Влияние скорости циклического нагружения на глубину зоны пластической деформации сплава ВНС-25

Abstract

Исследована глубина зоны пластической деформации в вершине усталостной трещины в сплаве ВНС-25 (03Х12Н10МТ), испытанном на циклическую трещиностойкость в условиях симметричного растяжения-сжатия с частотой 20, 170, 600 Гц и 3, 10 кГц. Показано, что повышение частоты нагружения приводит к уменьшению скорости роста усталостной трещины и глубины зоны пластической деформации под поверхностью разрушения при одинаковых значениях коэффициента интенсивности напряжений. Вместе с тем зависимость глубины зоны пластической деформации от скорости роста трещины инвариантна к частоте нагружения.

Досліджено глибину зони пластичної деформації у вістрі тріщини від утомленості у сплаві ВНС-25 (03Х12Н10МТ), який випробовували на циклічну тріщиностійкість при симетричному розтязі-стиску з частотою 20, 170, 600 Гц і 3, 10 кГц. Показано, що підвищення частоти навантажування приводить до зниження швидкості росту тріщини від утомленості та зменшення глибини зони пластичної деформації під поверхнею руйнування за умови однакових значень коефіцієнта інтенсивності напружень. Разом із тим залежність глибини зони пластичної деформації від швидкості росту тріщини інваріантна до частоти навантажування.

We investigate the depth of the plastic deformation zone at the tip of a fatigue crack in the VNS-25 alloy (03Kh12N10MT) tested for cyclic crack growth resistance under symmetric tension-compression loading with frequencies of 20, 170, 600 Hz and 3, 10 kHz. We demonstrate that an increase in the loading frequency causes deceleration of fatigue crack propagation and is responsible for a decrease in the depth of the plastic deformation zone under the fracture surface at equal values of the stress intensity factor. At the same time, dependence of the plastic deformation zone depth on the crack growth rate is invariant with respect to the loading frequency.