Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2021,  том 18,  №4, 408-413

 

Александр Сергеевич Грязнов1†, Владимир Александрович Плотников2, Анна Васильевна Гусева3

Динамика спектральных линий акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях в никелиде титана

1 Алтайский государственный педагогический университет, ул. Молодежная, 55, 656031, Барнаул, Россия
2,3 Алтайский государственный университет, пр. Ленина, 61, 656049, Барнаул, Россия
1 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0003-0413-907X
2 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0001-7051-1082
3 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0002-1671-1304

Проанализирован частотный спектр акустической эмиссии при термоупругих мартенситных превращениях в никелиде титана. Дискретный характер спектра сигналов акустической эмиссии свидетельствует о резонансных свойствах кристаллической среды, в которой распространяются пакеты акустических волн, а резонансные свойства определяются совокупностью естественных резонаторов системы образец-волновод-датчик. То есть низкочастотный спектр акустической эмиссии является вторичным эффектом, результатом преобразования первичных сигналов акустической эмиссии на естественных резонаторах. Установлено, что в окрестности температуры начала превращения B2→B19′ наблюдается резкое смещение частот спектральных линий в низкочастотную область спектра, продолжающееся до температуры окончания превращения. Такое поведение спектра акустической эмиссии, очевидно, связано с эффектом «смягчения» упругих модулей при приближении температуры к температурному интервалу термоупругих мартенситных превращений. Следствием снижения величины упругих модулей является снижение скоростей распространения акустических волн в сплавах и снижение резонансных частот естественных резонаторов. Набор спектральных линий свидетельствует о преобразование первичных сигналов акустической эмиссии на естественных резонаторах.

Ключевые слова: термоупругие мартенситные превращения, акустическая эмиссия, частотный спектр, никелид титана, фазовый наклеп, динамика спектральных линий.

УДК 534.16

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2021.04.002


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 18, No.4 (2021) 408-413

 

Alexander S. Gryaznov1†, Vladimir A. Plotnikov2, Anna V. Guseva3

Dynamics of acoustic emission spectral lines in thermoelastic martensitic transformations in titanium nickelide

1 Altai State Pedagogical University, Molodezhnaya Str., 55, Barnaul, 656031, Russia
2,3 Altai State University, Lenin Pr., 61, Barnaul, 656049, Russia
1 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0003-0413-907X
2 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0001-7051-1082
3 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0002-1671-1304

The article is devoted to the analysis of frequency spectrum of acoustic emission during thermoelastic martensitic transformations in titanium nickelide. The discrete nature of the spectrum of acoustic emission signals indicates the resonant properties of the crystal medium in which acoustic wave packets propagate, and the resonant properties are determined by the combination of natural resonators of the sample-waveguide-sensor system. That is the low-frequency spectrum of acoustic emission is a secondary effect, the result of the conversion of primary acoustic emission signals on natural resonators. It is established that in the area of the temperature of the beginning of the transformation B2→B19′ a sharp shift of the frequencies of spectral lines to the low-frequency region of the spectrum is observed, which continues until the temperature of the end of the transformation. This behavior of the acoustic emission spectrum is related to the effect of «softening» of elastic modules when the temperature approaches the temperature range of thermoelastic martensitic transformations. The consequence of a decrease in the value of elastic modules is a decrease in the propagation velocities of acoustic waves in alloys and a decrease in the resonant frequencies of natural resonators. A set of spectral lines indicates the transformation of the primary acoustic emission signals at natural resonators.

Keywords: thermoelastic martensitic transformations, acoustic emission, frequency spectrum, titanium nickelide, phase slope, dynamics of spectral lines.