Завершающая стадия деформации 30 мкм VI, предшествующая разрушению материала, сопровождается возрастанием активности сигналов АЭ дислокационного типа непосредственно перед разрушением (точка 7 рис. 5.3.10,а). Активность микро- и макротрещинообразования снижается после локализации области деформации и образования шейки.
Представленные результаты свидетельствуют о том, что характер деформации материала с упрочненным поверхностным слоем в значительной мере зависит от толщины данного слоя, а точнее от соотношения толщины упрочненного слоя и общей толщины деформируемого материала. Поэтому диаграммы растяжения, кривые деформационного упрочнения и параметры АЭ различных типов сигналов АЭ для случаев испытания материалов с различным по толщине покрытием и без покрытия существенно различаются.
Оценка интегральных параметров АЭ
Ниже приведена сравнительная оценка параметров АЭ при деформации и разрушении образцов с упрочненным поверхностным слоем и без него. Разрушение упрочненного слоя, нанесенного на две противоположные стороны образца прямоугольного сечения, происходит в основном за счет образования трещин, перпендикулярных оси приложения нагрузки. Поэтому для анализа особенностей макроразрушения был произведен подсчет среднего числа образовавшихся на обеих поверхностях образцов трещин Nтр. в поставленной серии экспериментов. Для количественной оценки энергии разрушения упрочненного слоя использовались суммарный счет ΣN(I II III), суммарная энергия АЭ ΣE(I II III), средняя удельная энергия сигнала АЭ Еуд.АЭ = ΣE(I II III) / ΣN(I II III) каждого из типов источников АЭ (I – источник дислокационного типа, II – микротрещина, III – макротрещина). С целью выявления количественной связи между параметрами сигналов АЭ и упругой энергией, выделяемой при образовании трещин в упрочненном слое различной толщины, была рассчитана средняя удельная энергия образования единичной поверхностной трещины. Энергия образования трещин была определена как Еуд.тр. = ΣE(III) / Nтр., с учетом предположения, что в замкнутой системе относительная доля упругой энергии, излучаемая при образовании и развитии трещин и регистрируемая акустической аппаратурой в исследуемом частотном диапазоне, постоянна. Полученное абсолютное значение энергии разрушения не может быть использовано в точном расчете энергетических характеристик трещинообразования, но может применяться для его косвенной оценки с целью прогнозирования свойств, установления различных закономерностей или выявления характера и механизма разрушения. Численные значения полученных и рассчитанных параметров классифицированных сигналов АЭ и параметров трещинообразования приведены в таблице 3.
На рис. 5.3.12 приведены зависимости основных параметров АЭ (суммарный счет АЭ ΣN(а), и суммарная энергия АЭ ΣE(б)) от толщины упрочненного слоя. Для наглядности значения параметров АЭ с упрочненным слоем и без него сведены на одном графике. При этом испытание образцов без упрочненного слоя сопровождается регистрацией сигналов АЭ с численными значениями ΣN и ΣE на один – два порядка меньшими, чем при испытании образцов с упрочненным слоем. Как уже отмечалось выше, данная особенность связана с увеличением скорости локальной деформации и энергии излучаемых, а соответственно и регистрируемых, сигналов АЭ. Суммарный счет и суммарная энергия сигналов АЭ (рис. 5.3.12,а и рис.5.3.12,б соответственно), характеризуемых как образование макротрещин, имеют монотонный рост значений параметров при увеличении толщины упрочненного слоя покрытия. Штриховой линией показана аппроксимация прогнозируемых значений параметров АЭ в диапазоне толщин покрытий от 0 до 10 мкм, при которых испытания не проводились. Абсолютные значения сигналов АЭ, идентифицированных как излучаемые при микротрещинообразовании, имеют стабильный уровень с незначительной девиацией для всех исследованных образцов с покрытиями различной толщины.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.