Abstract

Acoustic emission activity under static loading of Pb–Sn alloys was studied in a wide range of alloy element concentrations. The strain rate dependences of the acoustic emission count rate were plotted in mechanical tests. The obtained experimental data revealed a significant change in the type of recorded acoustic emission signals depending on the alloy structure, determined by the content of alloy elements. With a low tin content, the detected acoustic emission is generated by the dislocation fluxes localized at grain boundaries under the conditions of a large contribution of grain boundary sliding to plastic deformation. An increase in the β-phase content leads to a sharp decrease in acoustic emission due to the formation of eutectic regions around the α-phase grains, which inhibit dislocation processes. For eutectic alloys, the maximum acoustic emission was detected in the transition to intense plastic flow. Plastic deformation in this case was determined by the specific mesostructure of the alloy and occurred through the motion of individual eutectic colonies formed by alternating layers of the α and β phases. Strong acoustic emission activity in the hypereutectic region was observed with increasing tin content, due to increasing contribution of the β phase to acoustic emission. It was shown that qualitative differences in the mesostructure of Pb–Sn alloys manifested with changes in the element contents trigger various dominant mechanisms of plastic deformation, due to which the acoustic emission type changes markedly in the loaded alloy.

中文翻译：

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铅锡合金塑性变形过程中的声发射

摘要

在广泛的合金元素浓度范围内，研究了Pb-Sn合金在静态载荷下的声发射活性。在机械测试中绘制了声发射计数率的应变率依赖性。获得的实验数据表明，取决于合金结构，所记录的声发射信号的类型发生了显着变化，取决于合金元素的含量。锡含量低时，在晶界滑动对塑性变形的贡献很大的条件下，由位于晶界的位错通量产生检测到的声发射。β相含量的增加由于在α相晶粒周围形成的共晶区域而导致声发射的急剧下降，这抑制了位错过程。对于低共熔合金，在向强烈的塑性流动过渡过程中检测到最大的声发射。在这种情况下，塑性变形由合金的特定介观结构决定，并通过由α和β相交替层形成的各个共晶集落的运动而发生。由于β相对声发射的贡献增加，随着锡含量的增加，在过共晶区域中观察到了强的声发射活性。结果表明，Pb-Sn合金介孔结构的定性差异随元素含量的变化而变化，触发了各种塑性变形的主要机制，因此，在负载的合金中，声发射类型发生了显着变化。在这种情况下，塑性变形由合金的特定介观结构决定，并通过由α和β相交替层形成的各个共晶集落的运动而发生。由于β相对声发射的贡献增加，随着锡含量的增加，在过共晶区域中观察到了强的声发射活性。结果表明，Pb-Sn合金介孔结构的定性差异随元素含量的变化而变化，触发了各种塑性变形的主要机制，因此，在负载的合金中，声发射类型发生了显着变化。在这种情况下，塑性变形由合金的特定介观结构决定，并通过由α和β相交替层形成的各个共晶集落的运动而发生。由于β相对声发射的贡献增加，随着锡含量的增加，在过共晶区域中观察到了强的声发射活性。结果表明，Pb-Sn合金介孔结构的定性差异随元素含量的变化而变化，触发了各种塑性变形的主要机制，因此，在负载的合金中，声发射类型发生了显着变化。由于β相对声发射的贡献增加，随着锡含量的增加，在过共晶区域中观察到了强的声发射活性。结果表明，Pb-Sn合金介孔结构的定性差异随元素含量的变化而变化，触发了各种塑性变形的主要机制，因此，在负载的合金中，声发射类型发生了显着变化。由于β相对声发射的贡献增加，随着锡含量的增加，在过共晶区域中观察到了强的声发射活性。结果表明，Pb-Sn合金介孔结构的定性差异随元素含量的变化而变化，触发了各种塑性变形的主要机制，因此，在负载的合金中，声发射类型发生了显着变化。