д. ф.- м. н., доцент, ведущий научный сотрудник
Dr. Sci. (Phys.–Math.), Assist. Professor, Leading Researcher
к. т. н., доцент, младший научный сотрудник
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Junior Researcher
к. т. н., научный сотрудник, доцент кафедры теоретической и прикладной механики
Cand. Sci. (Eng.), Research Associate, Assist. Professor of the Chair “Theoretical and Applied Mechanics”
к. т. н., научный сотрудник, доцент кафедры « Машины и аппараты химических и атомных производств»
Cand. Sci. (Eng.), Research Associate, Assist. Professor of the Chair “Machines and Devices of Chemical and Atomic Productions”
д. ф.- м. н., профессор, заведующий лабораторией физики прочности, профессор кафедры « Теория прочности и проектирование»
Dr. Sci. (Phys.–Math.), Professor, Head of the Laboratory of Physics of Strength and Plasticity, Professor of the Chair “Theory of Strength and Designing”
Исследовано изменение скорости распространения ультразвука при пластической деформации коррозионно-стойкой высокохромистой стали 40Х13 с феррито-карбидной (состояние поставки), мартенситной (после закалки) и сорбитной (после высокого отпуска) структурами. Обнаружено, что каждое состояние демонстрирует свой вид кривой нагружения. В состоянии поставки диаграмма нагружения является практически параболической на всем протяжении, в то время как в мартенситном состоянии содержит только стадию линейного деформационного упрочнения, а в сорбитном состоянии кривая пластического течения является трехстадийной. Методами оптической и атомно-силовой микроскопии исследована структура стали при различных видах термической обработки. Одновременно с регистрацией кривых нагружения проводили измерение скорости ультразвуковых поверхностных волн (волн Рэлея) в исследуемой стали при растяжении. Реализация метода измерения скорости волн Рэлея заключалась в периодической генерации прямоугольных импульсов длительностью 100 нс на входе излучающего пьезопреобразователя и регистрации прошедшей по образцу волны посредством приемного пьезопреобразователя, подключенного к цифровому осциллографу. Регистрируемый сигнал в цифровом виде использовали для измерения времени, прошедшего от момента генерации импульса на входе излучающего преобразователя до момента возникновения сигнала на выходе приемного преобразователя. Расстояние между преобразователями в процессе эксперимента остается постоянным. Показано, что зависимость скорости ультразвука при активном нагружении определяется законом пластического течения, то есть стадийностью соответствующей диаграммы нагружения. Структурное состояние исследуемой стали изменяет не только тип деформационной кривой при одноосном растяжении, но и меняет характер зависимости скорости ультразвука от деформации.
The paper is devoted to the research of velocity variation of ultrasound propagation at plastic deformation of corrosion-resistant highchromium steel 40KH13 with ferrite-carbide (as-received condition), martensitic (after hardening) and sorbite (after high-temperature tempering) structures. It has been revealed that each condition demonstrates its own load curve. In as-received condition the load diagram is practically a parabolic one on the whole extent, while in a martensitic condition there is only the stage of a linear deformation hardening, and in a sorbite condition the plastic fl ow curve is three-stage. Using the methods of optic and atomic-force microscopy, the authors have researched the structure of steel at diff erent kinds of thermal treatment. Simultaneously with the regist ration of load curves the researches have conducted the velocity measurement of ultrasound surface waves (Rayleigh waves) in the researched steel at the extension. The realization of the method of velocity variation of Rayleigh waves is in a periodic generation of rectangular impulses with the duration of 100 ns at the input of a radiant piezoelectric transducer and the registration of the passed-by one according to the sample of the wave by means of the receiving piezoelectric transducer, connected up to the digital oscilloscope. The registered signal in a digital form has been used to measure time, passed from the moment of impulse generation at the input of the radiant transducer up to the moment of signal initiation at the output of the receiving transducer. The distance between the transducers during the experiment is constant. It has been shown that the dependence of ultrasound velocity at active loading is defined by the plastic fl ow rule, i.e. the staging of the appropriate loading diagram. The structural condition of the researched steel changes not only the type of the deformation curve at uniaxial tension, but it also changes the dependence character of ultrasound velocity on the deformation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.