Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин
Ранні стадії руйнування елементів конструкцій та виробів починаються з утворення і розвитку пластичної деформації, що призводить до руху і взаємодії дислокацій у твердому тілі, а за певних умов вони можуть групуватись і утворювати дислокаційні мікротріщини. Зародження та розвиток останніх є джерелом...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102590 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин / В.Р. Скальський, О.Г. Сімакович // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 1. — С. 35-38. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102590 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Скальський, В.Р. Сімакович, О.Г. 2016-06-12T03:53:12Z 2016-06-12T03:53:12Z 2013 Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин / В.Р. Скальський, О.Г. Сімакович // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 1. — С. 35-38. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 0235-3474 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102590 621.19.40 Ранні стадії руйнування елементів конструкцій та виробів починаються з утворення і розвитку пластичної деформації, що призводить до руху і взаємодії дислокацій у твердому тілі, а за певних умов вони можуть групуватись і утворювати дислокаційні мікротріщини. Зародження та розвиток останніх є джерелом сигналів АЕ. Амплітуда сигналу пропорційна площі новоутвореної дислокаційної тріщини. Тому для того, щоб виявити появу дефекту методом АЕ, необхідно мати достатню величину утвореної мікротріщини для даного матеріалу, яка б дала амплітуду сигналу під час свого стрибкоподібного утворення, достатню для його реєстрування. За результатами попередніх досліджень авторів встановлено, що найімовірнішим механізмом зародження мікротріщини у твердому тілі є модель її утворення у загальмованій площині дислокаційного скупчення, оскільки тоді необхідно найменшу кількість дислокацій і найменші локальні напруження. Це зумовлено тим, що на початкових етапах дислокаційні ансамблі реагують тільки в своїх смугах ковзання, а за досягнення критичних значень починають об’єднуватись із сусідніми. Як показали наведені у праці результати досліджень, для зародження мікротріщини за згаданим механізмом необхідно 5-6 дислокаційних площин ковзання, які включають приблизно 75 рухомих дислокацій кожна. Амплітуда сигналів АЕ, що супроводжує утворення такого дефекту, становить 0,3...1,3 мВ за чутливості первинного п’єзоперетворювача 1,6?109В/м, що відповідає еквівалентній площі новоутвореного дефекту розміром приблизно 100 мкм2. Для конструкційної гартованої сталі 45 похибка теоретичних розрахунків становить 6...10 %, а для стану поставки 8...15 %, що цілком задовольняє точність діагностичних обстежень реальних об’єктів контролю. Бібліогр. 8 назв, табл. 1, рис. 3 Early stages of fracture of structural elements and products begin from formation and development of plastic deformation that leads to movement and interaction of dislocations in the solid body, and under certain conditions dislocations can bunch and form dislocation microcracks. Initiation and development of the latter is the source of AE signals. Signal amplitude is proportional to the area of newly formed dislocation crack. Therefore, in order to detect defect initiation by acoustic emission (AE) method, it is necessary to have a sufficient size of the formed microcrack for the given material that would generate signal amplitude during its jumplike formation, sufficient for signal recording. Results of earlier investigations by the authors revealed that the most probable mechanism of microcrack initiation in a solid is the model of its formation in a braked plane of dislocation clustering, as this requires the smallest number of dislocations and lowest local stresses. It is due to the fact that at the initial stages the dislocation assemblies react only in their slip bands, and having reached critical values they start to coalesce with the neighbouring ones. As shown by investigation results given in the work, initiation of microcracks by the above-mentioned mechanism requires 5 to 6 dislocation slip planes, which include approximately 75 mobile dislocations each. Amplitude of AE signals that accompanies formation of such a defect, is equal to 0.3 – 1.3 mV at primary piezoelectric transducer sensitivity of 1.6?109 V/m that corresponds to equivalent area of a newly formed defect of approximately 100 µm2. For quenched structural steel 45 the error of theoretical calculations is equal to 6 – 10 %, and for as-delivered condition it is 8–15 % that completely satisfies the accuracy of diagnostic examinations of actual control objects. uk Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Техническая диагностика и неразрушающий контроль Научно-технический раздел Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин Experimental acoustic-emission assessment of microcrack initiation Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин |
| spellingShingle |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин Скальський, В.Р. Сімакович, О.Г. Научно-технический раздел |
| title_short |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин |
| title_full |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин |
| title_fullStr |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин |
| title_full_unstemmed |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин |
| title_sort |
експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин |
| author |
Скальський, В.Р. Сімакович, О.Г. |
| author_facet |
Скальський, В.Р. Сімакович, О.Г. |
| topic |
Научно-технический раздел |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| publishDate |
2013 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Experimental acoustic-emission assessment of microcrack initiation |
| description |
Ранні стадії руйнування елементів конструкцій та виробів починаються з утворення і розвитку пластичної деформації, що призводить до руху і взаємодії дислокацій у твердому тілі, а за певних умов вони можуть групуватись і утворювати дислокаційні мікротріщини. Зародження та розвиток останніх є джерелом сигналів АЕ. Амплітуда сигналу пропорційна площі новоутвореної дислокаційної тріщини. Тому для того, щоб виявити появу дефекту методом АЕ, необхідно мати достатню величину утвореної мікротріщини для даного матеріалу, яка б дала амплітуду сигналу під час свого стрибкоподібного утворення, достатню для його реєстрування. За результатами попередніх досліджень авторів встановлено, що найімовірнішим механізмом зародження мікротріщини у твердому тілі є модель її утворення у загальмованій площині дислокаційного скупчення, оскільки тоді необхідно найменшу кількість дислокацій і найменші локальні напруження. Це зумовлено тим, що на початкових етапах дислокаційні ансамблі реагують тільки в своїх смугах ковзання, а за досягнення критичних значень починають об’єднуватись із сусідніми. Як показали наведені у праці результати досліджень, для зародження мікротріщини за згаданим механізмом необхідно 5-6 дислокаційних площин ковзання, які включають приблизно 75 рухомих дислокацій кожна. Амплітуда сигналів АЕ, що супроводжує утворення такого дефекту, становить 0,3...1,3 мВ за чутливості первинного п’єзоперетворювача 1,6?109В/м, що відповідає еквівалентній площі новоутвореного дефекту розміром приблизно 100 мкм2. Для конструкційної гартованої сталі 45 похибка теоретичних розрахунків становить 6...10 %, а для стану поставки 8...15 %, що цілком задовольняє точність діагностичних обстежень реальних об’єктів контролю. Бібліогр. 8 назв, табл. 1, рис. 3
Early stages of fracture of structural elements and products begin from formation and development of plastic deformation that leads to movement and interaction of dislocations in the solid body, and under certain conditions dislocations can bunch and form dislocation microcracks. Initiation and development of the latter is the source of AE signals. Signal amplitude is proportional to the area of newly formed dislocation crack. Therefore, in order to detect defect initiation by acoustic emission (AE) method, it is necessary to have a sufficient size of the formed microcrack for the given material that would generate signal amplitude during its jumplike formation, sufficient for signal recording. Results of earlier investigations by the authors revealed that the most probable mechanism of microcrack initiation in a solid is the model of its formation in a braked plane of dislocation clustering, as this requires the smallest number of dislocations and lowest local stresses. It is due to the fact that at the initial stages the dislocation assemblies react only in their slip bands, and having reached critical values they start to coalesce with the neighbouring ones. As shown by investigation results given in the work, initiation of microcracks by the above-mentioned mechanism requires 5 to 6 dislocation slip planes, which include approximately 75 mobile dislocations each. Amplitude of AE signals that accompanies formation of such a defect, is equal to 0.3 – 1.3 mV at primary piezoelectric transducer sensitivity of 1.6?109 V/m that corresponds to equivalent area of a newly formed defect of approximately 100 µm2. For quenched structural steel 45 the error of theoretical calculations is equal to 6 – 10 %, and for as-delivered condition it is 8–15 % that completely satisfies the accuracy of diagnostic examinations of actual control objects.
|
| issn |
0235-3474 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102590 |
| citation_txt |
Експериментальна акустико-емісійна оцінка зародження мікротріщин / В.Р. Скальський, О.Г. Сімакович // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 1. — С. 35-38. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT skalʹsʹkiivr eksperimentalʹnaakustikoemísíinaocínkazarodžennâmíkrotríŝin AT símakovičog eksperimentalʹnaakustikoemísíinaocínkazarodžennâmíkrotríŝin AT skalʹsʹkiivr experimentalacousticemissionassessmentofmicrocrackinitiation AT símakovičog experimentalacousticemissionassessmentofmicrocrackinitiation |
| first_indexed |
2025-11-25T23:28:25Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:28:25Z |
| _version_ |
1850580794590887936 |
| fulltext |
УДК 621.19.40
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА АКУСТИКО-ЕМІСІЙНА ОЦІНКА
ЗАРОДЖЕННЯ МІКРОТРІЩИН
В. Р. СКАЛЬСЬКИЙ, О. Г. СІМАКОВИЧ
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України. 79060, м. Львів, вул. Наукова, 5. Е-mail: skal@іpm.lviv.ua
Ранні стадії руйнування елементів конструкцій та виробів починаються з утворення і розвитку пластичної деформації,
що призводить до руху і взаємодії дислокацій у твердому тілі, а за певних умов вони можуть групуватись і утворювати
дислокаційні мікротріщини. Зародження та розвиток останніх є джерелом сигналів АЕ. Амплітуда сигналу пропорційна
площі новоутвореної дислокаційної тріщини. Тому для того, щоб виявити появу дефекту методом АЕ, необхідно
мати достатню величину утвореної мікротріщини для даного матеріалу, яка б дала амплітуду сигналу під час свого
стрибкоподібного утворення, достатню для його реєстрування. За результатами попередніх досліджень авторів вста-
новлено, що найімовірнішим механізмом зародження мікротріщини у твердому тілі є модель її утворення у
загальмованій площині дислокаційного скупчення, оскільки тоді необхідно найменшу кількість дислокацій і найменші
локальні напруження. Це зумовлено тим, що на початкових етапах дислокаційні ансамблі реагують тільки в своїх
смугах ковзання, а за досягнення критичних значень починають об’єднуватись із сусідніми. Як показали наведені
у праці результати досліджень, для зародження мікротріщини за згаданим механізмом необхідно 5-6 дислокаційних
площин ковзання, які включають приблизно 75 рухомих дислокацій кожна. Амплітуда сигналів АЕ, що супроводжує
утворення такого дефекту, становить 0,3...1,3 мВ за чутливості первинного п’єзоперетворювача 1,610
9
В/м, що
відповідає еквівалентній площі новоутвореного дефекту розміром приблизно 100 мкм2
. Для конструкційної гартованої
сталі 45 похибка теоретичних розрахунків становить 6...10 %, а для стану поставки 8...15 %, що цілком задовольняє
точність діагностичних обстежень реальних об’єктів контролю. Бібліогр. 8 назв, табл. 1, рис. 3
К л ю ч о в і с л о в а : акустична емісія, дислокація, дислокаційне скупчення, мікротріщина.
Зростання напружень у твердому тілі призводить
до руху і взаємодії дислокацій, а за певних умов
вони можуть групуватись і утворювати дисло-
каційні мікротріщини. Зародження та розвиток ос-
танніх є джерелом сигналів акустичної емісії (САЕ).
Щоб виявити появу мікротріщини методом АЕ, не-
обхідно мати величину утвореної дислокаційної
мікротріщини у даному матеріалі і відповідний їй
сигнал. В даній праці запропоновано алгоритм мо-
делювання й кількісної оцінки зародження дисло-
каційної мікротріщини за сигналами АЕ. Їх суть по-
лягає у такій послідовності дій:
– обгрунтуванні механізму зародження мікро-
тріщини за структурними показниками даного ма-
теріалу;
– розрахунку мінімальної кількості дислокацій
для зародження мікротріщини, згідно вибраної
моделі її утворення і особливостей матеріалу, що
випробовують;
– перевірці можливості виявлення дислокаційно-
го мікротріщиноутворення за параметрами сигналів
АЕ, провівши відповідний перерахунок;
– оцінці амплітуди сигналів АЕ від утворення
мікротріщини за вибраною моделлю і наявним ма-
теріалом;
– порівнянні експериментальних даних з тео-
ретичними результатами.
Обгрунтування методики досліджень. Базу-
ючись на даних праць [1–3], найімовірнішим ме-
ханізмом зародження мікротріщини є модель
тріщини у загальмованій площині скупчення. Таке
її утворення проходить у два етапи: злиття дис-
локацій, що належать одному скупченню, в де-
фект і об’єднання цих дефектів. На першому етапі
зародження окремих мікротріщин (до злиття мік-
ротріщин кожної смуги в спільну тріщину) є неза-
лежним. Тому для розрахунку окремої смуги можна
використовувати механізми, характерні для однієї
групи дислокацій (наприклад, Зінера–Стро).
Для зародження мікротріщин шляхом об’єд-
нання дислокацій, ураховуючи теплові флукту-
ації, умова утворення мікротріщин [2]:
nT)D, (1)
де n — кількість дислокацій, що утворили тріщину;
— напруження, яке діє на дислокаційну групу;
D = G/2k — модуль пружності дислокації (для
гвинтової k = 1; для крайової k = 1 – v, v — ко-
ефіцієнт Пуасона); (T) — температурний ко-
ефіцієнт, що полегшує зародження мікротріщин;
G — модуль зсуву.
Як відомо [4, 5], важливу роль у вивченні дис-
локаційних процесів відіграють методики, побу-
довані на застосуванні явища АЕ. Згідно методики
АЕ-виявлення дефектів у сталях за навантаження
до рівня напружень 500 МПа за чутливості пер-
винного перетворювача до переміщення поверхні
10-13 м і відстані до джерела 0,1 м може виявляти
новоутворені поверхні площею близько 100 мкм2.
Автори праць відзначають, що в лабораторних
умовах поріг виявлення істотно збільшується і© В. Р. Скальський, О. Г. Сімакович, 2013
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2013 35
тоді найменше переміщення поверхні об’єкта кон-
тролю, яке впевнено фіксує первинний перетво-
рювач АЕ, становить 10–1510–14м.
Сучасні вимірювальні АЕ-засоби реєструють
рух одиничних дислокацій, руйнування карбідів
у сталях розміром менш ніж 1 мкм, відшарування
чи руйнування включень сульфідів і силіцидів, ут-
ворення та злиття мікропор, мікротріщин тощо.
Дислокаційне утворення мікротріщин може бути
зумовлене також такими механізмами, як міжкри-
сталітне руйнування, скол і зсув.
Мінімальну кількість дислокацій, яка потрібна
для утворення мікротріщин, що фіксується ПАЕ,
можна визначити за співвідношенням [2]:
Smin = 2hminL, (2)
де Smin — площа мікротріщини; hmin — її ширина;
L — довжина.
Звідси
hmin = Smin/2L = bn2/2, (3)
де b — вектор Бюргерса.
Із залежності (3) отримаємо:
n Smin
bL
.
(4)
Необхідно зазначити, що кількість смуг,
по яких ковзають дислокації, лежить в ме-
жах 7...10 [3].
Результати вимірювань та їх інтер-
претування. Експерименти проводили
шляхом розтягання циліндричних
зразків, які виготовлені зі сталі 45 у стані
поставки та гартованої. Їх розміри наве-
дені на рис. 1.
Відбір і обробку сигналів АЕ прово-
дили за допомогою вимірювальної сис-
теми SKOP-8 [5]. Під час навантаження
зразка одночасно реєстрували сигнали
АЕ, а також його видовження. За отри-
маними даними будували діаграми роз-
тягу (рис. 2), які суміщували із синхронно
записаними акустограмами (рис. 3).Рис. 1. Циліндричний зразок: а — розміри зразка; б — загальний вигляд
до і після випробувань
Рис. 2. Діаграма розтягу гладкого циліндричного зразка зі сталі
45: а — гартована; б — стан поставки
Рис. 3. Типова часова залежність зміни напружень у перерізі
циліндричного зразка та амплітуд (А) сигналів АЕ на виході
первинного перетворювача (обведено локальні піки САЕ, які
гіпотетично приймали за моменти утворення мікротріщин):
а — сталь 45 гартована; б — стан поставки
36 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2013
Значення напружень в перерізі зразків і мак-
симум сигналів АЕ, що відповідають локальним
пікам, зведені у таблицю.
Проведемо аналіз отриманих результатів
досліджень. Приймемо для сталі 45 b = 310–10 м;
L = 10–6 м; Smin = 10–10 м2 [2, 6], тоді, згідно (4),
отримаємо nmin 550. Тому середня кількість ру-
хомих дислокацій в кожній смузі має знаходитись
в межах 5580.
Для того, щоб обчислити мінімальну кількість
рухомих дислокацій в одній смузі, необхідну для
утворення мікротріщин у сталі 45, приймемо
(T) = 0,25; D = 30 МПа; = 10 МПа [2, 7]. Тоді
для утворення однієї мікротріщини отримаємо:
n (T)D/ 75. (5)
Отож, якщо в одній площині ковзання сфор-
мується така кількість рухомих дислокацій, то от-
римаємо утворення мікротріщин, що узгоджується
з теоретичними викладками, приведеними вище. На
цій підставі можна вважати, що за даною моделлю
утворення мікротріщин в загальмованій площині
скупчення може бути виявлене методом АЕ.
Порівняємо тепер отримані результати вимі-
рювань із розрахунковими викладками. Наведені
у таблиці сигнали АЕ на ранніх стадіях дефор-
мування мають амплітуди на виході первинного
перетворювача в межах 0,31,4 мВ. Якщо взяти
до уваги коефіцієнт його чутливості =
= 1,6109 В/т, то отримаємо, що переміщення під
його контактною поверхнею становлять
(0,20,9)10–12 м. Виходячи із залежності u* =
= A/, як було показано вище, величина пе-
реміщень є достатньою для виявленого прийому
пружних хвиль АЕ, що супроводжують мікро-
тріщиноутворення.
Додатково, наближено перевіримо отриманий
результат за відомою залежністю для переміщен-
ня поверхні від площі новоутвореної тріщини
відриву у просторі [8]:
umax
0S
Rc1
2
, (6)
де 0 — напруження відриву; r — радіус диско-
подібної тріщини, еквівалентної за площею до ре-
альної; — густина матеріалу; c1 — швидкість
поширення пружних хвиль у матеріалі; R —
відстань від тріщини до точки встановлення пер-
винного перетворювача АЕ; = 0,452.
Покладемо = 7800 кг/м2; 0 = 560 МПа; c1 =
= 5930 м/с; R = 0,025 м; S = 10–10 м2 і отримаємо
umax 1,1910–12 м. Бачимо також, що переміщен-
ня під первинним перетворювачем більше umax >
> 10–14 м і може бути зареєстрованим в лабора-
торних умовах АЕ-вимірювань.
Як видно з таблиці, похибка між розрахун-
ковими і експериментальними даними може сягати
до 15 %. Це зумовлено, в першу чергу, прийнятою
середньою кількістю дислокацій у смузі. Для ре-
альних кристалів їх кількість, кількість смуг ков-
зання, локальні напруження, що зумовлюють рух
дислокацій, розміри кристалу і низка інших пара-
метрів не є сталими. Проте слід зауважити, що
експериментальні результати є того ж порядку,
що і розрахункові, а тому можна вважати, що за-
реєстровані на ранній стадії деформування сиг-
нали АЕ супроводжують зародження і розвиток
мікротріщин.
Висновки
Механізм утворення мікротріщини в загальмо-
ваній смузі скупчення дислокацій є найімовірні-
шим, оскільки потребує найменшої кількості дис-
локацій і найменших локальних напружень. Важ-
ливою його характеристикою є те, що на почат-
кових етапах дислокаційні ансамблі реагують
тільки в своїх смугах ковзання, а за досягнення
критичних значень починають об’єднуватись із
сусідніми.
Як показали результати досліджень, для зарод-
ження мікротріщини необхідно п’ять-шість дисло-
каційних площин ковзання, які включають приб-
лизно 75 рухомих дислокацій кожна. Амплітуда
сигналів АЕ, що супроводжує утворення такого де-
фекту, становить 0,31,3 мВ за чутливості пер-
винного п’єзоперетворювача 1,6109 В/м, що
відповідає еквівалентній площі новоутвореного
дефекту розміром приблизно 100 мкм2. Для кон-
струкційної сталі 45 похибка становить 610 %,
а для стану поставки 815 %, що цілком задоволь-
няє точність діагностичних обстежень реальних
об’єктів контролю.
1. Владимиров В. И., Ханнанов Ш. Х. Актуальные задачи те-
ории зарождения дислокационных трещин // Физика мета-
лов и материаловедение. — 1970. — 30. — С. 490–510.
2. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения ме-
таллов. — М.: Металлургия, 1984. — 280 с.
3. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов: пер. с
англ. / Под ред. Б. Я. Любова. — М.: Мир, 1972. — 408 с.
4. Eitzen D. G., Wadley H. N. G. Acoustic Emission: Estab-
lishing the Fundamentals // J. Res. Nat. Bur. Stand. — 1984.
— 89, № 1. — P. 75–100.
5. Назарчук З. Т., Скальський В. Р. Акустико-емісійне діаг-
ностування елементів конструкцій: Наук.-техн.
Залежність максимальних амплітуд САЕ від напружень у зразку
t, с , МПа A, мкВ А* (розрахункове),
мкВ Похибка , %
Гартована сталь 45
189,65
354,83
179,92
346,00
644,46
1100,95
613,64
1180,06
5,02
6,70
Стан поставки
25,95
94,33
145,85
98,60
253,53
394,39
393,83
786,37
1199,40
343,04
882,11
1372,17
14,81
12,89
12,59
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2013 37
посібник: у 3 т. — Т. 1.: Теоретичні основи методу акус-
тичної емісії. — Київ: Наук. думка, 2009. — 287 с.
6. Панасюк В. В. Механика квазихрупкого разрушения ма-
териалов. — Київ: Наук. думка, 1991. — 416 с.
7. Фридель Ж. Дислокации. — М.: Мир, 1967. — 660 с.
8. Скальський В. Р., Андрейків О. Є. Оцінка об’ємної пош-
кодженості матеріалів методом акустичної емісії. —
Львів: Вид. центр Львів. нац. ун-ту ім. І. Франка, 2006.
— 330 с.
Early stages of fracture of structural elements and products begin from formation and development of plastic deformation
that leads to movement and interaction of dislocations in the solid body, and under certain conditions dislocations can
bunch and form dislocation microcracks. Initiation and development of the latter is the source of AE signals. Signal amplitude
is proportional to the area of newly formed dislocation crack. Therefore, in order to detect defect initiation by acoustic
emission (AE) method, it is necessary to have a sufficient size of the formed microcrack for the given material that would
generate signal amplitude during its jumplike formation, sufficient for signal recording. Results of earlier investigations by
the authors revealed that the most probable mechanism of microcrack initiation in a solid is the model of its formation in
a braked plane of dislocation clustering, as this requires the smallest number of dislocations and lowest local stresses. It
is due to the fact that at the initial stages the dislocation assemblies react only in their slip bands, and having reached
critical values they start to coalesce with the neighbouring ones. As shown by investigation results given in the work, initiation
of microcracks by the above-mentioned mechanism requires 5 to 6 dislocation slip planes, which include approximately 75 mobile
dislocations each. Amplitude of AE signals that accompanies formation of such a defect, is equal to 0.3 – 1.3 mV at primary
piezoelectric transducer sensitivity of 1.6109 V/m that corresponds to equivalent area of a newly formed defect of approximately
100 m2. For quenched structural steel 45 the error of theoretical calculations is equal to 6 - 10%, and for as-delivered
condition it is 8–15% that completely satisfies the accuracy of diagnostic examinations of actual control objects.
K e y w o r d s : acoustic emission, dislocation, dislocation cluster, microcrack
Надійшла до редакції
10.11.2012
38 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №1,2013
КАЛЕНДАРЬ КОНФЕРЕНЦИЙ И ВЫСТАВОК В 2013 г.
(неразрушающий контроль, дефектоскопия, сварка)
Время
проведения Место проведения Название выставки/конференции
26–28 марта Москва, СК «Олимпийский»
Международная выставка «NDT RUSSIA – Нераз-
рушающий контроль и техническая диагностика в
промышленности», а также новый проект компании
ПРИМЭКСПО «TechTest – Испытания материалов и
механизмов»
24–26 апреля Москва Международная выставка «Экспо Контроль 2013»
14–16 мая Киев, Пуща-Водица Конференция «Неразрушающий контроль 2013»
20–22 мая Афины, Греция 15th International Conference on NDT of HSNT (IC-
MINDT-2013 )
3–7 июня Крым, Ялта 1-я Международная научно-техническая конференция
«Инженерия поверхности и реновация изделий»
4–6 сентября Санкт-Петербург Международная выставка «Дефектоскопия»
26–28 сентября Крым, Ялта 13-я Международная конференция «Качество, Стан-
дартизация. Контроль: Теория и практика»
Начало октября Крым, Ялта
21-я Международная конференция и блиц-выставка
«Методы и средства неразрушающего контроля и тех-
нической диагностики»
8–10 октября Москва, КВЦ «Сокольники» Международная выставка «Weldex/Россварка»
15–17 октября Киев, ЭкспоПлаза Выставка «Сварка и родственные технологии»
ноябрь Munbai (Bombay), India 14th Asia-Pasific Conference on Non-Destructive Testing
(APCNDT2013)
23–25 ноября Киев 12-й Международный промышленный форум-2013.
Секция «Неразрушающий контроль»
25–26 ноября Киев, ИЭС им. Е. О. Патона Международная конференция «Сварка и родственные
технологии — настоящее и будущее»
3–5 декабря Екатеринбург, Уральские выставки Выставка «Сварка. Контроль и диагностика»
|