На основании вышесказанного можно предположить, что нанесение даже незначительного по толщине упрочненного покрытия высокой твердости на вязкую подложку исследуемой стали 12Х18Н10Т будет существенно сказываться на изменении численных значений исследуемых параметров всех типов излучаемых сигналов АЭ при незначительных общих изменениях механических свойств. Эта особенность при более тщательном исследовании может быть использована для определения и прогнозирования свойств покрытий малой толщины.
|
|
|
||||
|
|
|
||||
|
Рис. 5.3.12 Зависимости: суммарного счета ΣN(I II III) (а) и суммарной энергии ΣE(I II III) (б) сигналов АЭ, относительного суммарного счета ΣN(I II III)/ΣN (в) и относительной суммарной энергии ΣE(I II III)/ΣE (г) каждого типа сигналов АЭ |
|||||
При достижении некоторой толщины покрытия, назовем ее «критической», активность источников, излучаемых дислокациями и микротрещинами, снижается, и рост ΣN(I II) и ΣE(I II) замедляется. Значение «критической» толщины обозначено пунктирной линией на рис. 5.3.12 (а) и (б). Графики суммарной энергии ΣE(II) и суммарного счета ΣN(II) сигналов АЭ, излучаемых при образовании микротрещин, достигают определенного предела с увеличением толщины покрытия. Значения параметров АЭ сигналов данного типа изменяются не более, чем на 15 – 20 %, для экспериментально исследованных образцов с упрочненным слоем толщиной 10, 14 и 30 мкм. Такое изменение значений для выбранных условий эксперимента считается незначительным статистическим разбросом. Численные значения анализируемых параметров АЭ зарегистрированных источников дислокационного типа уменьшаются с увеличением толщины упрочненного слоя свыше «критической». Изменение толщины слоя от 10 до 30 мкм приводит к снижению значения суммарного счета АЭ ΣN(I) в ~ 3 раза, энергии ΣE(I) – в ~ 14 раз. Регистрация сигналов АЭ, излучаемых при образовании поверхностных макротрещин, происходит с возрастанием ΣN(III) в ~ 5 раз, а ΣE(III) ~ 15 раз с увеличением толщины упрочненного слоя от 10 до 30 мкм. При этом графики изменения суммарного счета и энергии АЭ имеют степенные нарастающие зависимости. Анализ интегральной совокупности численных значений параметров сигналов АЭ без их классификации на группы показал, что общий суммарный счет ΣNпри изменении толщины упрочненного слоя от 10 до 30 мкм снижается в ~2 раза, а суммарная энергия ΣE увеличивается в ~8 раз, что свидетельствует об увеличении средней удельной энергии Eуд.АЭ, излучаемой источниками сигналов АЭ. Основной вклад в приращение энергии излучения вносят трещины, образующиеся при скачкообразном разрушении азотированного слоя. Графики, отображающие вклад каждого из трех типов зарегистрированных сигналов, имеют монотонный, близкий к линейному, характер зависимости от толщины упрочненного слоя (рис. 5.3.12 (в) и (г)). С увеличением толщины упрочненного слоя вклад суммарного счета сигналов АЭ дислокационного типа ΣN(I)/ΣE уменьшается, а сигналов АЭ, идентифицированных как микро- (ΣN(II)/ΣE) и макротрещины (ΣN(III)/ΣE) – увеличивается. При этом уменьшается вклад суммарной энергии сигналов АЭ, излучаемых дислокациями ΣE(I)/ΣE и источниками типа микротрещин ΣE(II)/ΣE, а значительно увеличивается вклад источников типа макротрещин ΣE(III)/ΣE. Зависимость средней удельной упругой энергии образования единичной трещины Еуд.тр. от толщины упрочненного слоя имеет степенной характер (рис. 5.3.13, а). Объясняется это нелинейной зависимостью между энергией образования и роста трещины и ее геометрическими параметрами. Разрушение упрочненного слоя большей толщины сопровождается резким увеличением суммарной упругой энергии. При этом увеличение толщины упрочненного слоя приводит к пропорциональному увеличению площади раскрытия каждой вновь образующейся трещины. В связи с тем, что величина упругой энергии разрушения Е ~ А·ρ·S·l·v2, где А – коэффициент пропорциональности, ρ – плотность деформируемого объема, S – площадь раскрытия трещины, l – ширина раскрытия трещины, v – скорость роста трещины, то при сохранении общей скорости деформации рост ΣE и Еуд.тр. вызван увеличением скорости v и ширины l раскрытия трещин.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
