Курсовая работа: Акустическая эмиссия при катодном наводороживании малоуглеродистых сталей и титановых сплавов

На современном этапе развития АЭ исследований можно вы­делить следующие основные источники АЭ, действующие на разных структурных уровнях в металлах:

1. Механизмы, ответственные за пластическое деформирование:

процессы, связанные с движением дислокаций (консерва­тивное скольжение и аннигиляция дислокаций, размножение дислокаций по механизму Франка-Рида; отрыв дислокацион­ных петель от точек закрепления и др.);

зернограничное скольжение;

двойникование.

2. Механизмы, связанные с фазовыми превращениями и фазовыми переходами первого и второго рода:

превращения полиморфного типа, в том числе мартенситные;

образование частиц второй фазы при распаде пересыщен­ных твердых растворов;

фазовые переходы в магнетиках и сверхпроводниках;

магнитомеханические эффекты из-за смещения границ и

Таб.1.1. Параметры сигналов АЭ для некоторых источников

Вид источника АЭ	Амплитуда или энергия импульса АЭ, Па или Дж	Длительность сигнала, мкс	Ширина спектра сигнала, МГц
Дислокационный источник Франка-Рида	(10-8 - 10-7 )G	5- 5*104	1
Аннигиляция дислокации длиной 10-8 - 10-6 м	4*(10-18 - 10-16 )	5*10-5	102
Образование микротрещины	10-12 - 10-10	10-3 - 10-2	50
Исчезновение двойника размером 10-9 м3	10-3 - 10-2	104	-
Пластическая деформация объема материала с характерным размером 10-4 м	10-4	103	0,5
Энергия тепловых шумов в единичн. полосе частот	4,2*10-21 Дж/Гц	-	до 10
Примечание: G- модуль сдвига

переориентации магнитных доменов при изменении величины внешнего намагничивающего поля.

3. Механизмы, связанные с разрушением:

образование и накопление микроповреждений;

образование и развитие трещин;

коррозионное разрушение, включая коррозионное растрес­кивание.

В таблице 1.1, приве­дены сведения, дающие представление о характеристиках не­которых из этих источников АЭ. Дополнительно, приведены данные об уровне акустических шумов, обусловленных тепло­вым движением атомов.

В поликристаллических материалах появление непрерыв­ной АЭ обычно связывают с пластической деформацией от­дельных зерен поликристалла. В поликристаллической струк­туре из-за неравномерного распределения напряжений пласти­ческая деформация отдельных кристаллов возникает при ма­лой общей деформации, когда металл с феноменологической точки зрения находится в области упругости. Поэтому по сиг­налам АЭ можно судить о появлении неоднородностей и микро­дефектов на начальной стадии деформирования и разрушения материалов.

Практическое использование явления АЭ основано на реги­страции упругой энергии, выделяемой в самом материале кон­тролируемого объекта. Зарождение, перемещение и рост дефек­тов сопровождаются изменением микроструктуры и напряжен­но-деформированного состояния материала. При этом происхо­дит перераспределение упругой энергии, что приводит к излу­чению АЭ-сигналов. Дискретная АЭ возникает при развитии дефектов. Поэтому с ее помощью можно выявить развивающи­еся и поэтому потенциально опасные, с точки зрения катастро­фического разрушения конструкций, дефекты. Этим метод АЭ выгодно отличается от традиционных методов ультразвукового контроля. В связи с этим большая часть экспериментальных и теоретических работ в области АЭ посвящена изучению взаи­мосвязи характеристик АЭ-сигналов с параметрами напряжен­ного состояния и разрушения материалов. Многими авторами предприняты попытки определения функцио?