Page 142 - Zmist-n5-2015

генерування сигналів АЕ. Від моменту відновлення навантаження впродовж
3,5 тис. циклів жодних АЕ-подій не виявили (ефект Кайзера). Власне це і є інку-
баційний період, пов’язаний з накопиченням у локальних об’ємах напрацьовано-
го металу критичної густини дислокацій, після чого відбувається акт підростання
2
тріщини (утворення нової поверхні) площею 0,15 mm (на рис. 2c, новоутворену
поверхню вказано стрілкою), що су-
проводжується генеруванням кількох
сигналів АЕ (рис. 2e).
Побудували (рис. 3) експеримен-
тальну залежність (точки на кривій)
площі тріщини від суми амплітуд заре-
єстрованих сигналів АЕ, згенерованих
за втомного руйнування сплаву 1973-Т2.
На його початковій стадії залежність
має пологий характер, ніж за подаль- Рис. 3. Залежність площі тріщини
шого стабільного росту тріщини. Це від суми амплітуд зареєстрованих
зумовлено підвищенням АЕ-активності сигналів АЕ за втомного руйнування
під час поширення всього фронту трі- сплаву 1973-Т2.
щини, що свідчить про перехід руйну- Fig. 3. Dependence of the crack area
вання з припорогової області до прямо- on the sum of the acoustic emission signals
лінійної ділянки Періса на КДВР [14]. amplitudes of 1973-T2 alloy fatigue fracture.
При цьому швидкість росту втомної
–9
–9
тріщини, визначена за КДВР, стрибком змінилась з 2·10 на 6·10 m/cycle. Ре-
зультати експериментів апроксимували експоненціальною залежністю
∑ A i ( )s = y + B exp s t× ( ) ,
/
0
де y 0 = 10,602; B = 0,125; t = 0,397 – параметри апроксимації; середнє значення
кореляції R = 0,994.
Алгоритм методики акустико-емісійного діагностування елементів кон-
струкцій, виготовлених з АС. Ця методика полягає ось у чому. Шляхом тріан-
гуляції локалізуємо місце руйнування (джерело АЕ). Аналізуємо динаміку гене-
рування АЕ (за амплітудою сигналу та швидкістю рахунку), за якою визначаємо
стадію втомного руйнування. Порівнюємо отримані результати з базою цих сиг-
налів, одержаних в лабораторних умовах. За кривими залежності площі втомної
тріщини від суми амплітуд зареєстрованих сигналів АЕ оцінюємо площу новоут-
вореного дефекту. З аналізу амплітудно-частотних характеристик зареєстрованих
сигналів АЕ визначаємо тип руйнування і приймаємо рішення про подальшу екс-
плуатацію об’єкта контролю. Запропонований алгоритм дає можливість діагно-
стувати стан матеріалу (виробу) за кількісними показниками для вказаного кон-
струкційного елемента.
ВИСНОВКИ
Методом АЕ можна ефективно визначати момент зародження та досліджу-
вати динаміку поширення втомного руйнування високоміцного алюмінієвого
сплаву марки 1973-Т2. Виявлено, що в момент переходу від зародження до ста-
більного поширення втомної макротріщини відбувається різкий стрибок АЕ-ак-
тивності. Застосовуючи методику АЕ-діагностування стану елементів конструк-
цій зі сплаву 1973-Т2, можна під час експлуатації оперативно приймати рішення
про їх залишковий ресурс.
РЕЗЮМЕ. Описана методика диагностирования зарождения и стабильного распро-
странения усталостного разрушения алюминиевого сплава системы Al–Zn–Mg–Cu. В ее
основе – особенности генерирования акустической эмиссии (АЭ) при зарождении и росте
усталостных трещин в алюминиевом сплаве марки 1973-Т2. Выявлено, что характер излу-

141