Исследование стадийности деформации и разрушения и эволюции дефектной структуры при квазистатическом одноосном растяжении образцов конструкционных поликристаллических материалов, страница 9

Низкая акустическая активность на данной стадии позволяет зарегистрировать суммарную АЭ ΣN_IV = 500 сигналов. Однако перед разрушением образца происходит достаточно резкое возрастание активности АЭ до dN/dt = 46 с^-1, что значительно превышает значение данной характеристики для образца сплава ВТ20. По всей видимости, это связано с более активным и быстрым развитием магистральной трещины, что и вызвало столь значительное снижение пластичности в сплаве ОТ4. Макролокализация деформации (стадия IV), как и для других исследованных материалов, сопровождается ростом интенсивности деформации сдвига. Однако, максимальное значение γ = 2,3·10^-4 непосредственно перед разрушением значительно меньше, чем для сплава ВТ20. Это, по всей видимости, связано с меньшей локализацией деформации и гораздо более ранним разрушением образца сплава ОТ4 (δ_м = 7,0 % «машинной» и δ = 5,2 % истинной деформации) в сравнении с образцом сплава ВТ20 (δ_м = 10,5 % «машинной» и δ = 8,7 % истинной деформации).

Поведение графика интегральной интенсивности деформации сдвига γ=f(t) (рис. 5.1.12, в) качественно повторяет изменение соответствующей величины для сплава ВТ20. На первых двух стадиях среднее значение γ не превышает 0,5·10^-4. Уже при небольших степенях деформации по оптическим изображениям поверхности фиксируется формирование деформационного рельефа, также отражающее текстурированную зеренную структуру прокатанного материала (рис. 5.1.13).

В целом, начало пластической деформации не сопровождается выраженными эффектами локализации: максимальное значение интенсивности деформации сдвига в наблюдаемой области составляет g = 1,0·10^-4 (рис. 5.1.12, в).

При дальнейшем нагружении пластическая деформация сопровождается формированием квазиоднородного деформационного рельефа (рис. 5.1.13, б). Картина распределения векторов смещений и интенсивности деформации сдвига в целом напоминает таковую для ВТ20. В начале третьей стадии значение γ начинает увеличиваться. При степени деформации e » 4 % максимальное значение g в наблюдаемой области не превышает g £ 1,6·10^-4. К окончанию стадии III γ достигает среднего значения γ = 1,5·10^-4.

Стадия локализации деформации в образце сплава ОТ4, как уже отмечалось, оказалась более сокращена в сравнении с образцом ВТ20. Перед разрушением в образе сплава ОТ4 наблюдается формирование шейки, а значение интенсивности деформации сдвига достигает максимального значения g = 2,3·10^-4 (рис. 5.1.13, в; рис. 5.1.12, в).

В целом, можно говорить о том, что характер изменения зависимости g_S=f(e) для титанового сплава ОТ4 подобен таковому для пластичной стали 20, титанового сплава ВТ20 (а также рассмотренного ниже сплава Д16АТ), что связано с достаточно равномерным вовлечением в сопротивление пластическому деформированию всей рабочей части образцов для всех этих материалов.

При рассмотрении двухпараметрического распределения сигналов АЭ E_АЭ - K_f для сплава ОТ4 можно сделать вывод о его качественно схожести с распределением для сплава ВТ20 (рис. 5.1.14).

Деформация сплава ОТ4, несмотря на существенное различие в химическом составе со сплавом ВТ20, качественно повторяет ход зависимостей N=f(ε) и dN/dt=f(ε) для сигналов АЭ, классифицированных по различным типам источников (рис. 5.1.15).