Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 26

Картина активности АЭ развивается типично для образцов малопластичных материалов с надрезом. Незначительная активность АЭ на стадиях упругости I и начала текучести II характеризуется генерацией сигналов АЭ, излучаемых при образовании микротрещин, что характерно для материалов с высокой чувствительностью к действию концентраторов напряжений. Активность источников дислокационного типа начинает проявляться лишь на завершающем этапе деформации. Непосредственно перед разрушением регистрируются немногочисленные сигналы АЭ, излучаемые макротрещинами. По графику накопления энергии можно судить об энергетическом аспекте излучения волн АЭ в материале (рис. 5.2.11, в). Видно, что приращение накопления энергии с момента t ≈ 650 с и до момента предшествующего разрушению (t ≈ 1 180 с) незначительно и составляет ≤ 3 мВ²·с. Суммарный счет АЭ за данный промежуток времени увеличился на 30 сигналов. Таким образом, средняя удельная энергия единичного сигнала составляет E_ср. ед. = 0,1 мВ²·с. В начальный же период деформации до t = 600 с средняя энергия сигнала была равна E_ср. ед. = 0,3 мВ²·с. Этот факт говорит о существенном снижении энергии излучения сигналов АЭ на второй стадии деформации, что говорит о преимущественном распределенном скольжении. В период времени, предшествующий разрушению, излучаются сигналы АЭ с удельной средней энергией E_ср. ед. ≥ 0,5 мВ²·с, что свидетельствует о хрупком разрушении образца.

В отличие от сплава АМг6АМ, при степенях деформации, соответствующих первой стадии кривой течения, формирование деформационного рельефа практически не заметно и имеет место лишь в вершине надреза. Однако анализ картин векторов смещений уже на первой стадии позволил обнаружить признаки формирование полос локализованной деформации, расположенных справа и слева от надреза (рис. 5.2.12, г).

На второй стадии (по данным кривой течения) развитие мезополос справа и слева от надреза продолжается. В то же время, область, находящаяся между двумя мезополосами, пока остается не полностью вовлеченной в деформацию (рис. 5.2.12, б, д), а деформационный рельеф остается слабовыраженным.

К концу второй стадии все поперечное сечение образца в области надреза вовлекается в деформацию. Интенсивность развития деформации справа от надреза несколько превышает таковое для области, расположенной слева от надреза, что сопровождается формированием выраженной полосы локализованной пластической деформации (рис. 5.2.8, б). Можно говорить о том, что в образце наступает стадия предразрушения, сопровождающееся формированием единой макрополосы деформации. В результате, значение интегральной интенсивности деформации сдвига в наблюдаемой области достигает максимального значения g_max=4,0·10^-4 (рис. 5.2.12, е).

Как уже было отмечено, в каждом из исследованных образцов алюминиевых сплавов на кривых течения отсутствует падающий участок (соответствующий макролокализации деформации перед разрушением). При этом, на кривых интегрального накопления энергии АЭ наблюдается скачок излучения упругой энергии АЭ образующимися непосредственно перед разрушением макротрещинами (рис. 5.2.9, в и 5.2.11, в). Указанный фактор может являться критерием квазихрупкого разрушения данных материалов.

Анализ результатов. В образцах стали 20 основная активность АЭ регистрируется на стадии II начала текучести, что подобно развитию деформации в образце без надреза. При этом характерные стадии графиков кривой течения (а) и интенсивности деформации сдвига (б) по рис.5.2.1 достаточно хорошо согласуются.