On the Concentration Criterion of Fracture

Abstract

Изучена кинетика накопления микротрещин на различных стадиях циклического и статического нагружения малоуглеродистой стали, а также сталей 45 и 12Х18Н9Т в процессе растяжения. Оценены концентрационный критерий (k-параметр), характеризующий начало процесса слияния микротрещин и формирования макротрещины, а также характеристики кумулятивных кривых распределения микротрещин по длине. Показано, что k-параметр связан степенной зависимостью с остаточной долговечностью материала. Рассмотрены некоторые общие закономерности процессов взаимодействия дефектов, проявляющиеся при разрушении металлических образцов.

Вивчено кінетику накопичення мікротріщин на різних стадіях циклічного та статичного навантаження маловуглецевої сталі, а також сталей 45 і 12Х18Н9Т у процесі розтягання. Оцінено концентраційний критерій (k-параметр), що характеризує початок процесу злиття мікротріщин і формування макротріщини, а також характеристики кумулятивних кривих розподілу мікротріщин по довжині. Показано, що k-параметр пов’язаний степеневою залежністю із залишковою довговічністю матеріялу. Розглянуто деякі загальні закономірності процесів взаємодії дефектів, що проявляються при руйнуванні металічних зразків.

The kinetics of microcracks’ accumulation at various stages of cyclic and static loading of specimens of the low-carbon grade 20, medium-carbon grade 45, and stainless 12Kh18N10T steels is studied. Concentration criterion of fracture (k-criterion) characterizing the initiation of process of microcracks’ coalescence and macrocrack formation as well as the characteristics of cumulative microcracks’ distribution over their lengths are estimated. As shown, the k-criterion is associated with residual lifetime of a material by means of the power-law dependence. Some general regularities of defect interaction manifesting themselves at fracture of metal specimens are considered.