Обнаружение и исследование акустоэмиссионных эффектов при пластической деформации сталей в магнитном поле

Abstract

Исследованы особенности параметров акустической эмиссии при пластической деформации сталей Ст3 и 1Х18Н9Т в магнитном поле. Впервые обнаружены новые акустоэмиссионные эффекты, вызванные воздействием магнитного поля. В случае стали Ст3 наложение магнитного поля в процессе растяжения образцов приводит к существенному изменению спектра АЭ по амплитудам и устранению “зуба” текучести. На максимуме АЭ в области начала течения магнитное поле приводит к активации более мел- ких дислокационных ансамблей с низкой амплитудой и существенному снижению роли крупных дислокационных ансамблей с высокой амплитудой в деформацию материала. Деформация в магнитном поле аустенитной стали Х18Н9Т приводит к дополнительной генерации сигналов АЭ, образованию перегиба на кривой общей суммы импульсов, связанного с α-мартенситным переходом, и существенному изменению характера самого спектра АЭ при испытании образцов в поле и без магнитного поля. Полученные результаты указывают на то, что главной причиной влияния магнитного поля на пластическую деформацию испытанных сталей является не изменение термоактивационных параметров пластического течения, а существенная перестройка дислокационных ансамблей, участвующих в этом процессе.

Дослiджено особливостi поведiнки параметрiв акустичної емiсiї при пластичнiй деформацiї сталей Ст3 i 1Х18Н9Т у магнiтному полi. Вперше виявлено новi акустоемiсiйнi ефекти, що викликанi дiєю магнiтного поля. У випадку сталi Ст3 накладення магнiтного поля в процесi розтягування зразкiв призводить до iстотної змiни спектра акустичної емiсiї по амплiтудах та до усунення “зуба” текучостi. На максимумi АЕ в областi початку течiї магнiтне поле приводить та до активацiї дрiбнiших дислокацiйних ансамблiв з низькою амплiтудою та iстотного зниження ролi крупних дислокацiйних ансамблiв з високою амплiтудою у деформацiю матерiалу. Деформацiя в магнiтному полi аустенiтної сталi Х18Н9Т приводить до додаткової генерацiї сигналiв АЕ, утворення перегину на кривiй загальної суми iмпульсiв, пов’язаного з α-мартенситним переходом, та суттєвої змiни характеру самого спектра акустичної емiсiї при випробуваннi зразкiв у полi i без магнiтного поля. Отриманi результати вказують на те, що головною причиною впливу магнiтного поля на пластичну деформацiю випробуваних сталей є не змiна термоактивацiйних параметрiв пластичної течiї, а iстотна перебудова дислокацiйних ансамблiв, що беруть участь у цьому процесi.

The features of the behavior of the acoustic emission parameters during a plastic deformation of steels 3 and 1Kh18N9T in a magnetic field are studied. For the first time, new acoustic-emission effects which are induced by a magnetic field are found. In the case of steel 3, the application of a magnetic field in the process of deformation of the samples results in significant changes in the spectrum of the amplitudes of acoustic emission signals and the elimination of the yield “tooth”. On the maximum of the acoustic emission activity in the field of strains corresponding to the beginning of flow of a metal, the magnetic field leads to the activation of smaller dislocation ensembles with low amplitudes and a substantial reduction of the role of large-size dislocation ensembles with high amplitude. The deformation in the magnetic field of austenitic steel 1Kh18N9T leads to the additional generation of acoustic signals, the formation of an inflection on the curve of the total sum of pulses associated with the α-martensitic transformation, and a significant change of the spectrum of acoustic emission signals at the test in a magnetic field and when the field is absent. The results indicate that the main cause of the influence of a magnetic field on the plastic deformation of the tested steels is not a change in the parameters of thermal activation of a plastic flow, but a significant restructuring of the dislocation ensembles participating in the process.