоставление текущего и последующего изображений). При этом проводили нормировку полученного значения на время между съемкой пары изображений [310]. Следует отметить, что в каждый отдельный момент времени фотографировали лишь отдельный участок образца, поэтому получаемое в результате расчета значение характеризовало не весь образец в целом, а его отдельно «выхваченный» фрагмент. Несмотря на это, в предположении о том, что деформация развивается в образце квазиоднородно, полученные значения принимались в качестве репрезентативных для образца в целом. Поскольку формирование трещин в азотированном слое протекало с крайне высокой скоростью, можно считать корректным проведение расчета деформации по парам изображений, на которых отражены трещины, и распространяющиеся от них полосы локализованной деформации, даже несмотря на то, что этот процесс растрескивания развивался в образце не совсем однородно.

На рис. 5.3.11 приведены графики значения ИДС для образцов всех типов. Значение ИДС приведено до степени деформации e £ 5 % по причине того, что при e > 5 % значительных изменений ИДС не происходит. Видно, что в неазотированном образце сразу после упругой деформации величина ИДС принимает примерно постоянное значение ИДС g_{диф. норм.} » 8,3*10^-5 (рис. 5.3.11,б).

 В образце с упрочненным поверхностным слоем толщиной 10 мкм (рис. 5.3.11,б) с учетом наблюдаемого разброса значений величина ИДС на начальных этапах деформирования меняется в пределах g_{диф. норм.}»12,5¸8,5*10^-5, а при e > 3 % принимает примерно постоянное значение g_{диф. норм.}» 8,5*10^-5, как для образца, не подвергавшегося азотированию.

Увеличение толщины азотированного слоя до 14 мкм приводит к повышению диапазона изменения значений g_{диф. норм. 14мкм} » 1,4 ¸ 1,1*10^-4; однако, как и для образца с упрочненным поверхностным слоем 10 мкм, при деформации e > 3 % величина ИДС остается практически на постоянном уровне, равном g_{диф. норм. 14 мкм} » 1,1*10^-4. Уровень установившегося ИДС при этом возрос для образца с упрочненным слоем 14 мкм в сравнении с образцом с толщиной слоя 10 мкм с g_{диф. норм. 10мкм} » 8,5*10^-5 до g_{диф. норм. 14мкм} » 1,1*10^-4. При испытании образцов с толщиной азотированного слоя 30 мкм было зафиксировано наибольшее значение ИДС (рис. 5.3.11, г). Сразу после окончания стадии упругой деформации ИДС достигала значения g_{диф. норм. 30мкм} » 2,0*10^-4, что превышает в 2,5 раза ИДС для неазотированного образца. Увеличение деформации, подобно испытаниям образцов с азотированным слоем 10 мкм и 14 мкм, приводит к постепенному снижению ИДС. При достижении деформации e ³ 2% изменение ИДС практически останавливается на уровне g_{диф. норм. 30мкм} » 1,1*10^-4, подобно образцу с толщиной упрочненного слоя 14 мкм.