Page 27 - Стасишин Дисертація

27

Після цього, зазвичай, відбувається швидке руйнування, яке називають крихким

через наявність тонкого гострого надрізу.

Таким чином, деградація металів, що викликана втомою, супроводжується

змінами і на їх поверхні. Ці зміни відбуваються поступово, спочатку на нанорівні

(процеси зсуву зерен, зміни їх орієнтації та спотворення кристалічної ґратки), згодом

на мікрорівні (руйнування у зернах та поява втомних МТ), і вкінці на макрорівні

(процес об’єднання МТ в макротріщину). Іншими словами, ця деградація металів

супроводжується зміною шорсткості їх поверхні. Тобто величина зміни параметрів

шорсткості поверхні (ШП) свідчить про ступінь деградації металів, що викликана

втомними навантаженнями, зокрема механічними ЦН.

1.2 Зміни на поверхні металів за наводнювання

Одним з найбільш поширених елементів на землі є водень (H) [28]. Через малі

атомарні розміри він є хімічно агресивним, має високу рухливість та низьку

в’язкість. Ще однією особливістю водню є те, що він легко виділяється під час

хімічних реакцій з води, за розкладання нафто- та газопродуктів, мастильних

матеріалів, а також під час згоряння полімерних сполук.

Через високу рухливість газоподібний водень має здатність проникати у

метали та сплави. Потрапляючи у них, він заповнює порожнини у структурі

матеріалу, зокрема, простір між зернами, пори, тріщини тощо. Внаслідок високої

рухливості під час нагрівання матеріалу водень має здатність накопичуватись у

дефектах та переходити з атомарного стану в молекулярний [29]. Таке накопичення

може призвести до розривів кристалічної ґратки металів та утворення блістерів [30],

флокенів, тріщин і сколів. Таким чином ці процеси спричиняють блістерне

руйнування у парах тертя, провокують водневу корозію, є основною причиною

«холодного» руйнування зварних швів, відшарувань захисних покриттів та плівок у

металічних вузлах і напівпровідниках.