Роль локальной кривизны поверхностного слоя поликристаллов титана в зарождении и развитии усталостного разрушения

Abstract

В многоуровневом подходе физической мезомеханики исследована фундаментальная роль локальной кривизны кристаллической структуры в нелинейном поведении и разрушении при циклическом нагружении титана ВТ1-0, имеющего полиморфные превращения ГПУ-ОЦК. Получено экспериментальное подтверждение механизма развития усталостных трещин при разрушении твердого тела как структурно-фазового распада его кристаллической структуры в зонах локальной кривизны макромасштабного уровня, где неравновесный термодинамический потенциал Гиббса оказывается больше нуля.

У багаторівневому підході фізичної мезомеханіки досліджено фундаментальну роль локальної кривизни кристалічної структури в нелінійній поведінці і руйнуванні при циклічному навантаженні титану ВТ1-0, який має поліморфні перетворення ГПУ-ОЦК. Одержано експериментальне підтвердження механізму розвитку втомленості тріщин при руйнуванні твердого тіла як структурно-фазового розпаду його кристалічної структури в зонах локальної кривизни макромасштабного рівня, де нерівноважний термодинамічний потенціал Гіббса є більше нуля.

The multilevel approach of physical mesomechanics was used to study the fundamental role of curvature of the crystal structure in nonlinear behavior and fracture under cyclic loading of titanium BT1-0, which has polymorphic transformation hcp-bcc. Experimental confirmation of the mechanism of fatigue cracking at fracture of a solid as structural-phase decomposition of the crystal structure in local curvature zones of macroscale level where a non-equilibrium thermodynamic Gibbs potential is higher than zero, was obtained.