Условия перехода от рассеянного к локализованному усталостному повреждению металлов и сплавов. Сообщение 3. Определение условий перехода на основе анализа кинетики развития трещин

Abstract

Для широкого круга металлов и сплавов рассмотрены особенности зарождения и роста коротких трещин при напряжениях выше предела выносливости. Проанализирована кинетика роста коротких усталостных трещин, оцениваемая по зависимостям длины трещины либо скорости ее роста от числа циклов нагружения. Показано, что переход от стадии развития коротких трещин (рассеянное усталостное повреждение) к стадии развития магистральной трещины (локализованное усталостное повреждение) характеризуется более интенсивным увеличением скорости роста трещины. Обоснована методика определения размеров магистральных трещин, соответствующих переходу от рассеянного к локализованному усталостному повреждению. Установлено, что размеры усталостных трещин, соответствующие указанному переходу при напряжениях выше предела выносливости, уменьшаются с увеличением напряжений и остаются меньшими, чем размеры трещин при напряжениях, равных пределу выносливости.

Для широкого кола металів і сплавів розглянуто особливості зародження і росту малих тріщин при напрузі, яка вища за границю витривалості. Проаналізовано кінетику росту коротких тріщин від утомленості, що оцінюється по залежностях довжини тріщини або швидкості її росту від числа циклів навантаження. Показано, що перехід від стадії розвитку малих тріщин (розсіяне втомне пошкодження) до стадії розвитку магістральної тріщини (локалізоване утомне пошкодження) характеризується інтенсивним зростанням швидкості росту тріщини. Обґрунтовано методику визначення розмірів магістральних тріщин, що відповідають переходу від розсіяного до локалізованого утомного пошкодження. Установлено, що розміри тріщин від утомленості, які відповідають такому переходу при напрузі, яка вища за границю витривалості, зменшуються зі збільшенням напружень і залишаються меншими, ніж розмір тріщини при напрузі, що дорівнює границі витривалості..