Машиностроение \ Материаловедение

Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 8

Активность сигналов АЭ всех типов источников на стадии I микротекучести  начинает расти с самого начала деформации (рис. 5.1.11). Стадия II характеризуется началом пластической деформации и максимумом активности АЭ сигналов всех типов. Первым достигается максимум дислокационных сигналов АЭ.

Следующий за ним пик соответствует сигналам АЭ, идентифицированным как излучаемые микротрещинами. Наиболее вероятным источниками излучения при активной пластической деформации с энергией, превышающей энергию дислокационных сигналов на два-три порядка, являются двойники. Однако, сопоставление конкретного акта пластической деформации, вызвавшее образование двойника, с зарегистрированными сигналами АЭ является практически очень сложной задачей. Поэтому идентификация двойников при деформации титановых сплавов была проведена на основании классификационных признаков, приведенных в разделе 4, соответствующих теоретическим представлениям и определенных расчетным путем.

Рис. 5.1.11 Графики зависимостей N=f(ε) и dN/dt=f(ε) для сигналов дислокационного типа, излучаемых микротрещинами и двойниками при деформации растяжением образца сплава ВТ20

Максимум активности двойников, как наиболее «энергоемких» дефектов, наступает позднее остальных видов классифицированных дефектов. Активность АЭ на стадии деформационного упрочнения монотонно снижается. Начальный этап локализации деформации на завершающей стадии IV продолжает монотонное снижение активности АЭ. Незадолго до разрушения при ε = 10 % происходит повышение активности АЭ при излучении дефектами всех типов, что связано с увеличением скорости истинной деформации в локализованной зоне и развитием магистральной трещины.

5.1.4. Образцы титанового сплава ОТ4. Результаты механических испытаний образца титанового сплава ОТ4 качественно похожи на результаты для сплава ВТ20. Механические свойства исследованного образца сплава ОТ4 отличаются от приведенных в ГОСТ 22178-76: предел прочности sВ = 1000 МПа (рис. 5.1.12, б), удлинение при разрыве образца составило δ = 5,2 % (истинное значение относительного удлинения при разрыве).

 а

 б

         в

Рис. 5.1.12 Графики зависимости от степени деформации и времени: деформационного упрочнения ds/de и интегрального накопления N(t) сигналов АЭ (а); «напряжение-деформация» s(e) и активности АЭ dN/dt (б); интегральной интенсивности деформации сдвига γ (в) в гладком образце сплава OT4

При этом, по графику кривой упрочнения, подобно образцу сплава ВТ20, можно выделить четыре характерные стадии (рис. 5.1.12, а).

Стадия I имеет схожий с ВТ20 диапазон изменения степеней деформации (ε = 0÷1,0 %). Численные значения активности (dN/dt = 75 с-1) и суммарного счета АЭ (ΣNI=3000 сигналов) на стадии I хорошо совпадают со значениями для ВТ20.

Стадия II, соответствующая началу пластической деформации (ε = 1,0÷2,5 %), имеет ту же, что и для ВТ20 степень деформации и также сопровождается увеличением активности АЭ с характерным максимумом на dN/dt = 90 с-1 и суммарным счетом АЭ ΣNII = 6000 сигналов за время данной стадии.

На стадии III происходит монотонный спад ds/de, что характеризует данный процесс как слабое деформационное упрочнение. Суммарный счет АЭ составил ΣNIII = 6400 сигналов за период данной стадии, что немного меньше, чем для сплава ВТ20, в связи с сокращением длительности стадии и степени деформации образца: деформация составила ε = 2,5÷5,5 %. Акустическая активность монотонно снижается до dN/dt = 15 с-1.

Стадия IV, соответствующая локализации деформации и образования шейки, также сокращена (ε = 5,5÷7,0 %).

Скачать файл