Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 46

На графиках наблюдается уменьшение измеренных механических характеристик с повышением температуры отпуска. Изменение этих свойств с повышением температуры отпуска не монотонно. Эти изменения коррелируют с параметрами АЭ, регистрируемой при деформации образцов. Численные значения суммарного счета и энергии АЭ приведены для уровня напряжения 1000 МПа для каждого из исследованных образцов. Плавный рост суммарного счета и энергии сигналов АЭ сменяется их резким увеличением при температуре отпуска 400^оС с последующим спадом при отпуске 500^оС. Эти данные находят подтверждение в проводимых ранее исследованиях других материалов. Авторами работы [188] были проведены подобные исследования по установлению возможности определения механических характеристик сталей по параметрам АЭ. Обнаруженная ими аномальная активность при деформации стали 40 при температуре отпуска 300-350 °С объяснений не нашла.

По всей видимости столь значительный рост активности АЭ при отпуске 400 °С в большей степени связан со структурными и фазовыми превращениями в стали.

При температуре 270-300 °С начинается интенсивное уменьшение тетрагональности решетки мартенсита с выделением из него углерода, сопровождающееся снижением внутренних напряжений. Дальнейший рост температуры отпуска сопровождается образованием кубической решетки мартенсита и ростом карбидных зерен, что выражается в выравнивании графика изменения механических свойств стали 45 в диапазоне 400-500 °С. Графики интегрального накопления сигналов АЭ для температуры отпуска до t=400 °С имеют качественно схожий между собой вид с увеличивающейся с температурой отпуска крутизной графика N=f(t) (рис. 5.4.2), что говорит о повышении подвижности дефектов, связанной с уменьшением тетрагональности решетки и восстановлением при t=400 °С ее кубической формы.

400 °С   300 °С   200 °С	стадии текучести   полный отжиг   600 °С   500 °С
Рис. 5.4.2 Графики зависимости N=f(ε) для образцов стали 45 при различных температурах отпуска.

При температуре отпуска 500 °С происходит растворение мелких и рост крупных карбидных частиц при сохранении все еще малых размеров зерен, чем и обосновано некоторое снижение подвижности дефектов и активности АЭ. Дальнейшее повышение температуры отпуска и отжиг приводят к образованию зернистого перлита. При этом возвращается пластичность стали 45, что сказывается на резком росте активности АЭ на стадии текучести. Увеличение пластичности улучшенной стали (отпуск 600 °С) не значительно снижает ее прочностные свойства, обеспечив лишь достижение равновесного состояния и некоторую подвижность дислокаций в структуре измельченных зерен. Полученные изменения характера АЭ коррелируют с дилатометрическими исследованиями, а также изменением электрического сопротивления и магнитной индукции при изменении температуры отпуска.

Выводы по разделу 5.4:

Обнаруженное повышение активности АЭ при температуре отпуска 300-400 °С связано с уменьшение тетрагональности решетки мартенсита при температуре 270-300 и образованием кубической решетки мартенсита и ростом карбидных зерен при температуре 400-500 °С.

Метод АЭ является структурно чувствительным методом, пригодным для идентификации процесса термической обработки материалов.