Изюмова А.Ю., Вшивков А.Н., Мубассарова В.А., Пантелеев И.А., Угольников М.В., Ильиных А.В., Плехов О.А. «Акустико-эмиссионные особенности распространения усталостной трещины в титановом сплаве Вт6 после лазерной ударной проковки» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 5, с. 27-38 (2024)

Исследование посвящено установлению характерных особенностей сигналов акустической эмиссии (АЭ) при развитии усталостной трещины в поле остаточных напряжений, предварительно созданном лазерной ударной (ЛУ) обработкой. Этот метод заключается в формировании поля остаточных напряжений путем высокомощного короткоимпульсного лазерного воздействия и генерации в материале упруго-пластической волны. В результате такого воздействия структура материала в поверхностном слое претерпевает изменения, которые влияют не только на возможности зарождения и развития усталостной трещины, но и характеристики АЭ в процессе циклического деформирования. В ходе работы серия образцов из титанового сплава ВТ6 подвергалась ЛУ воздействию в зоне концентратора напряжений с целью замедления зарождения и развития усталостной трещины. Далее обработанные образцы испытывались в условиях циклического деформирования для демонстрации эффективности выбранного режима ЛУ упрочнения. На исследуемых образцах в процессе испытаний регистрировались длина трещины методом падения электрического потенциала и сигналы АЭ. На основе полученных экспериментальных данных был проведен кластерный анализ сигналов АЭ, в результате которого было показано, что сигналы АЭ явно разделяются на два кластера, что может свидетельствовать о наличии двух доминирующих источников, качественно отражающих два преобладающих механизма разрушения. Было показано, что на образцах после ЛУ обработки величина кумулятивной энергии сигналов АЭ в каждом из кластеров значительно выше по сравнению с базовыми образцами до момента начала активного роста усталостной трещины. Таким образом, в результате ЛУ обработки наблюдаются значительные изменения в эволюции сигналов АЭ в процессе циклического деформирования образцов из титанового сплава Вт6 с боковым полукруглым надрезом. Это косвенно свидетельствует о том, что ЛУ обработка оказывает влияние на структурные характеристики материала, создавая поле остаточных напряжений и продлевая усталостный ресурс образцов.