Page 98 - Стасишин Дисертація

98

У створеному методі застосовано новий підхід до виділення компонент

рельєфу і підібрано оптимальні параметри фільтра, що дозволило швидко та

безконтактно відтворити рельєф поверхні досліджуваної ділянки матеріалу.

Отримано залежності змін рельєфу поверхонь від кількості циклів навантаження.

Зміни шорсткості в околі концентратора напружень можна пояснити виходом

дислокацій на поверхню та утворенням зон ковзання. Також запропонований метод

дозволяє оперативно визначати параметр ВЗП d*, розділити її циклічну та статичну

(монотонну) зони.

3.1.2 Аналіз експериментальних результатів та запропонованих підходів

визначення розмірів ВПЗ та місця зародження втомної макротріщини

Весь процес втомного руйнування, який включає в себе виникнення, розвиток

та ріст втомної тріщини, можна розділити на три фази. На першій фазі відбувається

зародження дрібних мікротріщин. Найчастіше вони зароджуються у поверхневих

шарах, або на поверхні матеріалу. Таку локалізацію мікротріщин можна пояснити

тим, що поверхневі шари містять сліди пошкоджень та залишкові напруження

внаслідок технологічної обробки деталей. Також під час циклічних навантажень

стиску-розтягу поверхневі шари матеріалу зазнають найбільшого напруження.

Довговічність матеріалу за втомного навантаження можна розглядати як два

етапи. Перший етап включає в себе всі зміни матеріалу до зародження втомної

мікротріщини. До змін, які відбуваються на першому етапі, слід віднести зміни

шорсткості поверхні матеріалу та утворення пластичної зони в околі концентратора

напружень. Другий етап втомної довговічності включає в себе зародження

мікротріщини з подальшим її ростом, утворення нової зони передруйнування та

пластичної зони у вершині тріщини, яка виступає концентратором.

Цей феномен змін шорсткості поверхні та деградації металу в цілому було

виявлено та частково описано низкою науковців, зокрема Бакнер показав цей

феномен для термічної обробки металів [17], Чан – для NI200, C. Ігнатович і C.

Юркевич [106] – для 2024 алюмінієвих сплавів, Давіла [107] та ін. – для алюмінієвого