Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 15

По мере увеличения степени деформации поверхность образца характеризуется постепенным снижением отражающей способности, а интенсивность развития деформации остается примерно на том же уровне: g_max£5,5·10^-5 (рис. 5.1.21, б, д). Наконец, в области шейки деформация развивается весьма интенсивно и достаточно равномерно (рис. 5.1.21, в, е). Максимальное значение интенсивности деформации сдвига в области шейки увеличивается до значения g = 2,8·10^-4 и становится сопоставимым с таковым для образца алюминиевого сплава АМг6АМ.

Двухпараметрическое распределение сигналов АЭ E_АЭ - K_f для сплава Д16АТ подобно сплаву АМг6АМ имеет не значительное рассеяние благодаря низкой энергии дислокационных сигналов (рис. 5.1.22). Сигналы от макротрещин, выявленные при классификации, были зарегистрированы в основном на стадии разрушения образца.

На основании предпринятого разделения сигналов АЭ дополнительно удалось установить, что с самого начала упругой деформации на стадии I активность АЭ, вызванная микротекучестью, протекает с излучением сигналов микротрещинами и дислокациями, достигая пика к концу стадии (рис. 5.1.23).

Особенность наиболее протяженной стадии III сплава Д16АТ заключается в значительном повышении и достижении пика активности АЭ при деформационном упрочнении. По характеру активности АЭ стадия III была разделена на 2 подстадии: III₁ – до повышения активности АЭ и III₂ – повышение активности АЭ с достижением максимума. Сигналы АЭ, зарегистрированные на данной стадии носят преимущественно дислокационный характер.

Феномен стадии III находит объяснение при анализе результатов испытания отожженного сплава Д16, полученного путем отжига образцов Д16АТ при t = 440 °С (рис. 5.1.24).

После отжига временное сопротивление снижается с 440 до 215 МПа, незначительно падает пластичность до 16%. Интегральное накопление АЭ N(e) на первых двух стадиях качественно повторяет вид зависимости N(e) для закаленного и состаренного Д16АТ (рис. 5.1.24). Суммарная АЭ в начале стадии III для отожженного сплава значительно меньше, чем для закаленного.

Сигналы от микротрещин в отожженном сплаве практически не регистрируются и, в отличие от закаленного сплава, повышения активности АЭ на стадии III не наблюдается. Напротив, активность АЭ значительно снижается вплоть до разрушения образца. Объяснение этому явлению кроется в механизме деформационного упрочнения сплава Д16. Как известно, медьсодержащие сплавы алюминия упрочняются по механизму дисперсионного твердения. На частицах образующейся при старении второй фазы при деформации происходит образование дислокационных петель с последующим повышением плотности дислокаций и упрочнением.

Генерация дислокаций, вызванная образованием дислокационных петель, приводит к значительной акустической эмиссии, выделяя, таким образом, на микроуровне стадию дисперсионного упрочнения, не наблюдаемую ни на макро, ни на мезо уровнях. Излучаемые при этом сигналы АЭ имеют незначительный разброс параметров E = 0,04-0,4 мВс², K_f = 4,0-4,5 (рис. 5.1.22).