Физическая природа акустической эмиссии при деформационных процессах в металлах и сплавах

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ.................................... 12
1.1. Явление акустической эмиссии................................. 12
1.2. Метод акустической эмиссии................................... 14
1.3. Элементарные источники акустической эмиссии.................. 18
1.4. Влияние структурных факторов и условий нагружения на АЭ
при деформационных процессах в металлах и сплавах........... 20
1.4.1. Влияние размеров и границ зерен............................ 20
1.4.2. Влияние типа кристаллической решетки и анизотропии 22
1.4.3. Влияние примесей, включений и выделений.................... 24
1.4.4. Влияние внешних условии испытаний и состояния поверхности...................................................... 24
1.5. Модели происхождения АЭ при де(/юрмационных процессах ... 26
1.6. Выводы....................................................... 32
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ................................... 34
2.1. Материалы и образцы.......................................... 34
2.1.1. Глава 3.................................................... 34
2.1.2. Глава 4.................................................... 38
2.1.3. Глава 5.................................................... 40
2.1.4. Глава б.................................................... 40
2.1.5. Глава 7.................................................... 42
2.2. Методы исследования......................................... 44
2.2.1. Метод акустической эмиссии................................. 44
2.2.2. Метод механических испытаний............................... 53
2 2.3. Динамический метод измерения модулей упругости и метод
внутреннего трения......................................... 55
2.2.4. Методы структурных исследований............................ 57
3. ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАК ТЕРИСТИКИ И АКУСТИЧЕСКУЮ ЭМИССИЮ В РАЗБАВЛЕННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ МЕДИ....................................................... 58
3.1. Влияние щтмесей на физико-механические свойства чистых
металлов.................................................... 58
3
3.1.1. Энергия взаимодействия примесных атомов с дислокациями... 59
3.1.2. Влияние примесных атомов на модуль упругости............ 64
3.1.3. Влияние примесей на механическу ю диаграмму растяжения.... 75
3.2. Влияние примесных атомов на акустическую эмиссию в процессе пластической деформации разбавленных твердых растворов меди................................................ 86
3.3. Выводы.................................................... 94
4. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ В КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ
ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ МЕДИ......................................... 96
4.1. Влияние легирования на физико-механические свойства и эволюцию дислокационных субструктур..................... 96
4.1.1. Эффект понижения энергии образования дефекта упаковки... 96
4.1.2. Эффект ближнего порядка в твердых растворах.......... 99
4.1.3. Влияние легирования на кинетику развития дислокационной структуры и механизмы пластической деформации концентрированных твердых растворов ............................ 100
4.1.4. Объекты исследования..................................... 103
4.2. Твердорастворное упрочнение и акустическая эмиссия в области предела текучести.............................. 105
4.2.1 Эффект твердорастворного упрочнения...................... 109
4.2.2. Влияние легирования на пик акустической эмиссии......... И1
4.2.3. Влияние легирования и структурных факторов на
акустическую эмиссию и диаграмму растяжения............ 117
4 .2 .4 Влияние на диаграмму растяжения меди.................... 118
4.2 .5 Влияние на акустическую эмиссию.......................... 123
4.2.6. Связь акустической эмиссии с механизмами пластической
деформации................................................ 132
4.3. Исследование связи спектральных характеристик акустической эмиссии с механизмами пластической деформации медных сплавов..................................... 136
4.4. Выводы..................................................... 147
5. РОЛЬ ПОВЕРХНОСТИ В ФОРМИРОВАНИИ ПИКА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, НАБЛЮДАЕМОГО В ОБЛАСТИ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ.......................................... 149
5.1. Неоднородность пластической деформации по сечению
образца п/т одноосном растяжении меди..................... 149
4
5.2. Выход дислокаций на свободную поверхность как основной источник акустической эмиссии на начальной стадии пластической деформации...................................... 159
5.3. Зависимость высоты пика акустической эмиссии от площади поверхности образца............................................ 165
5.4. Влияние состояния материала в объеме и поверхностном алое
на высоту пика мощности АЭ.............................. 171
5.5. . Выводы.................................................. 180
6. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ В УСЛОВИЯХ МАКРОЛИЗОВАН-
НОЙ ДЕФОРМАЦИИ............................................... 182
6.1. Природа макролокализованной деформации.................... 182
6.1.1. Общие закономерности проявления высокотемпературной прерывистой текучести................................. 184
6.1.2. Основные модели высокотешературной прерывистой текучести...................................................... 186
6.2. Температурно-скоростной интервал проявления эффекта прерывист ой текучести в А1-Мк сплавах................ 190
6 3. Связь параметров акустической эмиссии с механической
диаграммой в условиях проявления прерывистой текучести 198
6.4. Влияние размерного фактора на прерывистую текучесть и
параметры акустической эмиссии............................ 205
6 5. Интерпретация результатов и основные выводы............... 213
7. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ В ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЯХ....................... 217
7.1. Роль структурных факторов в акустической эмиссии сталей в процессе деформации............................................ 217
7.2. Влияние на акустическую эмиссию режимов термообработки, содержания углерода, легирующих элементов и примесей 220
7.2.1. Влиян ие термообработки................................. 221
7.2.2. Влияние содержания углерода............................. 226
7.2.3. Влияние легирующих элементов и примесей................. 228
7.3. Корреляция изменен га акустической эмиссии и механических свойств в зависимости от температуры отпуска сталей 230
7.4. Акустическая эмиссия в зависимости от типа испытания и вида отпуска................................................... 233
7.5. Анализ результатов экспериментов и выводы................. 245
5
8. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ДЛЯ
КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ И ОТРАБОТКИ
ТЕХНОЛОГИИ ИХ НАНЕСЕНИЯ........................................ 252
8 1. Физико-механические свойства покрытий и методы их оценки.. 252
8.2. Оценка пластичности покрытий методом АЭ................... 257
8.3. Применение метода АЭ для оценки физико-механических характеристик покрытий при склерометрических испытаниях
и индентировании.......................................... 260
8.3.1. Установка для индентирования и склерометрических испытаний...................................................... 260
8.3.2. АЭ в процессе вдавливания индентора в покрытие.......... 261
8.3.3. АЭ при склерометрических испытаниях покрытий............ 265
8.4. Применение метода АЭ для оценки качества стеклоэмалевых покрытий....................................................... 267
8.5. Применение метода АЭ для исследования повреждаемости покрытия TiN под нагрузкой в зависимости от
технологических условий формирования покрытия............. 276
8 5.1. Влияние условий формирования покрытия TiN на
энергетические параметры АЭ.............................. 277
8.5.2. Применение методики спектрального анализа сигналов АЭ для
исследования повреждаемости покрытия TiN................. 280
8 5 3. Сопоставление результатов испытания образцов с покрытиями TiN на одноосное растяжение со
склерометрическими испытаниями........................... 285
8.6. Закономерности АЭ в материалах с пластифицирующими тонкопленочными оксидными аморфными покрытиями 288
8 6.1. Влияние тон ко/иен очных оксидных покрытий на
акустическую эмиссию специальных сталей.................. 289
8 6.2. Исследование пластифицирующего эффекта
тонкопленочного покрытия оксида циркония на титановом сплаве ВТ-20............................................. 295
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................... 304
СПИСОК ИС1ЮЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ............................... 308
6
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Одним из путей диссипации энергии, запасенной материалом, является излучение механических колебаний. Это явление получило название акустическая эмиссия (АЭ). Соответственно метод, основанный на регистрации акустических сигналов, испускаемых материалом, называется метод АЭ.
Необходимо отметить, что в настоящее время метод АЭ применяется в двух основных направлениях. Во-первых, в качестве метода неразрушающего контроля в области диагностики состояния потенциально опасного оборудования, и, во-вторых, в качестве тонкого инструмента для исследования кинетики развития дефектной структуры материала в физике прочности и пластичности Основная привлекательность метода АЭ состоит в том, что он позволяет получать информацию об объекте исследования in situ, а не post factum, как это происходит в случае применения большинства других исследовательских методов.
Несмотря на очевидные успехи применения метода АЭ как в первом, так и во втором направлении, природа самого явления АЭ изучена еще не достаточно полно. Например, одним из наиболее известных проявлений АЭ является наличие пика акустического излучения в области перехода материала от упругих деформаций к пластическим. Однако о причинах возникновения этого пика до настоящего времени не существует единой точки зрения. Кроме того, несмотря на массу литературы, посвященной явлению АЭ, сведения о связи акустической эмиссии со структурными факторами отрывочны и зачастую - носят противоречивый характер. Отсутствие четких представлений о природе и основных источниках АЭ, с одной стороны, затрудняет трактовку получаемой информации, а с другой - не позволяет использовать в полной мере огромные потенциальные возможности метода акустической эмиссии.
7
Цель работы н основные задано исследования. Выяснение физической природы основных источников ЛЭ и закономерностей поведения параметров акустического излучения при деформационных процессах в металлах и сплавах и выявление на этой основе наиболее перспективных направлений применения метода АЭ.
Для достижения указанной цели требовалось решить следующие задачи.
1. Установить связь акустической эмиссии с отрывом дислокаций от точек закрепления, то еегь проверить справедливость одной из наиболее широко распространенных моделей АЭ - "модели отрыва".
2 Исследовать влияние эффектов твердорастворного упрочнения, понижения энергии образования дефекта упаковки и ближнего порядка на характер АЭ при варьировании концентрации легирующей примеси.
3. Выяснить роль свободной поверхности в формировании сигналов АЭ и основные закономерности проявления АЭ в зависимости от состояния поверхностного слоя
4. Установить связь АЭ с эффектами локализации деформации на основе исследования явления прерывистой текучести в зависимости от режимов нагружения и геометрии образцов.
5. Выявить закономерности и установить причины проявления пика АЭ в отпущенных сталях.
6. Определит!» возможности применения метода АЭ для оценки фнзико-механических свойств покрытий
Научная новизна.
• Впервые экспериментально установлено и теоретически обосновано, что в зависимости от концентрации примесных атомов в объеме главную роль в закреплении дислокаций могут шрать примесные атомы, расположенные либо в ядре, либо в атмосфере дислокации ("эффективные" точки закрепления).
8
• Установлены зависимости механических характеристик и параметров АЭ твердых растворов меди от типа и содержания примесей в диапазоне изменения концентрации примесных атомов, охватывающем пять порядков.
• Впервые на основе метода АЭ установлена кинетика расширения зоны пластической деформации от поверхности в глубь металла в зависимости от общей деформации при одноосном растяжении меди.
• Экспериментально доказано, что пик непрерывной АЭ, проявляющийся в области предела текучести, связан с выходом дислокаций на свободную поверхность, причем вклад в него отрыва дислокаций от примесных точек закрепления незначителен.
• Получено аналитическое выражение, устанавливающее связь мощности АЭ на начальной стадии пластической деформации материала с условиями нагружения (скоростью деформации, напряжением течения и др.), которое достаточно хорошо согласуется со всеми наиболее известными экспериментальными закономерностями.
• С- помощью метода АЭ установлено, что изменение характера проявления прерывистой текучести в А1-К^ сплавах с увеличением скорости деформирования сопровождается изменением механизма, контролирующего пластическую деформацию на микроуровне. Получен ряд ранее неизвестных закономерностей по влиянию геометрии образца на параметры прерывистой текучести (ширину полос локализации, частоту' следования зубцов и др.).
• Показано, что основными факторами, отвечающими за формирование пика непрерывной АЭ в квазиупругой области деформации сталей, являются температура отпуска, содержание углерода в стали, а также дислокационная структура, образующаяся в процессе у-а превращения.
• Определены возможности применения метода АЭ для оценки пластичности и других механических свойств разных типов покрытий. Впервые установлена связь между импульсами акустической эмиссии и отдельными
9
актами микроразрушений в покрытии Тт’Ы и показано, что каждому типу разрушения соответствуют импульсы АЭ определенного спектрального состава
Па защиту выносятся:
1. Описание распределения примесных атомов в области дислокации и эффекта закрепления дислокаций с учетом конфигурационной и колебательной энтропий системы.
2. Экспериментальное описание кинетики расширения зоны пластической деформации от поверхности в глубь материага в зависимости от общей деформации при одноосном растяжении меди.
3. Роль примесных атомов в формировании акустических сигналов в процессе деформации твердых растворов на основе меди.
4. Экспериментальное и теоретическое обоснование процесса выхода дислокаций на свободную поверхность материала в качестве основного источника непрерывной АЭ на начальной стадии пластической деформации
5. Связь тсмператлгрно-скоростного интервала деформирования и размерного фактора с особенностями проявления прерывистой текучести и акустической эмиссии при деформировании промышленных А1-^^ сплавов.
6. Закономерности проявления акустической эмиссии в отпущенных сталях.
7. Акустико-эмиссионная методика исследования неоднородности развития пластической деформации по глубине образца и определения толщины поверхностного слоя с измененной структурой.
8. Методика представления данных спектрального анализа импульсов АЭ, позволяющая исследовать кинетику' разрушения покрытия и идентифицировать элементарные акты разрушения по природе их происхождения
10
Достоверность научных положений подтверждена различными структурными методами исследования и экспериментальными данными других авторов.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
• определены механические характеристики широкого набора твердых растворов меди в диапазоне изменения концентрации второго элемента в пределах пяти порядков.
• для набора промышленных сплавов А1-Мй установлены температурно-скоростные области проявления прерывистой текучести.
• для углеродистых сталей обнаружена корреляция между температурными областями проявления необратимой отпускной хрупкости и энергетическим максимумом акустической эмиссии, что позволяет по данным АЭ-контроля прогнозировать интервалы охрупчивания
• на базе метода АЭ разработана методика исследования неоднородности развития пластической деформации по глубине образца и определения толщины поверхностного слоя с измененной структурой.
• разработана методика представления результатов спектрального анализа отдельных импульсов АЭ применительно к исследованию повреждаемости покрытий, которая может быть использована практически для любых схем нагружения, в том числе для особо ответственных случаев в режиме мониторинга.
• определены возможности метода АЭ для оценки физико-механических свойств покрытий по результатам испытаний на одноосное растяжение, вдавливание индентора и склерометрических испытаний с изменяющейся нагрузкой.
Апробация. Результаты работы докладывались на семинарах и конференциях по физике прочности и пластичности, по методам и средствам контроля, по проблемам металловедения и, в частности, на: X, XI, XII
11
Всесоюзных конференциях по физике прочности и пластичное™ металлов и сплавов (1983, 1986, 1989 г.Куйбышев); XIV Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов" (1995, г.Самара); Всероссийской конференции "Роль дефектов в физико-механических свойствах твердых тел" (1985, г. Барнаул); постоянном семинаре "Пластическая деформация сплавов и порошковых материалов" (1985, г.Томск); IV Всесоюзном совещании по взаимодействию между дислокациями и атомами примесей и свойствам сплавов (1985, г.Тула); Уральской региональной конференции по порошковой металлургии и композиционным материалам, 1987 (г Пермь); Всесоюзном совещании "Получение, структура, физические свойства и применение высокочистых и монокристаллических тугоплавких и редких металлов" (1987, г.Суздаль); II Всесоюзной конференции по акустической эмиссии (1987, г.Кишинев); VIII Всесоюзной конференции "Технологическая теплофизика" (1988, г.Тольятти), Всесоюзном семинаре "Акустическая эмиссия и разрушение композиционных материатов" (1989, г.Душанбе); III Всесоюзной научно-практической конференции но акустической эмиссии (1992, г.Обнинск); Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии машиностроения" (1993, 1994, г.Москва); 1 Международной конференции "Актуальные проблемы прочности" (1994, г. Новгород); 13 Международном симпозиуме по акустической эмиссии "Progress in Acoustic Emission" (1996, Япония, г.Нара); XIV, XV Уральской школе металловедов-термистов (1998, г.Ижевск, 2000, г.Екатеринбург); XXXV семинаре "Актуальные проблемы прочности" (1999, г.Псков); 15 Российской научно-технической конференции "Неразрушающин контроль и диагностика" (1999, г.Москва); XI, XII Петербургских чтениях по проблемам прочности (2000, 2001 С-Петербург); II Международной конференции "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений" (2000, г.Тамбов); V Международной школе-ссминар "Эволюция дефектных структур в конденсированных средах" (2000, г.Барнаул).
12
1. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ
1.1. Явление акустической эмиссии.
Хорошо известно, что в определенных условиях материалы могут издавать звук. Например, процесс разрушения практически любых хрупких материалов (дерево, стекло и т.п.) сопровождается треском. Другим классическим примером излучения звука является наличие характерных щелчков при деформации олова («крик олова»). Однако в подавляющем большинстве случаев акустические сигналы, излучаемые материалом, невозможно обнаружить на слух, поскольку их частотный диапазон лежит в области десятков и даже сотен кГц, а амплитуды смешений - чрезвычайно малы. Поэтому изучение данного явления по-настоящему стало возможным только в 50-х годах, когда был достигнут необходимый уровень развития техники для регистрации слабых колебаний поверхности1.
Теперь уже не вызывает сомнения, что эффект излучения звуковых волн материалом (акустическая эмиссия) является следствием перестройки его внутренней структуры. Накопленный к настоящему времени экспериментальный и теоретический материал позволяет сформулировать два основных условия, без которых акустическая эмиссия невозможна: процессы структурной перестройки должны протекать локально и динамично. Это положение занимает центральное место в формулировке понятия «акустическая эмиссия» (АЭ) по ГОСТ 27655-88: акустическая эмиссия - процесс излучения материалом механических волн, вызванных локальной динамической перестройкой внутренней структуры материала [1].
Особый интерес к явлению АЭ во всем мире объясняется тем обстоятельством, что материал излучает звук только тогда, когда «с ним что-то происходит». Отсюда заманчивая перспектива с помощью регистрации
1 Явление юлученкя »уха в результате разрушения и подвижек горных пород началось »шчитедьно раньше, но и аппаратурное обеспечение ди этого трсболадсси проще
13
сигналов АЭ судить о структурных преобразованиях, происходящих в материалах, и на этой основе прогнозировать их поведение в будущем, то есть определять остаточный ресурс изделий и конструкций. В связи с этим уже к 1980 г. насчитывалось несколько тысяч работ, посвященных явлению АЭ [2], причем только в России и странах СНГ к настоящему времени опубликовано более двух десятков монографий [3-18], обзоров [19-23] и тематических сборников [24-30].
Все многообразие процессов, при которых происходит акустическая эмиссия, условно можно разделить на шесть групп [31]:
1. Пластическая деформация (см. раздел 1.3).
2. Фазовые превращения ([22-27]).
3. Разрушение частиц второй фазы ([32-34]).
4. Магнитные эффекты ([35-36]).
5. Поверхностные эффекты ([14, 16-18]).
6. Трсщинообразованне ([3-4, 7, 10-13, 19, 24-30]).
Кроме того, поскольку техника измерений одна и та же, к акустической эмиссии можно условно отнести акустическое контактное течеискание [15], а также излучение звука при коррозионных процессах [14] и в триботехнике [16-17], хотя в последних двух случаях часть сигналов может быть связана непосредственно с деформационными процессами.
Естественно, что большинство исследований посвящено акустической эмиссии в процессе разрушения. Однако не менее важным является вопрос о связи АЭ с деформационными процессами, поскольку даже в самых хрупких материалах моме1ггу окончательного разрушения всегда предшествует пластическая деформация. Кроме того, с помощью регистрации акустических сигналов можно получать новую информацию о динамике структурных преобразований, причем, что особенно ценно - в реальном времени. В связи с этим основной обзор будет посвящен только первой группе процессов, т е. АЭ, связанной с пластической деформацией материалов.
14
Прежде чем переходить к этой части обзора, кратко остановимся на методе акустической эмиссии, поскольку разные исследователи используют различные регистрирующую аппаратуру, датчики и параметры АЭ.
1.2. Метод акустической эмиссии.
Метод АЭ основан на регистрации механических колебаний поверхности материала с помощью высокочувствительных датчиков. Полный обзор технической стороны этого метода можно найти в работах [3-4, 6-7, 12], поэтому здесь рассмотрим только основные моменты.
В настоящее время метод ЛЭ нашел применение в двух основных направлениях: в качестве метода неразрушающего контроля и в качестве эффекгивного метода физических исследований.
Успешное применение метода АЭ в первом направлении определяется наличием у него ряда преимуществ в сравнении с другими меч одами неразрушающего контроля Основные из этих преимуществ следующие [4]:
- высокая чувствительность;
- возможность обнаруживать и следить за поведением только развивающихся дефектов, т.е. представляющих наибольшую опасность для конструкций;
- возможность контролировать большую площадь объекта неподвижно расположенным датчиком - без сканирования;
- относительная простота использования метода в процессе проведения технологической операции и основанная на этом возможность адаптивного управления процессом;
- возможность применения для контроля изделий, изготовленных из разнообразных материалов, как однородных, так и неоднородных, в том числе композиционных;
- возможность определения координат развивающегося дефекта с большой точностью.
15
Согласно современным представлениям основным источником АЭ являются процессы, сопровождающиеся изменением дислокационной структуры. Именно благодаря этому обстоятельству метод АЭ широко используется во втором направлении, т е. для решения задач физики прочности и пластичности.
Если в первом направлении по части стандартизации методики сбора и обработки АЭ-информацнн достигнуты большие успехи (37-39], то во втором -наблюдается полное отсутствие единообразия: в большинстве случаев исследователи пользуются оригинальной аппаратурой и измеряет свои параметры АЭ. Поэтому остановимся более подробно на том, какую информацию несут наиболее часто используемые параметры акустической эмиссии.
Как и любые другие сигналы, акустико-эмиссионные сигналы характеризуются рядом параметров: амплитудой, длительностью, формой, временем появления и частотным спектром. Поток сигналов, кроме того, можно характеризовать статистическими параметрами - средней частотой событий, спектральной плотностью, амплитудным и временным распределением, корреляционной функцией, средним значением и дисперсией [6]. Каждый из перечисленных параметров связан с физическим процессом, сопровождающим АЭ, и его измерение может дать информацию о протекании процесса или состоянии объекта исследования Поскольку одновременное определение всех параметров на практике трудно осуществимо, обычно ограничиваются измерением нескольких основных характеристик, тем более, что некоторые из них взаимосвязаны.
Первая систематизация терминологии в области АЭ в нашей стране была выполнена в работе [3] и послужила основой ГОСТ 25.002-80 «Акустическая эмиссия. Термины и определения». В настоящее же время, как уже указывалось, действует ГОСТ 27655-88 [ 1 ].
16
Согласно предложенной в работе [2] классификации для описания акустической эмиссии используются следующие характеристики наблюдаемых сигналов:
1. Общее число импульсов, т.с. число зарегистрированных импульсов за исследуемый интервал времени — Ыг. Этот параметр является характеристикой процессов, связанных с разрушением материала и указывает на число отдельных актов зарождения и распространения дефектов в материале или конструкции. Он может быть применен для описания потоков только непсрскрывающихся импульсов.
2. Активность АЭ — общее число импульсов, отнесенных к единице времени
N.. Информативность этого параметра такая же, как и предыдущего, но с большей детализацией во времени, что дает возможность наблюдать динамику процесса разрушения.
3. Суммарная АЭ — число зарегистрированных превышений сигналом акустической эмиссии установленного уровня ограничения (дискриминации) за исследуемый интервал времени — N. Эта величина характеризует число событий с энергией, превышающей некоторое пороговое значение. При подобной регистрации теряется значительная часть информации, поскольку регистрируются только высокоэнергетические составляющие процесса. Искажается и спектральный состав процесса, так как подчеркиваются высокочастотные составляющие сигнала [6]. Например, в работе [40) показано, что связь между зарегистрированным числом превышений уровня и истинным количеством событий зависит от коэффициента усиления системы в дробной степени (1,5... 1,6), однако, более строгое рассмотрение этого вопроса [41) показывает, что в действительности зга связь еще сложнее.
4. Скорость счета АЭ — отношение суммарной АЭ к интервалу времени наблюдения —N. Следует отметить, что этот параметр сильно зависит от уровня дискриминации и усиления системы, поскольку он является
17
производной от предыдущего Поэтому, пользуясь параметром скорости счета, проводить количественные оценки следует с большой осторожностью.
5. Уровень сигналов АЭ — среднее квадратичное значение сигнала в рассматриваемый интервал времени — (Л»,.
6. Амплитуда сигнала АЭ — максимальное значение сигнала акустической эмиссии в течение выбранного интервала времени — и^. Амплитуда отдельного импульса АЭ отражает энергетичность единичного акта АЭ. Чем больше величина амплитуды АЭ, тем значительнее масштаб события АЭ.
7. Спектральная плотность АЭ — распределение но частотам энергии сигналов АЭ. Информативность этой характеристики обусловлена ее связью со скоростью протекания процесса, инициирующего АЭ-сигналы, что позволяет определит!» природу источника акустической эмиссии.
8. Энергия сигнала АЭ — энергия, выделяемая в месте измерений в исследуемой полосе частот за выбранный интервал времени — Е.
9. Мощность сигналов АЭ — энергия, выделяемая на нагрузке приемного преобразователя под действием механических сигналов АЭ в единицу времени.
Кроме указанных, для характеристики одиночных импульсов используют такие параметры как крутизна фронта, время нарастания, время прихода и др.
Из всею многообразия проявления эффекта акустического излучения принято выделять два типа акустической эмиссии [1]: непрерывную и дискретную АЭ. Непрерывная АЭ происходит в том случае, когда количество элементарных источников АЭ велико, а их мощность мата В результате слабые сигналы перекрывают друг друга, и АЭ воспринимается как непрерывный шум. Дискретная АЭ состоит из неперекрывающихся высокоэнергетичных импульсов и является следствием диссипации энергии в сильно неравновесных структурах Конечно, разделение АЭ на указанные типы достаточно условно и дискретную АЭ могут составлять сигналы малой амплитуды, а непрерывная АЭ может быть, наоборот, высокоэнергетичной.
18
1.3. Элементарные источники акустической эмиссии.
Согласно многочисленным экспериментам акустическая эмиссия в процессе нагружения появляется только с началом микропластической деформации, то есть связана с движением дефектов кристаллической решетки. Поэтому в литературе, прежде всего, были рассмотрены теоретические аспекты акустического излучения, связанного с элементарными носителями пластической деформации - дислокациями [42-52].
По-видимому, Эшслби первым показал возможность излучения звука прямолинейными дислокациями, колеблющимися около положения равновесия [42-43]. Он же установил, что при движении винтовой дислокации длиной / со средней скоростью v энергия излучения должна составить [44]
где G - модуль сдвига, b - вектор Бюргерса, соа - частота колебаний дислокации, с - скорость распространения волны.
Задача о звуковом излучении системы замкнутых дислокационных петель в неограниченной среде сформулирована и решена в работах А.М. Косевича [45-46], а для системы прямолинейных дислокаций - в работе [47]
По аналогии с переходным излучением электромагнитных волн заряженной частицей, пересекающей границу двух сред, В.Д.Нациком [48-49] был предложен и проанализирован механизм переходного излучения звука дислокациями. В момент перехода дислокаций через границу разрыва упругих модулей (через границу зерен, при выходе на поверхность) происходит резкая перестройка упругого ноля дислокации, в результате которой поле как бы отрывается от нее и распространяется в кристалле в виде звукового импульса. При этом энергия импульса переходного излучения в большой степени зависит от скорости выхода дислокации на поверхность v и для дислокации единичной длины составляет
19
E = Ini (1.2)
О >7 D
гдер- плотность материала, L - размер кристалла.
Звуковое излучение, сопровождающее работу источника Франка-Рида, рассмотрено В.Нацнком и К.Чишко (50-51), а распространение упругих волн при периодическом испускании дислокаций источником, находящимся вблизи поверхности - в работе [52].
Выше были приведены работы, в которых дан анализ звукового излучения при зарождении и движении дислокаций Кроме этих случаев, к испусканию упругих волн приводят любые дислокационные реакции. При этом наибольшей энергией излучения обладают тс реакции, которые сопровождаются высвобождением максимальной доли упругой энергии. При аннигиляции пары дислокаций противоположного знака происходит излучение упругой волны, энергия которой определяется полной энергией ноля искажения кристаллической решетки вблизи аннигилирующих дислокаций (47). В работе (52) рассмотрен случай аннигиляции двух винтовых дислокаций противоположного знака с учетом нестационарное™ движения до аннигиляции.
К элементарным источникам АЭ можно отнести образование одиночного двойника. Двойникованне сопровождается локальным формоизменением и происходит с околозвуковой скоростью, тем самым выполняются основные условия возбуждения механических волн. В серии работ B.C.Бойко с сотрудниками изучено звуковое излучение, сопровождающее динамику двойникования в кальците (53-55). В этих работах была экспериментально зарегистрирована связь между выходом двойникующих дислокаций на поверхность кристалла и появлением звукового импульса. На основании расчетов переходного и аннигиляционного звукового излучения дислокациями, а также анализа динамики упругого двойника авторы этих работ построили
20
теоретическую форму импульса переходного излучения при захлопывании двойника в объеме. При этом было получено хорошее согласование с экспериментом
Однако, как показывают расчеты [4,56], излучение звука отдельной дислокацией вряд ли может быть зарегистрировано современной аппаратурой, поскольку энергия единичных элементарных источников АЭ составляет 10'2Х -10 х Дж, тогда как минимальная энергия, которую может зарегистрировать лучшая аппаратура, только 10'16 Дж
Таким образом, на данном уровне развития техники наблюдаемая акустическая эмиссия - есть суперпозиция сигналов от огромного числа элементарных источников АЭ, т.с. является следствием коллективных дислокационных процессов. Ответ на вопрос, которые именно из этих процессов приводят к излучению звука, может быть получен только экспериментальным путем. Поэтому ниже будут рассмотрены наиболее достоверные литературные данные о связи АЭ со структурными факторами и деформационными процессами в металлах и сплавах.
1.4. Влияние структурных факторов и уаювий нагружения на АЭ при деформационных процессах в металлах и сплавах.
1.4.1. Влияние размеров и границ зерен.
11ервос систематическое исследование АЭ при пластической деформации поликристаллов цинка, алюминия, меди, свинца и стали выполнил Кайзер [57]. Он предположил, что акустическое излучение связано с межзеренным проскальзыванием Кайзер установил, что при повторном нагружении образца сигналы АЭ не воспроизводятся, пока не будут достигнуты максимальные напряжения первого нагружения Этот эффект носит его имя.
Однако позднее выяснилось, что АЭ возникает и в монокристаллах [58], тем самым доказав, что границы зерен не являются основным источником АЭ. Кроме того, как было показано выше, излучение упругих колебаний возможно
21
только при быстром высвобождении энергии, чего нс может обеспечить процесс зернограничного скольжения, протекающий с незначительной скоростью [59] Действительно, при переходе от нормальной пластической деформации к сверхпластичности интенсивность акустической эмиссии резко снижается [60-61].
Тем не менее, как показали многочисленные эксперименты, выполненные на образцах с варьированием размеров зерна, влияние границ зерен на акустическое излучение несомненно [52, 62-68]. Однако литературные данные о зависимости параметров АЭ от размеров зерна весьма противоречивы. Например, для чистого алюминия в работах [52,62] найдено, что с увеличением диамегра зерна от 0,05 до 2 и от 0,5 до 4 мм уровень АЭ возрастает, а в работах [63-65]- наоборот, что с ростом размеров зерна от 1,8 до 3 мм, от 30 до 94 мкм и от 30 до 150 мкм - уменьшается. Другая группа авторов установила, что зависимости параметров АЭ от размеров зерна, имеют форму кривой с экстремумом. Причем, по Бараму [66] экстремум соответствует диаметру зерна 55 мкм, по Биллу [67] - 350 мкм, согласно уже упоминавшейся выше работе Скруби [62], но не для чистого алюминия, а для сплава А1-1,3%Мд - 80 мкм Подобный вывод сделан и в работах [68-69] для меди и бериллия
По-видимому, указанная неоднозначность результатов связана с двумя основными причинами. Во-первых, в тех работах, в которых зависимость параметров АЭ от диаметра зерна убывающая или кривая с максимумом ([63-64, 66-69]), авторы измеряли скорость счета или суммарную АЭ. А эти параметры в случае непрерывной АЭ при изменении амплитуды сигналов могут плохо коррелировать с энергией АЭ (см. раздел 1.2) [70]. Во-вторых, границы зерна играют двоякую роль С одной стороны, они служат барьером для движущихся дислокаций (понижают амплитуду сигналов АЭ), а с другой стороны - являются источниками новых дислокаций (увеличивают количество сигналов АЭ), поэтому в принципе возможна любая из рассмотренных выше ситуаций [67].
Последний вывод нашел хорошее подтверждение в серии работ
А.Виноградова [71-73]. В этих работах наиболее корректно исследовано влияние границы зерна на АЭ на примере бикристаллов чистой меди (99,999%), Си-9ат%А1 и алюминия (99,998%) с одинаковой ориентацией [110] составляющих кристаллов и продольной границей наклона или кручения между ними. Показано, что энергия АЭ во всех исследованных бикристаллах была выше энергии в соответствующих монокристаллах той же ориентации и геометрии. Результаты объяснены в терминах увеличения дислокационной активности вблизи границ зерен, что подтверждается прямыми микроскопическими наблюдениями. Граница зерна выступает не только как препятствие на пути скользящих дислокаций, но и как активный их источник. В результате плотность линий скольжения на поверхности образца вблизи границы была существенно выше, чем в среднем по образцу. С использованием совместных и несовместных границ разной прочности показано, добавочная АЭ, ассоциированная с приграничными источниками, пропорциональна прочности границы.
1.4 2. Влияние типа кристаллической решетки и анизотропии.
Эволюция дислокационной структуры и механизмы пластической деформации в значительной мере определяются типом кристаллической решетки Поэтому закономерно, что и характер акустической эмиссии в материалах с разной кристаллической решеткой отличен.
В процессе нагружения неупрочненных материалов с ГЦК и ОЦК решеткой, в которых пластическая деформация контролируется механизмом скольжения, АЭ появляется при очень малых напряжениях, затем в районе предела текучести она достигает своей максимальной мощности, и далее постепенно спадает до уровня собственных шумов аппарату ры [52, 62-63]
В материалах с ярко выраженной площадкой текучести деформашгю Людерса, как правило, сопровождает АЭ высокой энергии. Причем
23
одновременно с окончанием площадки текучести ЛЭ резко снижается до уровня фона [4, 74]. Кроме того, акустическая эмиссия высокой энергии сопровождает явление прерывистой текучести. При этом каждому' скачку напряжения соответствует всплеск АЭ [75-76]. То есть любая макролокализация пластической деформации приводит к резкому повышению уровня АЭ, что, по-видимому, связано с увеличением локальной скорости пластической деформации (подробнее см. раздел 6.1).
В труднодеформируемых материалах с ОЦК решеткой (упрочненных методами пластической деформации, закаленных сталях и т.п.) акустическая эмиссия не регистрируется вплоть до начала процесса деструкции [4].
В материалах с ГПУ решеткой из-за ограниченного количества систем скольжения уже при малых степенях деформации происходит механическое двойникование. Поэтому для цинка и титановых сплавов АЭ, в отличие от рассмотренных выше случаев, в процессе деформирования все время нарастает и в целом характеризуется повышенной активностью [77-78].
Как известно, для монокристаллов вид деформационной кривой зависит не только от типа кристаллической решетки, но и от ориентации оси растяжения по отношению к стереографическому треугольнику. Эксперименты по исследованию акустической эмиссии в зависимости от кристаллографической ориентации монокристаллов проведены во многих работах. При этом наиболее подробно изучены монокристаллы Мо [5], А1 [79-SI] и Си 182-85] Во всех указанных работах энергетические характеристики АЭ увеличиваются с уменьшением анизотропии, те. с ростом числа систем скольжения, участвующих в деформации. В частности, в серии работ [82-85] для группы монокристаллов, ориентированных как для легкого ([123]), так и для множественного скольжения ([110], [111], [100], [211], [210], [221]), показано, что энергия АЭ примерно пропорциональна коэффициенту деформационного упрочнения на стадии II или III диаграммы растяжения.
24
1.4.3. Влияние примесей, включении и выделений.
Существенное влияние на АЭ оказывают примеси. Большинство авторов указывает, что в твердых растворах уровень энергетических параметров АЭ с увеличением концентрации примесей падает [52, 79, 86-88]. Например, для систем А1 - Мё, Си - Мё и А1 - Куриоаяси установил зависимость энергии АЭ от концентрации примесей как сЛп [87], причем в сплавах А1 -уменьшение энергии АЭ происходит до концентрации 0,5%. Увеличение энергии АЭ при концентрации свыше 0,5% объясняется выпадением частиц второй фазы [87]. Кроме того, в этой же работе показано, что введение атомов Ъи в А1 влияния на АЭ не оказывает, что объясняется слабой энергией взаимодействия дислокаций с примесными атомами.
Похожие результаты получены Эбенером для монокристаллов меди [88]. Им установлено, что в диапазоне концентраций примесных атомов N1 и ве от 0,01 до 1 ат.% выполняется зависимость квадрата высоты пика эффективного напряжения АЭ (мощности) от концентрации в степени т= -0,4. Аналогичное влияние на АЭ оказывают радиационные дефекты. Так, после облучения высокочистой меди потоком нейтронов уровень параметров АЭ значительно снижается [89]. По-видимому, независимо от происхождения точечных дефектов, природа их влияния на АЭ едина.
Наличие в материале частиц второй фазы, а также шггерметаллических и неметаллических включений, как правило, приводит к появлению дискретной АЭ высокой интенсивности [34, 90-95]. На том основании, что уровень АЭ в таких материалах при сжатии значительно ниже, чем при растяжении, а дислокационный механизм пластической деформации остается одним и тем же, большинство авторов связывают такое поведение акустической эмиссии с разрушением или декогезией неметаллических включений или частиц второй фазы [34,90-91].
1.4.4. Влияние внешних условий испытаний и состояния поверхности.
25
Как и следовало ожидать, акустическая эмиссия зависит не только от структурных факторов, но и от внешних условий - скорости деформации (г), температуры испытания (7), размеров образца и др.
Предположим, что число источников АЭ, срабатывающих в процессе единичной пластической деформации, для данного материала есть величина постоянная. Тогда при прочих равных условиях должна выполняться линейная зависимость количества таких источников от скорости деформации. Действительно, прямую пропорциональность энергии АЭ от è экспериментально наблюдали многие авторы [52, 89, 96-100], а в работе [991 найдена эмпирическая зависимость эффективного напряжения от скорости деформации и полной деформации
uakjîmmr, 0-3)
где к - константа, -1,55 п 5 -0,5.
Однако линейная зависимость выполняется только в тех случаях, когда при варьировании с не меняется механизм, контролирующий пластическую деформацию. В противном случае характер АЭ может существенным образом изменяться [89, 96]. Очевидно, указанная зависимость не будет выполняться и в том случае, когда энергия АЭ находится вблизи порога чувствительности аппаратуры. Возможно, но этой причине Н.Кузнецов нашел, что линейная зависимость энергии от скорости деформации выполняется только при малых деформациях [12].
Повышение температуры испытаний, как правило, снижает уровень энергетических параметров АЭ [79, 101]. По-видимому, это связано с увеличением вязкости решетки [12]. Резкая температурная зависимость параметров АЭ свидетельствует о протекании фазовых превращений [102].
Исследования зависимости АЭ от размеров объектов испытания показали, что скорость счета и энергия АЭ прямо пропорциональны длине образцов [52, 103). Однако вывод авторов работы [52] о том, что этот результат свидетельствует о прямой связи АЭ с плотностью подвижных дислокаций,
26
никак нельзя признать правомерным, поскольку к такому же результату' приводят любые модели возникновения АЭ (и объем и площадь поверхности линейно связаны с длиной образца).
Нам известна только одна работа, в которой варьировали соотношение объема и площади поверхности образца {104]. В ней установлено, что энергия АЭ на пределе текучести линейно зависит от площади образца, а не от объема, как это принято считать априори.
На особую роль поверхности в формировании сигналов АЭ указывают и некоторые другие работы. Татро и Липтай, по-вндимому, первыми обратили внимание на тот факт, что способность к акустическому излучению при повторном испытании можно частично восстановит!» путем элсктроиолировки поверхности образца (105). Позднее авторами работ [63, 106] также показано, что при малых степенях деформации образцов из алюминия и латуни удаление поверхностного слоя толщиной 100 мкм приводит к полному восстановлению АЭ при повторном испытании, т.е. к нарушению эффекта Кайзера. Однако в стальных образцах подобный эффект не был обнаружен [107].
Акустическая эмиссия зависит и от состояния свободной поверхности. Так, еще Кайзер |57] установил, что наклеп поверхностного слоя подавляет акустическое излучение. К такому же эффекту приводит анодирование поверхности [105]. Уменьшается уровень АЭ, если испытания проводить не па воздухе, а в водной среде или глицерине (12]. С другой стороны, в экспериментах Фишера и Лаши не обнаружено какого-либо влияния на АЭ наличия собственной окисной пленки и электрополировки поверхности перед испытанием [103].
1.5. Модели происхождения АЭ при деформационных процессах.
Как выше отмечалось, единичные элементарные источники АЭ в силу малости своей энергии не могут быть обнаружены современной аппаратурой. Поэтому регистрируемые сигнаты АЭ являются следствием одновременного
27
срабатывания множества элементарных источников АЭ, т.с. следствием коллективных процессов. В связи с этим, разными авторами предложен ряд дислокационных процессов, с которыми могут быть связаны акустические сигналы в процессе деформации материалов. Основные из них следующие' :
- развитие линий скольжения [103,108];
- размножение дислокаций с помощью источника Франка-Рида [50-52, 109-112];
- ускоренное движение дислокаций или их движение с высокими скоростями [12, 62,88, 113-1151;
отрыв дислокационных нетель критического размера от точек -закрепления 15,116-118];
- выход дислокации на свободную поверхность и аннигиляция дислокаций [47-49, 52, 55, 119].
Рассмотрим эти модели подробнее.
Фишер и Лалли изучили АЭ при деформации монокристаллов меди, магния и железа, а также поликристаллов меди, железа, свинца и стали [103]. Они связали излучение сигналов АЭ с большим числом совокупных актов скольжения дислокаций, приводящих к образованию полос скольжения, и предположили, что время нарастания акустического сигнала свидетельствует о времени пробега дислокации Используя значения длин пробега дислокаций, найденные при электронно-микроскопических исследованиях, Фишер и Лалли получили характерное значение скорости дислокаций - 210' см/с. Однако, по мнению О.Гусева [5], такая оценка вряд ли соответствует действительности, поскольку время нарастания акустического сигнала находится в значительной зависимости от характеристик используемой аппаратуры, и, в частности, от резонансных частот применяемых датчиков.
1 Кроме укачанных, возможны н другие источники АЭ. связанные с наличием включений и частиц второй фазы разрушение п ключ сини, перерезание частиц дислокациями, дс когезия по границе раздела и др. Эти но ттросм будут рассмотрены и отдельной глалс 7.
28
Аналогичный вывод сделан в работе Ю.Дробога и В.Корчевского, в которой на примере аустенитной стали 12Х18Н10Т исследовали закономерности непрерывной акустической эмиссии в процессе деформации [108]. Ими установлено, что энергия сигналов непрерывной АЭ прямо пропорциональна числу образовавшихся полос скольжения, при этом энергия сигналов АЭ, выделившаяся при образовании одной полосы скольжения, равна 510‘21 Дж.
С другой стороны, Шофилд [58] также предпринял попытку связать количество импульсов АЭ с числом полос скольжения, выходящих на поверхность кристалла, но такой зависимости не обнаружил. Поэтому он пришел к заключению, что за формирование сигналов АЭ ответственны дислокационные процессы, протекающие в объеме образца. С нашей точки зрения, между результатами работ [103,108 и 58] может и не быть никакого противоречия, поскольку необходимо учитывать не только количество полос скольжения, но и динамик}' их образования.
Вторая модель рассматривает в качестве основного источника АЭ при деформационных процессах периодическое возбуждение источников Франка-Рида. Теоретические аспекты этого вопроса рассмотрены в работах [50-52]. В качестве экспериментального подтверждения возможности такого механизма возникновения АЭ обычно приводят эксперименты Седжвика, который показал, что при ступенчатом нагружении монокристаллов УИ и КС1 на каждое приращение нагрузки определенное число дислокаций «откликается» в форме сигналов АЭ [112]. Седжвнк установил, что интенсивность АЭ пропорциональна обратной величине среднего значения длин источников Франка-Рида.
По-виднмому, излучение звуковых волн должны вызывать не только источники Франка-Рида, но и вообще любые источники дислокаций, например, источник Фишера [120]. В таком случае мощность АЭ должна определят!,ся плотностью подвижных дислокаций (мощностью источников дислокаций) в
29
данный момент времени. Действительно, для алюминиевого сплава 7075-Т6 Спаннер обнаружил практически полное совпадение экспериментальной зависимости интенсивности АЭ и теоретической зависимости плотности подвижных дислокаций Гилмана [121] от деформации Однако, скорей всего, это совпадение было чисто случайным, потому что с точки зрения теории АЭ наличие подвижных дислокаций является обязательным фактором, но не достаточным. Еще более важна динамика процесса, чего кривая Гилмана, естественно, не учитывает. Тем не менее, при теоретическом анализе поведения ЛЭ в процессе деформации многие авторы [3,5,12,122] используют выражение Гилмана для плотности подвижных дислокаций
Ми= (До + Мб) ехр{-Фе\ (1.4)
где - плотность подвижных дислокации; е - степень пластической деформации; - плотность исходных подвижных дислокаций, М коэффициент размножения дислокаций; Ф-Н а - коэффициент упрочнения; здесь Н коэффициент работы упрочнения; а - напряжение.
В отличие от первых двух моделей, треп,я, наоборот, первостепенное значение придает скоростям и ускорениям дислокаций. Флейшманн и Роуби считают, что непрерывная АЭ связана с ускорением и замедлением дислокаций в начале и в конце своего пробега [113-114]. В рамках этой модели амплитуда АЭ определяется средней площадью, заметаемой движущимися дислокациями, а установленный многими авторами экспериментальный факт смещения преобладающей спектратьной частоты в сторону высших частот в процессе деформации объясняется уменьшением длины свободного пробега дислокаций. Подобный подход рассматривается и в работах [62, 88, 115]. Разница лишь в том, что их авторы 0006)10 роль отводят скоростям, а не ускорениям. Причем и в том, и другом случае для расчетов за основу принимается выражение Эшелби (1.1).
30
Достаточно неожиданным кажется взгляд на природу акустической эмиссии Н.Кузнецова [12]. Он считает, что излучение звука происходит только в том случае, когда дислокации движутся со сверхзвуковыми скоростями.
Одной из наиболее часто цитируемых моделей является модель, предложенная Джеймсом и Карпентером [116], согласно которой основным источником АЭ является огрыв дислокаций от точек закрепления. Также как и Седжвик, Джеймс и Карпентер проводили исследования на щелочно-галоидных кристаллах 1лР' и ИаС1 На основании электронно-м икроскопического исследования они, в отличие от Седжвика (112], показали, что в зависимости от деформации поведение скорости счета АЭ коррелирует не с плотностью подвижных дислокаций, а с ее изменением [116], т е. выполняется зависимость
где р- коэффициент, имеющий порядок КГ3... 10'\
Считая, что положительное изменение (Шц/Л возможно только в результате отрыва дислокаций от точек закрепления или за счет размножения дислокаций Джеймс и Карпентер пришли к выводу, что основным источником АЭ на начальной стадии деформации является отрыв дислокаций, поскольку размножение дислокаций при малых степенях деформации не обеспечивает необходимый уровень Они предположили, что генерация каждого
отдельного сигнала АЭ происходит в результате одновременного движения очень большого числа дислокаций. При достижении в кристалле определенного уровня напряжений происходит срыв дислокационных сегментов во всем объеме, а так как импульсы напряжения от них суммируются, то при распространении волны напряжения в кристалле возможен стимулированный отрыв других сегментов дислокаций, но меньшей длины. В качестве экспериментального подтверждения своей модели, Джеймс и Карпентер (116] приводят результаты регистрации АЭ на огожженном и облученном кристаллах Ьй7. В отожженном кристалле наблюдается один, а в облученном - два пика