Спосіб визначення напруження розблокування дислокацій sd при навантаженні

Корисна модель може бути застосована в металургійній та машинобудівній галузях господарства, зокрема, при виготовленні виробів, призначених для залізничного транспорту. Постійно зростаючі вимоги щодо навантаження та швидкості руху залізничного транспорту неодмінно супроводжуються необхідністю підвищення надійності його роботи. Одне з можливих рішень наведеної проблеми - це розробка нових, більш удосконалених методик оцінки появи перших ознак пластичної деформації при навантаженні металів і сплавів. Існує проблема визначення напружень розблокування дислокацій (sd ) при навантаженні структурно неоднорідних низьковуглецевих сталей. Обумовлено це тим фактом, що чим більш структурно неоднорідний метал, тим в більшій мірі різняться умови початку розповсюдження пластичної деформації в визначених об'ємах. Існує спосіб визначення напруження необерненого переміщення дислокацій при навантаженні металів, за яким паралельно діаграмі навантаження проводять аналіз емісійних акустичних сигналів в діапазоні частот 100150кГц, які випромінюються дислокаціями, що рухаються, а межі зон визначаються за змінами сигналів в одиницю часу, які ³50% фонових значень [Деклараційний патент №10918]. Недолік наведеного способу - можливість його застосування тільки для вуглецевих сталей, які мають рівномірну по перетину вироба структуру. При застосуванні цього способу для структурно неоднорідної сталі, накладання емісійних сигналів від об'ємів з різними умовами розблокування для рухомих дислокацій приведе до невірних значень (sd). В об'ємах металу з низькою міцністю пластичній деформації буде відповідати зростання інтенсивності акустичних сигналів. Після початку в цих об'ємах деформаційного зміцнення інтенсивність акустичних сигналів різко, в декілька разів, зменшиться. Після досягнення більш високих діючих напружень почнеться аналогічний процес в об'ємах з підвищеною початковою міцністю. Таким чином, стає неможливим визначити sd для структурно неоднорідної сталі. Найбільш близьким аналогом до технічного рішення, що заявляється є ультразвуковий спосіб контроля якості виробів, який складається зі збільшення в них пружніх коливань, їх реєстрації та визначення спектральних складових коливань, та по рівню нелінійних перекручень коливань оцінюють наявність та розміри дефекта [А.С. СССР №335602]. Недолік наведеного способу - це неможливість в процесі навантаження визначити якісні ознаки на діаграмі зміни звукових коливань в області розблокування дислокацій. Технічна задача, яка розв'язується, полягає в можливості визначення sd металу при розтягненні по досягненню моменту незмінності швидкості розповсюдження звукових коливань Vi і на діаграмі Vi від рівня навантаження. Суть корисної моделі полягає в тому, спосіб визначення напруження розблокування дислокацій (sd) при навантаженні структурно неоднорідних низьковуглецевих сталей, за яким паралельно текучим значенням діючих напружень (si) при навантаженні вимірюють швидкість розповсюдження звукових коливань (Vi), а sd визначають по зміні характеру співвідношення між si і Vi. Новим є те, що величину напруження розблокування дислокацій визначають за досягненням моменту незмінності Vi при навантаженні металу. Приклад використання способу. Зразки з листової сталі 08кп товщиною 1,5мм мали після гарячої пластичної деформації приповерхневий шар товіциною 0,5мм з середнім розміром зерна фериту 150-170мкм, а в середині листа приблизно 25мкм. Навантажували зразки на механічній машині розтягненням зі швидкістю деформації 103 -1 c . Паралельно з навантаженням вимірювали Vi, використовуючи прилад ИСП-12. Пропорційно зростанню текучих значень навантаження, оберненопропорційно знижувалися значення Vi. Після досягнення напруженням значень приблизно 70-80Н/мм2 різко знизилась зміна V i. Можна вважати, що значення напруження 70-80Н/мм2 є напруженням розблокування дислокацій при формуванні перших зародків смуг ковзання. Межа плинності цієї сталі, з наведеним структурним станом, складала значення приблизно 190Н/мм2. Порівняльний аналіз експериментальних значень sd, знайдених з екстраполяції області однорідного деформаційного зміцнення на нульову пластичну деформацію, перебудованої кривої розтягнення в логарифмічних координатах, показав достатньо хороший збіг з sd, які визначені при зміні швидкості розповсюдження звукових коливань. Різниця склала до 7% від абсолютних значень sd. Таким чином можна вважати, що проводячи вимірювання швидкості розповсюдження звукових коливань в процесі навантаження металу стає можливим визначити напруження розблокування дислокацій при формуванні зародків смуг ковзання, як момент досягнення умов незмінності Vi.