Detekcja uszkodzeń pomiarem EA oraz metodami mikroskopowymi

W pracy opisane zostały pomiary emisji akustycznej EA generowanych podczas badania mikrotwardości wgłębnikiem Vickersa, na próbkach krzemowej i stalowej 316L z warstwą węglową. Otrzymane wyniki w postaci wykresów w dziedzinie czasu są porównywane z obserwacjami mikroskopowymi. Za pomocą analitycznego elektronowego mikroskopu skaningowego SEM zobrazowano powierzchnie odcisków, z uwidocznieniem powierzchniowych pęknięć i uszkodzeń. Odcisk mikrotwardości został przecięty z użyciem systemu FIB, zapewniającego odsłonięcie rzeczywistej struktury wewnętrznej materiału w otoczeniu odcisku. Wykonanie sekwencji przekrojów pozwoliło na zobrazowanie SEM przestrzenne uszkodzeń, zwłaszcza typu pęknięcia i rozwarstwienia, a także usytuowanie elementów warstwy wierzchniej i podłoża oraz zasięg odkształceń plastycznych. Zastosowanie obu metod pomiarowych: emisji akustycznej oraz obrazowania mikroskopowego, wzajemnie uzupełniających się, daje wnikliwą diagnostykę do analizy właściwości mechanicznych materiału.

The paper describes the measurements of acoustic emission generated during the microhardness Vickers indentation of RF PACVD carbon layer on Si and 316L substrates. The results obtained in the form of graphs in the time domain are compared with microscopic observations. An analytical scanning electron microscope SEM was used to visualize the surface cracks and damages on the indentation print. Cross-section through microhardness indents was made using the FIB system that revealed the real internal structure of the material in the environment of the indent. Execution of a sequence of sections allowed the visualization of spatial defects, especially cracks and delamination, and also the location of the components of the surface layer and the substrate as well as the determination of plastic deformation range. Application of two complementary measurement methods: acoustic emission and detailed microscopic imagining provides a comprehensive diagnostic analysis of the mechanical properties of material.