Исследование адгезионных характеристик силицидных покрытий на молибдене методом склерометрии
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µтод АЭ позволяет проводить контроль различных технологических процессов и процессов изменения свойств и состояния материалов при любой пространственной ориентации объекта;
возможность отслеживания различных технологических процессов и оценка технического состояния объекта в режиме реального времени, что позволяет предотвратить аварийное разрушение контролируемого объекта.
Естественно, метод АЭ-контроля не лишен недостатков, одни из которых присущи всем используемым методам неразрушающего контроля, другие специфичны.
Как и другие методы, метод АЭ не решает проблему слабой избирательности. Существующая аппаратура не в состоянии отличить разницу в сигналах от различных источников. В ряде случаев это может привести или к ложной тревоге, или к растворению важных в большом количестве некритических эмиссий.
Многие из проблем, касающихся применения данных АЭ, возникают из многообразия способов обнаружения, подсчета и записи информации. Не существует никаких известных способов непосредственного измерения сигнала от источника, находящегося в металлическом образце.
Особенностью метода АЭ, ограничивающей его применение, является трудность выделения сигналов АЭ из помех. Это объясняется тем, что сигналы АЭ являются шумоподобными, поскольку АЭ есть стохастический импульсный процесс. Поэтому, когда сигналы АЭ малы по амплитуде, выделение полезного сигнала из помех представляет собой сложную задачу.
К трудностям, связанным с применением метода АЭ можно отнести также:
сложности, связанные с поддержанием длительной надежной связи между преобразователем и поверхностью исследуемого тела (надежный контакт);
неповторяемость конкретных результатов;
отсутствие количественной интерпретации механизма возникновения АЭ;
отсутствие метода калибровки измерительной системы, нет единого метода градуировки энергии выходных сигналов преобразователей, что делает весьма трудным сравнение данных.
1.3.3 Акустическая эмиссия при образовании и росте трещин
Акустическая эмиссия при образовании и росте трещин является основной при изучении системы молибден-силицидное покрытие [41].
Образование и развитие трещин в конструкционных материалах определяется различными факторами (свойствами материала, вид напряженно-деформированного состояния, скорость нагружения, температура, среда и т.п.). В лабораторных условиях обычно исследуют или круглые образцы с острыми надрезами или предварительно выращенной усталостной трещиной. Образцы подвергают растяжению или статистическому изгибу. В экспериментах измеряют нагрузку, длину трещины и ее раскрытие как функции времени или деформации. Получаемую информацию используют не только для описания закона развития трещины, но и для оценки соответствующих механических констант материала. Установление связи между параметрами АЭ и развитием трещин позволяет решить проблему обнаружения, оценки размеров и кинетики трещин в реальных элементах конструкция при их испытаниях или в процессе эксплуатации, когда большинство других металлов неразрушающего контроля непригодно.
Экспериментальное изучение АЭ при росте трещин выполняется согласно обычным методикам механических испытаний образцов с надрезом или усталостной трещиной с параллельной регистрацией нескольких параметров АЭ в процессе нагружения. Наиболее распространены регистрация суммарной АЭ и амплитуды актов АЭ. Если на докритической стадии развития трещины ее длина остается постоянной, а материал обладает достаточной пластичностью, то основной механизм развития трещин - увеличение зоны пластической деформации в области ее вершины.
Эксперименты показывают, что первый скачок трещины, связанный с заметной релаксацией нагрузки, надежно обнаруживается по появлению сигнала с большой амплитудой (превышающей малые амплитуды на порядок и более). Таким образом, критерий обнаружения продвижения трещины - сигналы АЭ с большими амплитудами. Их значение устанавливается экспериментально для каждого конкретного материала. Продвижение трещины отражается на виде амплитудного распределения сигналов АЭ.
Следовательно, устанавливая определенные уровни дискриминации, можно выделять сигналы, связанные с продвижением трещины.
Таким образом, измерение параметров АЭ позволяет не только обнаружить начало развития трещины и ее небольшие продвижения, но и оценить суммарное ее увеличение.
Пластическая деформация, деформационное упрочнение и эффекты циклического деформирования являются факторами, контролирующими кинетику распространения трещин.
С позицией энергетического подхода макроскопическая скорость распространения трещин определяется соотношением работы, совершаемой внешними силами, и суммой накопленной энергии упругой деформации.
Для разгона трещины и поддержания ее нестабильного скачкообразного распространения необходим энергетический поток в зону разрушения. Если это не обеспечивается условиями нагружения, и если материал сохранил способность к пластической деформации и деформационному упрочнению, трещина останавливается. В таком случае при дальнейшем возрастании внешних нагрузок совершаемая ими работа затрачивается на пластическую деформацию и деформационное упрочнение материала у фронта трещины. При этом снова могут возникнуть условия для продвижения трещины в некоторой зоне фронта. Снятие внешних нагрузок сопровождается упругой разгруз?/p>