Классификация сигналов и идентификация типов источников акустической эмиссии, страница 6

Сигналу от трещины могут предшествовать сигналы от дислокаций, излучаемых пластически деформируемой зоной в ее вершине. Это хорошо видно на диаграмме вейвлет спектра (рис. 4.2.7в), где повышение плотности энергии возникает в начальный момент нарастания фронта сигнала АЭ с частотой 300-400 кГц. В случае регистрации трещины, приведенной на рис. 4.2.5 – это пластическая деформация зоны материала подложки, прилегающей к поверхностно-упрочненному слою.

АЭ при генерации и движении дислокаций регистрировалась на стадиях легкого скольжения и деформационного упрочнения  и других материалов. Наиболее достоверными можно считать эксперименты по испытанию материалов с ярко выраженной площадной текучести: низко- и среднеуглеродистые стали в отожженном состоянии (рис. 4.2.8, а).

На рис. 4.2.9, а представлен типовой вид сигналов АЭ и его Фурье- и вейвлет-спектрограммы при излучении на стадии легкого скольжения при деформации растяжением образца стали Ст3.Регистрируемые во время легкого скольжения сигналы АЭ всегда имеют высокочастотный передний фронт и достаточно быстро затухают (рис. 4.2.9, а, б). Амплитуда и энергия излучаемых сигналов минимальны. Часто сигналы, излучаемые дислокациями, предшествуют сигналам другого процесса или, суммируясь, могут протекать одновременно с ним. Выделить часть сигнала из общего события оказалось возможным при помощи вейвлет анализа, который позволяет разделять сигнал и по частоте, и по времени.

Сигналы АЭ, качественно характеризуемые как сигналы дислокационного типа, регистрировались также при проявлении чисто дислокационных эффектов в процессе деформации сплавов: эффекта прерывистой текучести Портевена‑Ле Шателье в сплаве АМг6АМ и преимущественно легком скольжении на определенных стадиях деформации сплава Д16АТ. (рис. 4.2.8, б).

В результате на основании проведенных исследований пластичных материалов, таких как медь, алюминий, свинец и их сплавы, установлено, что в период активного скольжения при пластической деформации [188] пластичных материалов большинство излучаемых сигналов АЭ имеет параметры, находящиеся в следующем диапазоне: энергия сигналов АЭ E_АЭ < 0,5 мВ²с, частотный коэффициент K_f >3,7. АЭ при генерации и движении дислокаций регистрировалась на стадиях легкого скольжения и деформационного упрочнения.

Подтверждение дислокационной природы ряда источников АЭ неоднократно осуществлялось различными косвенными методами, в числе которых проявление эффекта Кайзера – явления невоспроизводимости АЭ при повторных нагружениях материала до уровня нагрузки, не превышающей первоначальную [102]. Метод проверки заключался в том, что образцы после механического нагружения подвергались обработке короткими импульсами электрического тока [271]. В процессе электроимпульсного воздействия происходило энергетическое перераспределение дислокаций и обеспечивалось уменьшение напряжений в локальных областях, что приводило к восстановлению их подвижности. При повторном нагружении после электроимпульсного воздействия до величины напряжений первичной нагрузки сигналы АЭ вновь регистрировались с первоначальным уровнем активности. В результате эффект Кайзера не проявлялся. Для образования новых микротрещин или развития уже имеющихся необходимо было бы превысить первоначально заданную нагрузку. Однако, повторная нагрузка не превышала первоначальную. Излучение источников АЭ, зарегистрированное в процессе пластической деформации, было идентифицировано нами как имеющее преимущественно дислокационный характер.