OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 233 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Состав алюминиевого сплава (масс. %) Composition of aluminum alloy (wt. %) Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al 0,65 0,2 0,30 0,06 1,04 0,13 0,04 0,02 Остальное жению (3,37×105 и 4,8×104 циклов). Функцию концентраторов напряжений, способствующих зарождению усталостных трещин, выполняли отверстия диаметром 0,3 мм. Размеры анализируемых образцов указаны на рис. 15. В процессе исследований материалов методом ламинографии оси вращения образцов были наклонены на 30° по отношению к рентгеновскому пучку. На выходе из монохроматора энергия рентгеновского излучения составляла 28 кэВ. Рентгеновский детектор (охлаждаемая CCD-камера) фиксировал проекционные данные через каждые 0,5° (при общем повороте на 360°) со временем экспозиции 400 мс на снимок. Для того чтобы компенсировать ослабление рентгеновского излучения, обусловленное влиянием акриловой трубы, на которой закреплялся анализируемый объект, через каждые 20 экспозиций образец убирали и фиксировали отклик, вызванный присутствием полимера. Размер проекции, фиксируемой детектором, составлял 1984×7680 пикселей (после бинирования 2×2). При этих условиях обеспечивался компромисс между разрешением изображения и простотой обработки данных. Эффективный размер пикселя детектора составил 5,7 мкм (после биннинга). Размер поля зрения был равен 11,3 мм (по горизонтали) × 4,4 мм (по вертикали). На длине между поворотным магнитом и образцом (52 м) рентгеновский луч был параллельным. Расстояние между образцом и детектором, составляющее 0,8 м, обеспечивало проявление эффекта фазового контраста. Изображения трещин (рис. 16) были восстановлены с использованием алгоритма фильтрованной обратной проекции и 3D-визуализации (рис. 17) семисот двадцати двумерных проекций, развернутых относительно друг друга на угол 0,5°. Изображения трещин, возникших в процессе внешнего нагружения, были успешно восстановлены. Наблюдается хорошее соответствие расчетных данных с фактическими. Полученные в работе результаты позволили авторам на примере сварных соединений сделать вывод о высокой эффективности метода компьютерной ламинографии для изучения процессов усталостного разрушения материалов. Получаемая этим методом информация важна с позиции разработки материалов, характеризующихся высоким уровнем усталостных свойств. Исследование контактно-усталостных трещин Одно из приложений метода синхротронной компьютерной ламинографии связано с изучением дефектов, возникших в процессе контактноусталостного нагружения [39–41]. Для решения этой задачи используют также и другие методы синхротронных исследований, в том числе дифракционные [42, 43]. В работе [41], выполненной Nakai с соавторами, материалом исследования была подшипниковая сталь с содержанием элементов, представленным в табл. 4. Нагружение осуществлялось по схеме качения «неподвижРис. 15. Образец, вырезанный из сварного соединения, полученного методом сварки трением с перемешиванием. Красными окружностями выделены зоны, исследуемые методом ламинографии [38] Fig. 15. Sample cut from a welded joint obtained by friction stir welding. The red circles are the fi elds of view of laminography [38]
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1