Page 24 - Стасишин Дисертація

24

Руйнування металів [16] під час втоми відрізняється від руйнування за

статичних або навантажень з малою повторюваністю, і характеризується такими

особливостями:

- втомне руйнування відбувається із зовнішніми ознаками пластичної

деформації навіть у найкрихкіших матеріалах;

- воно відбувається за напружень, що не тільки менші границь міцності та

текучості, але й менші за границю пружності;

- для втоми характерно те, що на міцність суттєво впливає концентрація

напружень.

За втоми матеріалу перед руйнуванням у ньому виникають та розвиваються

мікротріщини (МТ) [17], поява яких пов’язана з особливостями його структури і

режимами термомеханічної обробки.

У місцях, які є концентраторами напружень (отвори, порожнечі, включення та

ін.) під час ЦН може відбуватися раптове руйнування матеріалу за величини, що

менша за границю текучості, та призвести до виходу з ладу вузлів машин тощо.

Руйнування під час ЦН залишається багато в чому не вивченим і не дозволяє

повністю зрозуміти поведінку матеріалу за втоми та визначити причини виникнення

втомного зламу. Також не до кінця встановлено механізм впливу величини

навантаження на характер руйнування металів. Тому за результатами проведених

експериментальних досліджень різні науковці пропонували деякі теорії руйнування

під час втомних навантажень [18,19].

Зокрема, вважається, що складність процесів, які протікають за ЦН, можна

пояснити складною структурою та неоднорідністю полікристалічних зерен [20,21].

Усі метали та сплави містять у собі велику кількість зерен, які є хаотично

орієнтованими. Усі зерна розділені між собою границями, порами, різними

неметалевими включеннями, дислокаціями, дисклинаціями тощо. Під час обробки

металів та кристалізації відбувається утворення неоднорідних зерен. За прикладання

навантаження виникає нерівномірний розподіл напружень вздовж граней зерен у
полікристалічному матеріалі. В результаті ЦН на границях зерен виникають