ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Припороговое распространение усталостных трещин из "Усталость металлических материалов " На рис. 4,9 представлена первая (припороговая) стадия РУТ, а в табл. 4.1 схема процессов, происходящих на этой стадии (применительно к ОЦК мета Лам и сплавам), составленная с учетом работ [5,19,20]. На этой схеме АК условный пороговый коэффициент интенсивности напряжений для малых трещин. Этот критерий относится к периоду зарождения усталостной трещины. Согласно Дж. Лэнкфорду [48] на ранних стадиях развития трещины ее скорость соизмерима с продвижением трещины на один параметр кристаллической решетки. Эффект закрытия усталостной трещины играет заметную роль на этой стадии РУТ. [c.122] Гуревич [7, 8, 22] предложил за минимальный квант разрушения принять размер, равный двум параметрам кристаллической решетки, т.е. 5 Ю-1 . Соответственно им предлагается выделить на кинетической диаграмме усталостного разрушения критерий АК . Поскольку при низких значениях АК, близких к приращение длины трещины за цикл меньше, чем величина этого кванта , то, по мнению автора, это свидетельствует о дискретном подрастании трещины. [c.122] Для сплавов на основе железа численные значения АКц в припороговой области РУТ изменяются в пределах от 4 до 12 МПа л/м. [c.122] Как следует из табл. 4.1 сильное влияние на скорость РУТ в припороговой области оказывает коэффициент асимметрии цикла R (для сплавов на основе железа АК, , изменяется в пределах от 2,3 до 12,3 МПа по мере уменьшения К [23]). В работе [25] на легированных сталях было показано, что ответственным за влияние к на припороговую скорость РУТ является эффект закрытия трещины под влиянием окисления, которое усиливается с уменьшением / . В инертной атмосфере, когда образование окислов отсутствует, или у высокопрочных материалов влияние на припороговые характеристики РУТ уменьшается. [c.122] РУТ трещина распространяется прерывисто, сильное влияние на ее развитие оказывают микроструктура, среда и асимметрия цикла нагружения, и поэтому рельеф разрушения на этой стадии часто носит сложный характер, хотя и отличается некоторой периодичностью структуры. В работе [26] показано, что у ферри-то-перлитных сталей в конце этой стадии может наблюдаться межзеренное разрушение. [c.123] Закономерности припорогового роста усталостных трещин в конструкционщ 1х сталях рассмотрены в ряде работ [29, 30 и др.]. В работе [56] сделан вывод, что добиться оптимального сочетания АК, , и можно лишь при обработках, в результате которых реализуются структурные состояния с высокими значениями напряжения циклической микротекучести. Практически это достигается в ферритно-мартенситных структурах, в плотно заполненных дисперсных структурах высокоуглеродистых сталей, образующихся при температурах отпуска, соответствующих началу сфероидизации карбидов [30]. [c.124] Припороговая область развития усталостных трещин для случая образцов без концентратора напряжений имеет сравнительно короткую протяженность (порядка десятков размеров зерен). Как уже отмечалось выше, она связана с морфологией структуры материала при раскрытии вершины трещины по типу I и II. Например, на рис. 4.8 хорошо видно, что раскрытие трещины на этой стадии распространения в пластичном молибдене марки ЦМ-10 чувствительно к размеру зерна (меняется кристаллография разрушения при переходе от одного зерна к другому). Оно протекает в условиях смешанного типа раскрытия трещины (видны плоскости сдвига типа карандашного скольжения, что связано с раскрытием трещины по типу II, и наблюдается квазибороздча-тый рельеф на этих плоскостях сдвига - раскрытие трещины по типу I). [c.124] Выше уже отмечалось, что одной из важных характеристик на этой стадии распространения усталостных трещин является параметр АК, ,. Значения этого параметра в сочетании с величинами предела текучести и предела вьшосливости следует рассматривать в качестве основных показателей конструктивной прочности в области многоцикловой усталости [31]. Пороговое значение размаха коэффициента интенсивности напряжений может быть определено тремя методами, которые сводятся к следующему [13]. [c.124] Определение АК, , - очень трудоемкая операция, занимающая много времени, так как трещину можно считать неспособной к росту только в том случае, если на какой-то определенной ступени напряжения имеется по меньщей мере 5 (10 -107) циклов и не наблюдается увеличения ее длины. Основные методики определения критерия АК, рассмотрены в работе [5]. [c.126] Вернуться к основной статье