CC BY
33
УДК 534.8
В.В. Поляков, А.В. Егоров, И.Н. Свистун Исследование акустической эмиссии при
ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОРИСТЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ*
Проблема разработки новых композиционных материалов с повышенными характе-
-
следованию пластической деформации и разрушения материалов с неоднородной структурой [1]. Как показано в работах [1,
-
-
-
стической деформации, отсутствующих в гомогенных твердых телах. Выявление этих механизмов необходимо как ДЛЯ понимания
-
ния структурно-неоднородных сред, так и
-
ми свойствами. Одним из перспективных методов решения этой задачи является метод акустической эмиссии [3, 4], позволяющий регистрировать акустическое излучение, возникающее в ходе перестройки структуры твердого тела при внешних механических
-
ются закономерности акустической эмиссии при пластической деформации и разрушения
-
-
зиционных материалов.
Для изучения особенностей акустической эмиссии при пластической деформации и
-
работана оригинальная экспериментальная
-
-
-
ве регистрируемых параметров акустической эмиссии использовались среднее значение
-
мени А, интенсивность акустической эмиссии N, полное ЧИСЛО импульсов N получаемых по методу подсчета экстремумов
-
-
-
разцов [5], что позволило свести к
-
щие практически на всех серийных машинах механических испытаний и подавляющие
-
тановки проводилась путем оценки эффекта Кайзера [5] на образцах, изготовленных из компактного армко-железа. Одновременно с измерением характеристики акустической
-
онного упрочнения.
Образцы для исследования изготовлялись из железного порошка марки ПЖРВ-2, имеющего средний размер частиц 80 мкм и
-
кратного прессования до требуемой степени
-
кууме при температуре 1450 К в течение 3,5 часов. Образцы представляли собой стержни с прямоугольной рабочей частью сечением
-
ристость образцов изменялась от 12 до 45%.
-
мационного упрочнения образцов пористого железа в координатах: напряжение С - стре-
-
-
нотонны вплоть до момента разрушения,
-
сти наблюдается быстрое снижение наклона
-
противляемости металла деформированию.
-
сти уменьшается предел прочности на изгиб
С.
* Статья выполнена при финансовой поддержке по гранту 97-18-3.0-2 по фундаментальным исследованиям в области металлургии.
ФИЗИКА
Измерения характеристики акустической эмиссии представлены на рисунках 2 и 3. На
-
сивности N от стрелы прогиба £ для образ-
-
стью 12% (рис. 2а) и 45% (рис. 26). На этих же рисунках приведены для сопоставления
-
блюдается определенная корреляция между возникновением импульсов на зависимости N ф и стадиями деформационного упрочнения (т.е. видом кривой С - I1).
Важной информативной характеристикой является амплитудный спектр импульсов акустической эмиссии, на основе которого
-
низмах деформации. На основе результатов измерений величин N и А были построены
-
вых приведен на рисунке 3 для пористостей 12 и 45% (здесь Атах - максимальная амплитуда импульса за время нагружения образца; А - амплитуда, усредненная за текущий промежуток времени). На рисунке За видно
-
ти малых амплитуд, далее наблюдаются спад и рост в области больших амплитуд,
-
-
чием пика в области больших амплитуд, что характерно для хрупкого разрушения [6] с интенсивным трещинообразованием.
-
вуют, ЧТО характеристики акустической
-
стической деформации и начальной стадии
-
ческой эмиссии является эффективным при диагностике изделий из пористых металлов в условиях внешнего нагружения.
<7,МПа ------------------------------
о 0.6 1.2 1.8 2.4 1Г,мм
-
нения при изгибе.
Пористость: 1 - 12%; 2 - 20%;
3 - 35%; 4 - 39%; 5 - 45%
а б
Рис. 2. Зависимость интенсивности акустической эмиссии от стрелы прогиба
а - Р=12%; б - Р=45%
а б
Рис 3. Амплитудные спектры акустической эмиссии а - Р=12%; б - Р=45%
Литература
1. Polyakov V.V., Syrov G.V., Fadeev A.V. Peculiarities of plastic deformation of porous metals // The 4th Europ. Conf. Adv. Materials and Processes «EVROMAT-95», Italy, 25-28 September. Venice, 1995. V. 4.
2. Polyakov V.V., Syrov G.V., Fadeev A.V. Mechanisms of plastic deformation of porous metals // Proc. Intern. Conf. «Deformation and fracture in structural PM materials», Slovakia, 13-16 October 1996. High Tutrus, 1996. V. 1.
3. Eitzen D.G., Wadley H.N.G. Acoustic Emission: establishing the fundamentals // Research of NBS. 1984. V. 89. №1.
4. -
-
пскты. Ростов, 1986.
-
ческая эмиссия. М., 1976.
6. Гусев О.В. Акустическая эмиссия при
-
ких металлов. М., 1982.
