Содержание к диссертации
Введение
1. Акустическая эмиссия как метод контроля структурных изменений в материалах 7
1.1. Явление акустической эмиссии 7
1.2. Метод акустической эмиссии 8
1.3. Информативность параметров сигналов акустической эмиссии 9
1.4. Характер проявления акустической эмиссии при деформационных процессах в металлах и сплавах 13
1.5. Выводы 16
2. Материалы и методы исследования 18
2.1. Материалы и образцы 18
2.1.1. Глава 3 18
2.1.2. Глава 4 19
2.2. Метод акустической эмиссии .21
2.2.1. Регистрация и первичная обработка сигналов АЭ 21
2.2.2. Методика анализа спектральных образов сигналов АЭ 25
2.3. Методы механических испытаний 30
2.4. Методы структурных исследований 31
3. Применение метода акустической эмиссии для контроля качества покрытий 32
3.1. Методы оценки качества покрытий 32
3.2. Применение метода акустической эмиссии для оценки сплошности стеклоэмалевых покрытий 34
3.2.1. Общие закономерности акустического излучения 36
3.2.2. Спектральный состав и энергия отдельных сигналов АЭ 42
3.3. Применение метода акустической эмиссии для исследования повреждаемости покрытий TiN 49
3.4. Выводы 59
4. Применение метода акустической эмиссии для исследования комплексных механизмов пластической деформации 61
4.1. Исследование связи спектральных характеристик акустической эмиссии с механизмами пластической деформации медных сплавов 61
4.2. Исследование связи спектральных характеристик акустической эмиссии с процессами деформации Al-Mg сплавов 72
4.3. Исследование акустической эмиссии при пластической деформации стали ЗОХГСА с различным структурным состоянием 84
5. Применение метода акустической эмиссии для оценки степени охрупчивания трубных сталей 89
5.1. Особенности коррозионного поведения трубных сталей в средах, содержащих H2S, СОг и Н20, и методы их защиты 89
5.2. Методы испытаний на стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением 94
5.3. Исследование водородной повреждаемости трубных сталей 97
5.4. Влияние наводороживания на спектральные характеристики сигналов акустической эмиссии 111
Заключение 118
Библиографический список использованной литературы
- Информативность параметров сигналов акустической эмиссии
- Регистрация и первичная обработка сигналов АЭ
- Спектральный состав и энергия отдельных сигналов АЭ
- Методы испытаний на стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением
Информативность параметров сигналов акустической эмиссии
Если количество элементарных источников велико, а энергия, освобождаемая каждым из них, мала, то сигналы перекрывают друг друга и АЭ воспринимается как непрерывный шум - это т.н. непрерывная эмиссия. Если состояние твердого тела далеко от равновесного, возможны процессы лавинного типа, при которых за малый промежуток времени освобождается значительная энергия. Подобная эмиссия, характеризующаяся дискретностью и большой амплитудой, называется дискретной.
Возникновение непрерывной эмиссии связывается, в частности, с процессами пластической деформации твердых тел, а именно с процессами изменения дислокационной структуры. Характерным примером дискретной АЭ являются сигналы, возникающие при распространении в материале трещин [3, 10,11].
В значительной степени разделение АЭ на два вида условно, т.к. дискретную АЭ могут составлять импульсы малой амплитуды, а непрерывная АЭ может быть, наоборот, высокоэнергетичной [3]. К тому же возможность раздельной регистрации импульсов АЭ зависит от характеристик аппаратуры
И Чаще всего при регистрации АЭ используются количественные параметры потока сигналов, в первую очередь общее количество зарегистрированных импульсов и его производная по времени - активность АЭ. Эти параметры по определению могут быть использованы только для описания дискретной эмиссии и характеризуют соответственно количество и интенсивность отдельных актов зарождения и распространения дефектов в материале [3].
На практике необходимо учитывать не только количество, но и энергетичность регистрируемых сигналов. Оценка амплитуды сигналов может производиться косвенно - путем определения числа превышений сигналом некоторого порогового уровня (т.н. суммарная АЭ) [1]. Производная этого параметра по времени - интенсивность АЭ - широко применяется до сих пор. Эти параметры характеризуют число событий с энергией, превышающей установленное пороговое значение. Вместе с тем, при таком подходе теряется значительная часть информации, связанной с импульсами, амплитуда которых лежит ниже порога. Возможность произвольного выбора уровня дискриминации делает этот параметр неоднозначным [2, 3].
Энергетические параметры АЭ (амплитуда, уровень, мощность, огибающая сигналов) основаны на регистрации и обработке мгновенных значений амплитуды АЭ. Эти параметры характеризуют как количество, так и энергетичность возникающих дефектов и в принципе подходят для описания как дискретной, так и непрерывной эмиссии [3].
Полезность перечисленных параметров не вызывает сомнения, однако они нечувствительны к механизмам АЭ [12].
Во многих случаях в процессе деформирования одновременно могут действовать два и более источника АЭ. При этом часто одни из них являются критичными к состоянию объекта, а другие - нет [13]. Так, например, при усталостном разрушении продвижение трещины может быть завуалировано трением ее берегов [14]. Необходимость разделения информации, получаемой в виде сигналов АЭ от различных процессов, до сих пор является серьезной проблемой. Недостаточная разграничительная способность метода АЭ препятствует его широкому внедрению в практику обследования конструкций.
Считается, что важную информацию о физике происходящих в материале процессов можно получить, анализируя распределение интервалов времени между отдельными дискретными событиями при помощи функции спектральной плотности или автокорреляционной функции [3]. Эти параметры характеризуют взаимосвязанность отдельных событий. Их использование предполагает, что эволюцию дефектов в материале можно рассматривать в виде коррелированной последовательности элементарных актов разрядки концентраторов напряжений, причем каждый акт разрядки ускоряет срабатывание соседних концентраторов [15].
По мнению большинства исследователей, о природе источников АЭ можно судить по форме и частотному спектру сигналов [2, 13, 16]. Прежде всего, следует отметить, что регистрируемая аппаратурой форма электрического сигнала АЭ отличается от истинной формы волны, возникающей непосредственно у источника [2]. Форма волны существенно изменяется при ее распространении в объекте и датчике, что связано с явлениями многократного отражения, рассеивания, затухания и дисперсии волн, возникновением резонанса [9, 10, 17].
Необходимо учитывать также, что измерение АЭ осуществляется в ограниченной полосе частот - как правило, от 50 кГц до 1 МГц. Это связано с тем, что при боле высоких частотах сигналы АЭ недостаточно интенсивны и большая их часть поглощается материалом, а при более низких частотах измерению препятствуют посторонние механические шумы [10]. Реальные сигналы АЭ являются широкополосными, т.е. их спектр выходит за пределы полосы пропускания приемной аппаратуры [16, 18].
С другой стороны, по причине одновременной активации многих источников сигналы АЭ имеют случайный характер [17].
Несмотря на эти искажения, считается, что основные особенности, уникальные для данного источника, будут в некоторой форме присутствовать в соответствующем сигнале [17, 19].
Указанные соображения в равной степени относятся как к временному, так и к спектральному представлению сигналов, поскольку они эквивалентны друг другу. Тем не менее, описание сигналов в спектральной области является предпочтительным, поскольку в принципе позволяет учитывать вклад тех или иных искажающих факторов [20] (например, резонансов датчика) и на этой основе восстанавливать форму сигнала в выделенной полосе частот [14, 18]. Во временной области такие изменения часто неконтролируемы. Относительно упомянутых резонансов датчика необходимо подчеркнуть, что такие резонансы в спектре измеряемого сигнала появляются только тогда, когда в акустической волне присутствуют эти частоты, и изменения в спектре непосредственно отражают изменение механизма возникновения АЭ [12].
Регистрация и первичная обработка сигналов АЭ
Вместе с тем, медианная частота (Fmeii) как характеристика спектрального состава сигналов фактически нечувствительна к форме спектра (рис.2.5), а лишь характеризует относительный вклад различных его компонент. Это может привести к смешению сигналов АЭ от различных источников в координатах "энергия - медианная частота" и некорректному их распознаванию.
Решение этой проблемы возможно путем введения дополнительных параметров, например, эффективной ширины спектра [29]. Другой подход реализован в работе [44], авторы которой для классификации сигналов АЭ использовали набор коэффициентов, полученных авторегрессионным моделированием частотного спектра. Эти способы также не обеспечивают полного описания формы спектра и поэтому не могут считаться универсальными.
Таким образом, для повышения точности и надежности АЭ-анализа как в задачах неразрушающего контроля, так и в задачах лабораторных исследований, необходимо использовать полную информацию о спектральных свойствах сигнала, а не только грубую оценку этих свойств по медианной частоте. С этой целью была разработана специальная методика цифрового распознавания спектральных образов [45, 46]. В качестве исходных данных используются функции нормированной спектральной плотности, сглаженные плавающим окном. В зависимости от количества сигналов в серии, использовали от ПО до 260 гармоник преобразования Фурье. По данным работы [47], для корректного восстановления формы исходного сигнала достаточно 100 гармоник.
Для сравнения спектрограмм применяли коэффициент аппроксимации R2, используемый в математической статистике для оценки достоверности аппроксимации. Для любой пары кривых Y\ и Y2 (см. рис.2.6) после дискретизации величина R2 определяется следующим образом
Последнее выражение можно записать для у( = уи и у( = у1іь поэтому для каждой пары спектрограмм получаем два значения величины R2, характеризующих достоверность прямой и обратной аппроксимации. Чем меньше остаточная дисперсия вдоль линии линейной регрессии по отношению к полной дисперсии, тем лучше совпадение спектров. Например, если нет никакой корреляционной связи между переменными Y\ и Y2, то S /S =l. Если же Y\ и Y2 идеально совпадают, S /S Q. В большинстве случаев отношение
дисперсий лежит между этими двумя крайними значениями, т.е. между 0,0 и 1,0.
На первом этапе в качестве эталона поочередно берется один из зарегистрированных сигналов АЭ, с которым последовательно сравниваются все остальные сигналы. Если для какой-либо пары сигналов минимальное значение коэффициента аппроксимации спектрограмм превышает некоторый задаваемый порог, сигнал закрепляется за данной группой и исключается из дальнейшей обработки. Таким образом формируются группы сигналов, близкие по спектральному составу.
Поскольку на первом этапе выбор "эталонных" сигналов происходит случайным образом, то некоторые итоговые группы могут оказаться весьма схожими. С целью устранения таких групп в программе предусмотрен второй этап обработки. Для каждой группы вычисляется средняя спектральная плотность, по отношению к которой снова по критерию R2 сравниваются спектрограммы отдельных сигналов. Эта процедура может повторяться много раз и прекращается, как только количество выявленных групп становится неизменным. По окончанию обработки создаются спектральные образы каждой группы с приложением списка сигналов, к ним относящимся. Каждый образ (см. пример на рис.2.7) описан тремя кривыми: математическое ожидание нормированной спектральной плотности и ее размах для всей группы. Цифры в правом верхнем углу графиков указывают количество сигналов в группе. Т
Следует отметить, что попытка статистической классификации спектров АЭ с целью идентификации источников проводилась ранее, например в [48], где авторы использовали известный t-тест для проверки гипотезы о статистическом совпадении или несовпадении усредненных и сглаженных спектров АЭ в волокнистых композитах.
Предлагаемая методика не дает представления об энергии сигналов, поэтому вторым этапом обработки было построение для выявленных групп эллипсов рассеивания в координатах "энергия - медианная частота" (рис.2.8). При этом предполагалось, что сигналы каждой из групп распределены по нормальному закону, что справедливо для достаточно больших выборок в соответствии с центральной предельной теоремой, а граница эллипсов рассчитывалась, исходя из вероятности попадания в данную область, равной 95%.
Механические испытания проводили на универсальной испытательной машине 1231 У-10 (Опытный завод НИКИМП, г.Москва), позволяющей проводить испытания в широком диапазоне скоростей деформирования и температур. Нагрузку измеряли с помощью набора тензодатчиков типа 1798 ДСТУ с точностью ±1% в диапазоне от 2Н до 100 кН. Для измерения деформации использовали экстензометры с базой 25 и 50 мм, входящие в комплект испытательной машины.
В разделе 3.2 нагружение образцов осуществлялось путем вдавливания индентора при помощи оригинальной склерометрической установки. В качестве силового привода последней, а также для измерения нагрузки на индентор, применяли машину 1231 У-10. Использовали индентор конической формы с углом при вершине 120 и алмазной рабочей частью.
Спектральный состав и энергия отдельных сигналов АЭ
Таким образом, кластеризация по диаграмме "энергия - медианная частота" затруднительна и в данном случае не позволяет достаточно достоверно разделять сигналы различной природы. Сортировка по форме функции нормированной спектральной плотности является в этом отношении более совершенной. Например, в работе [43] установлено, что разные по природе макродефекты могут вызывать сигналы АЭ, попадающие в одну и ту же область диаграммы "энергия - медианная частота", и поэтому ставится под сомнение принципиальная возможность идентификации таких дефектов на основе спектрального анализа АЭ. Нам представляется, что методика, предлагаемая в настоящей работе, позволяет в значительной степени решить эту проблему.
Анализ распределения сигналов различных групп во времени производили на точечных диаграммах "медианная частота - деформация" совместно с поведением огибающей сигналов АЭ, что позволило сделать следующие выводы.
Установлено, что сигналы ВЧ-группы связаны с образованием трещин сдвига. Так, для технологии №3 сигналы данного типа возникают с началом второго подъема огибающей АЭ (рис.3.18,а), а для технологии №1, где второй пик трудно отделить от первого, ВЧ-сигналы наблюдаются практически с начала нагружения (рис.3.18,6). Состояние поверхности этих образцов после разрушения иллюстрирует рис.3.19. Для технологии №3 все трещины сдвига раскрыты (рис.3.19,а), т.е. на определенной стадии деформирования этот источник перестал работать, и соответственно перед разрушением наблюдается затухание активности ВЧ-сигналов (рис.3.18,а). Для технологии №1 заметны отдельные нераскрытые трещины сдвига (рис.3.19,6), что говорит о наличии интенсивного дробления ячеек косой сетки, вследствие которого сигналы ВЧ-группы прослеживаются вплоть до разрушения (рис.3.18,6).
Для образцов с покрытием, нанесенным по технологии №2 на шлифованную подложку, наблюдается трансформирование ВЧ-сигналов. Если в начале второго пика фиксируется образование сигналов "стандартного" спектрального состава (рис.3.22,а), то впоследствии появляются сигналы с максимумом спектральной плотности, смещенным по частоте в большую и меньшую сторону (рис.3.22,б,в), а исходные сигналы исчезают (рис.3.20). Установлено, что для этих образцов на спаде второго пика огибающей АЭ 0,5
Расщепление среднечастотной группы (технология №2, полированная подложка): а - группа 2а, б - группа 2Ь. начинается выкрашивание частиц покрытия из узлов косой сетки (рис.3.21). Отличия в спектральном составе сигналов АЭ, по-видимому, связаны с различным размером отделяющихся частиц.
СЧ-сигналы являются следствием образования трещин отрыва. Это подтверждается тем, что в случае большой плотности трещин отрыва (технология №2, полированная подложка: рис.3.24) образуется большое относительное количество СЧ-сигналов (рис.3.23).
Частота, при которой проявляется ВЧ-составляющая сигналов данной группы, соответствует частоте, при которой наблюдается максимум спектральной плотности у ВЧ-сигналов (рис.3.16). По-видимому, это свидетельствует о близкой по величине скорости развития сдвиговой и нормальной трещины, которая для такого хрупкого материала как TiN распространяется с предельной скоростью, по порядку величины равной скорости сдвиговой волны («О.б-y/G/р, где G - модуль сдвига и р - плотность покрытия). Большая скорость распространения трещины способствует преимущественному возбуждению датчика на высоких частотах, в районе максимума его АЧХ (см. рис.2.2). Образование НЧ-компоненты можно объяснить следующим образом. Трещина отрыва, распространяясь от свободной поверхности, затормаживается подложкой. При этом напряжения в вершине хрупкой трещины с необходимостью инициируют пластическую деформацию в вязкой матрице. Именно пластическая деформация и дает НЧ-составляющую. Напомним, что в чистом виде НЧ-сигналы ранее экспериментально наблюдались при пластической деформации матрицы. Чем большая протяженность трещины, тем больше энергия, передаваемая трещиной подложке, а значит, и локальная пластическая деформация в приповерхностном слое и соответствующая ей НЧ-составляющая спектра. То есть относительная доля НЧ-составляющей в спектре связана с размером трещины.
Для образцов с покрытием, нанесенным по технологии №2 на полированную подложку, СЧ-сигналы подразделяются на две подгруппы (рис.3.17,в, 3.25), причем сигналы с большей долей НЧ-составляющей приходятся главным образом на область второго пика огибающей сигналов (рис.3.23). Это можно объяснить большей протяженностью трещин отрыва, возникающих в данном диапазоне деформаций.
Таким образом, ВЧ-сигналы связаны с образованием трещин сдвига. Появление таких сигналов свидетельствует о начале процессов деструкции покрытия. Соответственно, деформация, при которой они возникают, является показателем пластичности покрытия.
СЧ-сигналы связаны с образованием трещин отрыва. Относительное их количество говорит об интенсивности процессов хрупкого разрушения покрытия. Доля НЧ и ВЧ-составляющей в спектре таких сигналов определяется, по-видимому, размерами трещины, что также может служить косвенным показателем хрупкости покрытия.
На основании проведенного исследования можно сделать вывод, что наилучшим качеством обладают образцы с покрытиями, изготовленными по технологии №3, а наихудшим - по технологии №1. Повышение шероховатости основы (технология №2) привело, с одной стороны, к снижению уровня остаточных напряжений в покрытии, а с другой - к выкрашиванию частиц покрытия из узлов сетки трещин сдвига.
Закрепление дислокаций связано с образованием атмосфер Коттрелла [69] и Сузуки [70] и проявляется на механической диаграмме в виде зуба текучести. Твердорастворное упрочнение сдерживает движение дислокаций вследствие повышения вязкости решетки [71].
При пониженном значении ЭДУ образуются широкие дефекты упаковки, которые, во-первых, затрудняют поперечное скольжение и переползание дислокаций, то есть значительно увеличивают стадию деформации, связанную с движением дислокаций по первичной системе скольжения, а, во-вторых, способствует запуску альтернативного механизма пластической деформации -механического двойникования [40,72]. Сильный ближний порядок также повышает роль первичной системы скольжения, однако, в отличие от низкой ЭДУ, затрудняет не только переползание, но и механическое двойникование [72].
Сочетание этих факторов определяет механизм пластической деформации и, соответственно, характер акустической эмиссии.
Целью настоящего раздела является изучение связи спектральных характеристик АЭ с механизмами пластической деформации модельных медных сплавов. В качестве объекта исследования выбрана чистая медь и ее бинарные сплавы с содержанием германия 0,1, 0,5, 5,6 и 9,0 ат.%, в которых механизмы пластической деформации и эволюция дефектной структуры хорошо изучены [73]. Так как эффект упорядочения в системе Cu-Ge слабый [74], основное влияние на развитие пластической деформации оказывают твердорастворное упрочнение и понижение ЭДУ.
Путем отжига при различных температурах для каждого сплава были получены образцы с двумя средними размерами зерна (80 и 200 мкм). Использовали образцы с размерами рабочей части 10x5x2 мм, которые подвергали одноосному растяжению со скоростью деформирования 1,4-10"3 с"1 [75].
Как отмечено в разделе 2.1.2, в разбавленных сплавах системы Cu-Ge (с 0,1 и 0,5 ат.% Ge) основное влияние на развитие пластической деформации оказывает твердорастворное упрочнение. В концентрированных сплавах (с 5,7 и 9,0 ат.% Ge) становится значительным эффект понижения ЭДУ, т.е. затрудняется поперечное скольжение дислокаций и возможно механическое двойникование.
Для проверки возможности переноса этих положений на объекты изучения данной работы было проведено выборочное исследование состояния поверхности и дислокационной структуры исследуемых сплавов на различных этапах деформации. Основные результаты выполненного исследования полностью совпадают литературными данными [73] и заключаются в следующем.
В образцах с относительно низким содержанием германия на поверхности наблюдается типичный для чистых ГЦК-металлов рельеф, основным элементом которого являются искривленные линии скольжения (рис.4.1,а). В образцах с высоким содержанием германия линии скольжения строго прямолинейны, что свидетельствует об отсутствии поперечного скольжения (рис.4.1,6).
Методы испытаний на стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением
Результаты испытаний представлены на рис.5.7-5.18 в виде совмещенных зависимостей напряжения и огибающей сигналов АЭ от времени, на каждой из которых указана величина остаточной деформации образца. Кроме того, для каждого случая представлен внешний вид излома.
Согласно данным проведенных исследований, для всех образцов максимум акустической активности приходится на область квазиупругих деформаций. Установлено, что АЭ в этом случае состоит из набора дискретных импульсов. В области площадки текучести, если она существует, происходит смена дискретной АЭ на непрерывную, причем более ярко это выражено для сталей 09Г2С и 09ГСФ (рис.5.7, 5.17). После завершения формирования площадки текучести вновь появляется дискретная АЭ, которая с дальнейшим ростом деформации вплоть до начала образования шейки постепенно затухает.
Разница между исходными и наводороженными образцами заключается в том, что для последних, как правило, уровень акустического излучения ниже. Следует отметить, что пик АЭ у наводороженных образцов проявляется при напряжениях, меньших напряжения предварительной выдержки, т.е. в данном случае нарушается эффект Кайзера.
Для стали 09Г2С (вариант К5) наводороживание вызвало резкое ухудшение механических свойств (рис.5.7). В исходном состоянии металл данного варианта имеет вязкий излом (рис.5.8,а), содержащий значительные расслои в центральной части образца (т.е. в области осевой ликвации), что, скорее всего, говорит о присутствии здесь из-за повышенного содержания Мп (см. табл.5.1) сульфидов удлиненной формы, неблагоприятно влияющих на водородоустойчивость. Напомним, что особенностью металла этой плавки является повышенная доля перлита, а также существенная структурная полосчатость (см. рис.5.6), что также негативно влияет на стойкость к водородному охрупчиванию [98, 106]. Разрушение наводороженного образца произошло отрывом, практически без вытягивания образца (рис.5.8,6). О хрупком разрушении также говорит всплеск огибающей АЭ при разрыве этого образца (рис.5.7,6). При этом в области квазиупругих деформаций уровень АЭ относительно исходного состояния, напротив, снижается (рис.5.7).
Для стали 20 с относительно низким содержанием ванадия и присутствием свободного азота (вариант В5) уже спустя несколько суток выдержки в Н28-среде происходит резкое падение пластичности и высоты пика АЭ. Дальнейший рост длительности наводороживания приводит к последовательному понижению этих характеристик (рис.5.9). Как показывает фрактографический анализ, в исходном состоянии металл имеет излом с полностью вязким рельефом и формой типа "чашка - конус" (рис.5.10,а). Изломы наводороженных образцов свидетельствуют о значительном охрупчивании: отсутствует вытягивание, а рельеф постепенно изменяется от зернистого к кристаллическому (рис.5.10,б-г).
Для стали 20, микролегированной 0,03% V (вариант В4), значительное уменьшение пластичности происходит только в конце стандартной базы испытания (рис.5.11). Анализ изломов говорит о том, что в исходном состоянии и после выдержки в Н28-среде в течение 360 часов металл разрушается вязко (рис.5.12,а,б). Напротив, после наводороживания в течение 720 часов наблюдается резкое охрупчивание с формированием зернистого излома при небольшом утонении образца (рис.5.12,в). Таким образом, в этом случае понижение высоты пика АЭ предшествует ощутимой потере пластичности.
Для варианта В 6 этой же стали снижение высоты пика АЭ после наводороживания сопровождается лишь некоторым снижением прочностных характеристик (рис.5.13). При этом внешний вид излома и площадь его сечения после наводороживания не изменяются (рис.5.14). По микроструктуре и составу этот вариант похож на предыдущий, но отличается несколько меньшим содержанием свободного азота (см. табл.5.1). Вероятно, именно с этим и связано повышение стойкости к водородному охрупчиванию.
Замена при легировании алюминия таким же количеством титана (вариант В14) привела к существенному снижению пластичности (рис.5.15), т.е. к подавлению положительного действия ванадия. В исходном состоянии металл данной плавки имеет вязкий излом, тогда как после наводороживания формируется хрупкий излом с небольшой вытяжкой и присутствием расслоев, указывающих на развитие процессов водородного растрескивания (рис.5.16). Поскольку Ті обладает большим сродством к азоту, чем Nb и V, в этом случае возможно преимущественное образование нитридов титана, имеющих сравнительно большие размеры и более грубую форму, т.е. их влияние на водородоустойчивость менее действенно (см. раздел 5.1).
Для стали 09ГСФ (вариант КЗ) высота пика АЭ у наводороженных образцов оказалась больше, чем у исходных, но при этом не наблюдается ухудшения механических характеристик (рис.5.17). В данном случае изломы исходного и наводороженного образцов имеют полностью вязкую поверхность и приблизительно одинаковы по площади сечения (рис.5.18), что говорит об отсутствии охрупчивания. В центральной части обоих образцов присутствуют расслои, но после наводороживания их величина не изменяется. По-видимому, применительно к этой плавке достигнуто оптимальное соотношение микролегирования и условий термической обработки.
Считается, что процессы микропластической деформации, протекающие в квазиупругой области диаграммы растяжения, связаны с поверхностными эффектами [131]. Вполне естественно предположить, что причиной появления пика АЭ в той же области также являются поверхностные явления. Поскольку влияние внешней среды на материал осуществляется именно через поверхность, становится понятным, почему высота пика АЭ более чувствительна к влиянию водорода, чем макроскопические механические характеристики.
