Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 35

Как и при деформации образцов с азотированным слоем толщиной 10 мкм активность образования макротрещин в данном эксперименте не является постоянной, а имеет периодические всплески. Средний уровень активности АЭ на III и IV стадиях при этом возрос ~ в 5 раз. После фрагментации приповерхностного слоя за счет формирования мезообъемов в форме трехгранных призм в результате растрескивания деформация образца сопровождается образованием и ростом взаимно пересекающихся мезополос локализованной деформации (рис. 5.3.7 (в, г)).

Пространственный период растрескивания упрочненного слоя по мере увеличения степени деформации изменяется не линейно. При деформации 2,4 % средний расчетный период образовавшихся на поверхности трещин составляет ~ 160 мкм (рис. 5.3.7, б). При изменении степени деформации всего на 1 % (т.е. при e = 3,4 %), период растрескивания резко снижается до ~ 80 мкм (рис. 5.3.7, в). Таким образом, число поверхностных трещин удваивается. Дальнейшее увеличение деформации до e = 7 % приводит к незначительному снижению среднего пространственного периода образования макротрещин до ~ 70 мкм (рис. 5.3.7, г). Плавное снижение периода растрескивания сохраняется до деформации порядка e ~ 10 % за счет формирования вторичных трещин на фрагментированной упрочненной поверхности образца (рис. 5.3.4).

5.3.4 Образец стали 12Х18Н10Т с азотированным слоем 30 мкм. Двухпараметрическое распределение (рис. 5.3.1, г) имеет характер схожий с распределением для эксперимента с покрытием 14 мкм. Численное значение энергии E_АЭ находится в диапазоне 2*10^-4¸ 800 мВ²с, параметры частотного коэффициента K_f. – в диапазоне 2,1 ¸ 4,8. Увеличение толщины азотированного слоя привело к увеличению энергии и числа сигналов АЭ, излучаемых при его разрушении.

На рис. 5.3.8 приведены фотографии поверхности на различных стадиях деформации образца. Первые периодически следуемые поверхностные трещины, которые удалось зафиксировать insitu в процессе проведения эксперимента, были обнаружены при деформации e ~ 1,7 % (рис. 5.3.9 а) Однако, повышение активности АЭ при регистрации источников, идентифицированных как макротрещины, начинается уже при деформации e ~ 0,5 % (точка 3 рис. 5.3.10, а).

В отличие от образцов с более тонким азотированным слоем при толщине последнего 30 мкм нами было выделено максимальное количество стадий развития деформации равное 6. Стадия _30мкм I (e = 0 ¸ 0,3%) подобно всем вышеописанным образцам относится к упругой деформации. При этом производная ds/de на протяжении всей стадии упругости имеет постоянное значение ~ 5·10⁴ МПа и, в отличие от образцов с тонким азотированным слоем, активность дислокационных источников и микротрещин к окончанию стадии _30мкм I снижается от точек 1 и 2 (рис. 5.3.10, а) соответственно, а активность макротрещин имеет примерно постоянное значение dN/dt _{30мкм I мак.тр.} » 5.

а)	б)
в)	г)
Рис. 5.3.9. Фотографии поверхности образца стали 12Х18Н10Т с азотированным поверхностным слоем толщиной 30 мкм на различных стадиях деформации: а) 1,7 %; б) 1,9 %; в) 2,3 %; г) 5%; размер изображения 700´500 мкм