Построение обобщенной диаграммы усталости алюминиевых сплавов с использованием метода акустической эмиссии


2016

Ромашко Р. В., Башков О. В., Башкова Т. И., Попкова А. А.

Статьи в журналах

Цвветные металлы

Издательский дом "Руда и металлы"

№4. - С.58-64.

7

0372-2929

В работе представлены результаты исследований стадийности накопления повреждений и усталостного разрушения алюминиевого сплава Д16АТ с использованием метода акустической эмиссии (АЭ). Сплав относится к дисперсионно упрочняемым. Основной целью исследований являлась разработка методики построения обобщенной диаграммы усталости, характеризующей стадийное накопление усталостных повреждений. В работе были проведены исследования, направленные на экспериментальную проверку гипотезы о стадийности накопления повреждений, которая может быть установлена только по регистрируемым параметрам АЭ с раздельным анализом по типам источников АЭ. В отличие от методики исследования, при которой применяют фрактографический анализ, использование метода АЭ позволяет значительно сократить объем испытаний. Идентификация источников накопления повреждений (дислокаций, микро- и макротрещин) осуществлялась по результатам ранее проведенных исследований стадийности деформации в условиях статического растяжения различных металлов и сплавов. Разделение на типы источников АЭ выполняли на плоскости двухпараметрического распределения «энергия сигналов АЭ - частотный коэффициент». Частотный коэффициент Kf определен как энергетический вклад частотных компонент спектра вейвлет-разложения в сигнал АЭ в целом. Исследования проводили на образцах листового металла, выполненных в виде балки равного сопротивления нагрузке. Вид испытания на усталость - циклический изгиб образцов с защемленным концом. Частота циклической деформации составляла 29 Гц. Испытания проводили при различных значениях максимального напряжения цикла, определяемых расчетным путем. Образцы доводили до разрушения. Акустическую эмиссию регистрировали на протяжении всего эксперимента. В работе приведены диаграммы раздельного накопления сигналов АЭ, полученных от различных типов источников (дислокации, микро- и макротрещины). Стадии накопления усталости выделяли по активности различных источников сигналов АЭ. По выделенным стадиям была построена обобщенная диаграмма усталости алюминиевого сплава Д16АТ. Разработанная методика значительно сокращает объем проводимых испытаний на усталость и фрактографических исследований.