Кількісний аналіз сітки тріщин термічної втоми на поверхні матеріалу

Abstract

За результатами автоматизованого аналізу зображень поверхонь з тріщинами термічної втоми встановлені особливості деформування і руйнування теплотривкої сталі 25Х1М1Ф. Виявлено та кількісно описано закономірності і характерні етапи її деформування з трансформацією на поверхні блокової структури розтріскування внаслідок об’єднання окремих тріщин термічної втоми в сітку, яку визначає здатність металу деформуватися в межах острівців нерозтріснутого матеріалу, оточених тріщинами. Міру взаємодії кожної з тріщин з їх множиною оцінено за інтенсивністю зсувних та ротаційних процесів всередині блоків матеріалу, непошкоджених тріщинами термічної втоми, та зміною їх орієнтації відносно напряму прикладеного навантаження.

По результатам автоматизированного анализа изображений поверхностей с трещинами установлены особенности деформирования и разрушения теплостойкой стали 25Х1М1Ф. Выявлены и количественно описаны закономерности и характерные этапы ее деформирования с трансформацией на поверхности блоковой структуры растрескивания вследствие объединения отдельных трещин термической усталости в сетку, которая определяется способностью металла деформироваться в пределах островков нерастреснутого материала, окруженных трещинами. Меру взаимодействия каждой из трещин с их множеством оценено по интенсивности сдвиговых и ротационных процессов в середине блоков материала, неповрежденных трещинами термической усталости, и изменению их ориентации относительно направления прикладываемого нагружения.

According to the results of the automated analysis the basic regularities of deformation and fracture of heat-resistant 25Х1М1Ф steel with a formed grid of thermal fatigue cracks was established. The basic patterns and characteristic stages of the process of deformation were identified and quantitatively described. Behaviour of the block structure failure of the material was determined by combining individual defects and deformation properties of the “islands” surrounded by the material cracks. The level of interaction of each of the crack with their multiplicity was evaluated by the intensity of the shear and rotation processes inside the material blocks, not damaged by thermal fatigue cracks, and by the orientation change with respect to the applied loading direction.