Page 105 - Microsoft Word - Soviak_PhD_Thesis_Version_fin

105

аналіз поверхонь втомного руйнування (рис. 4.3–4.5), одержаних за допомогою

скануючого електронного мікроскопа, та оцінено вплив концентрації водню на

механізм розвитку тріщиноподібних дефектів за умов циклічного навантаження.

Для припорогової області (рис. 4.3), що відповідає ΔK ≈ ΔKth , діаграми

циклічної тріщиностійкості за дуже низької концентрації водню в металі

(CH ≈ 0,074 ppm) переважає ямковий рельєф поверхні втомного руйнування,

характерний для в’язкого механізму руйнування сталі. Це свідчить про те, що за такої

концентрації водень практично не впливає на кінетику поширення втомної тріщини,

що підтверджується також відносно високими значеннями порогового розмаху КІН

ΔKth (табл. 4.3). Зі збільшенням концентрації водню до CH ≈ 0,361 ppm на поверхні

руйнування з’являються ділянки квазісколу та незначна кількість пороподібних

дефектів. За концентрацій CH ≈ 1,030 ppm та CH ≈ 5,462 ppm механізм квазісколу стає

переважаючим, що свідчить про перехід до більш крихкого характеру втомного

руйнування. Таким чином, зі зростанням концентрації водню істотно змінюється

кінетика поширення втомної тріщини у припороговій області, що підтверджується

помітним зниженням значень ΔKth (табл. 4.3).

Для ділянки Паріса (Paris) діаграми циклічної тріщиностійкості (рис. 4.4)
за концентрації водню CH ≈ 0,074 ppm ще зберігаються ознаки ямкового

механізму руйнування, проте зі збільшенням концентрації водню в металі
квазіскол стає переважаючим. За CH ≈ 5,462 ppm на поверхні руйнування

спостерігаються мікротріщини завдовжки 10–20 мкм. Це свідчить про розвиток
мікророзтріскування в околі вершини магістральної втомної тріщини.

Для критичної області (ΔK ≈ ΔKfc ) діаграми циклічної тріщиностійкості за

концентрації водню CH = 0,074 ppm переважає механізм квазісколу, однак уже

спостерігається поява вторинних мікротріщин завдовжки до 10–20 мкм. Зі

збільшенням концентрації водню в сталі руйнування відбувається переважно за

механізмом квазісколу, що супроводжується інтенсифікацією процесу

мікророзтріскування та подальшою коалесценцією мікротріщин. Унаслідок їх

злиття формуються мікротріщини завдовжки понад 100 мкм (рис. 4.5).