Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 32

а)

б)

Рис. 5.3.2. Диаграмма нагружения и активность сигналов АЭ (а), график изменения коэффициента деформационного упрочнения /=f(ε) и график интегрального накопления сигналов АЭ (б) при деформации образца стали 12Х18Н10Т без азотированного слоя.

 На стадии без.аз.II (параболического упрочнения) значение /заметно снижается вплоть до 70 МПа. В то же время активность АЭ источников обоих типов лишь несколько ниже, чем на стадии без.аз.I: dN/dtбез.аз. II дисл. = 35¸55, а dN/dtбез.аз. II мик.тр. = 0¸3. На стадии без.аз. III (слабо линейного упрочнения) коэффициент деформационного упрочнения крайне невысок / £ 30 МПа; ощутимо снижается активность сигналов АЭ, излучаемых источниками дислокационного типа dN/dtбез.аз. III дисл. £ 5, и еще более снижается активность источников типа микротрещин: регистрация излучаемых ими сигналов АЭ практически прекращается при деформации e £ 2,5 (dN/dtбез.аз. III мик.тр. = 0). Наконец стадия без.аз. IV соответствует формированию шейки (e > 38 %). Активность АЭ дислокационного типа несколько возрастает и чуть выше, чем на стадии без.аз. III. Иногда наблюдаются резкие всплески (точка 4, рис. 5.3.2, а).

Фотографии поверхности образцов на различных стадиях деформации приведены на рис. 5.3.3. Незначительное изменение степени деформации, как видно из фотографий, приводит к видимому изменению деформационного рельефа.

а)

 

б)

 

в)

 

г)

 

Рис.5.3. 3. Фотографии поверхности образца стали 12Х18Н10Т без азотированного поверхностного слоя на различных стадиях деформации: а) 2,2 %; б) 2,5 %; в) 4,8 %; г) 7,3%; размер изображения 700´500 мкм

5.3.2 Образец стали 12Х18Н10Т с азотированным слоем 10 мкм.

На рис. 5.3.1, б для образцов с упрочненным слоем 10 мкм приведено двухпараметрическое распределение сигналов АЭ в координатах EАЭ – Kf. Численное значение энергии EАЭ находится в диапазоне 2*10-4 ¸ 600 мВ2с, параметры частотного коэффициента Kf – в диапазоне 2,2 ¸ 4,8. Видно, что различие механических свойств вязкой подложки и твердого азотированного поверхностного слоя приводит к повышению активности сигналов АЭ при деформации. Процессы деформации и разрушения композиционных неметаллических материалов с использованием метода акустической эмиссии ранее рассматривались в [306-308]. В случае поверхностного упрочнения образцов сопряжение пластичной подложки и хрупкого покрытия при нагружении обеспечивает протекание пластической деформации материала отличное от однофазного материала (образца без покрытия).

а)

 

г)

 

Рис. 5.3.4. Фотографии поверхности образца стали 12Х18Н10Т с азотированным поверхностным слоем толщиной 10 мкм на различных стадиях деформации: а) 1,0 %; б) 1,4 %; в) 1,8 %; г) 2,5%; размер изображения 700´500 мкм

На рис. 5.3.4 приведены фотографии поверхности образца на различных стадиях деформации. Приповерхностный слой образцов начинает растрескиваться с самого начала пластической деформации с образованием в подложке мезополос локализованного сдвига (рис 5.3.4, б).