Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 44

а)

 

б)

 

Рис. 5.3.13 Графики зависимости средней удельной энергии образования трещин Еуд.тр. (а) среднего пространственного периода растрескивания поверхностного слоя L (б) от толщины упрочненного слоя

Это объясняется уменьшением общего числа поверхностных трещин, образующихся на поверхности образца и увеличением расстояния между ними. График на рис. 5.3.13,б иллюстрирует линейный характер зависимости среднего пространственного периода растрескивания L от толщины упрочненного слоя.

Наряду с параметрами АЭ и параметрами трещинообразования в таблице 5.3.2 приведены механические свойства испытанных образцов. Представленные данные не являются результатом расчета средних значений исследуемых параметров серии экспериментов, а являются среднестатистической выборкой экспериментальных данных по отдельно взятым образцам с упрочненным слоем исследуемой толщины или без упрочненного слоя.

Таблица 5.3.2 Параметры АЭ и количественные характеристики трещинообразования при деформации образцов стали 12Х18Н10Т с различным по толщине упрочненным слоем

Толщина упрочненного слоя, мкм

без упрочнен-ного слоя

10 мкм

14 мкм

30 мкм

Параметры АЭ

ΣN(I), сигналов

4 850

71 530

52 093

24 706

ΣN(II), сигналов

313

22 385

22 170

17 996

ΣN(III), сигналов

5

1 013

2 155

5 446

ΣE(I), мВ2с

96

5 613

4 311

397

ΣE(II), мВ2с

1 524

124 320

133 189

133 653

ΣE(III), мВ2с

605

139 217

393 572

2 102 585

Eуд.АЭ(I), мВ2с

0,02

0,078

0,083

0,016

Eуд.АЭ(II), мВ2с

4,87

5,55

6,01

7,43

Eуд.АЭ(III), мВ2с

121

137

183

386

ΣN(I)/ΣN

0,9385

0,7535

0,6817

0,5131

ΣN(II)/ΣN

0,0606

0,2358

0,2901

0,3738

ΣN(III)/ΣN

0,0010

0,0107

0,0282

0,1131

ΣE(I)/ΣE

0,0433

0,0209

0,0081

0,0002

ΣE(II)/ΣE

0,6849

0,4619

0,2508

0,0598

ΣE(III)/ΣE

0,2718

0,5172

0,7411

0,9401

Параметры трещинообразования

Nтр.

-

1 520

1 288

910

Пространственный период растрескивания L, мкм

-

55

65

92

Еуд.тр., мВ2с

-

92

306

2 310

Механические свойства

δ, %

43

39

38,3

39

σв, МПа

646

620

645

554

σ0,2, МПа

310

253

270

220

σ0,2в

0,48

0,41

0,42

0,40

В связи с этим, параметры АЭ, отражающие динамику дефектов структуры на микроуровне, не могут иметь полную связь с механическими свойствами на макроуровне отдельно взятых образцов. Девиация значений механических свойств определяется в основном статистическим разбросом построения дефектной структуры. Особенности и различие в дефектной структуре, проявляемые в различии механических свойств, усиливаются при появлении двухфазной структуры с упрочненным слоем и увеличении толщины упрочненного слоя. В изменении механических свойств можно отметить снижение отношения σ0,2в и относительного удлинения при разрыве δ в образцах с упрочненным слоем относительно образцов без упрочненного слоя.