Page 86 - УДК

86

1.6 Вплив асиметрії циклу навантаження на швидкість росту втомних

тріщин в сплавах з пам’яттю форми

Для оцінювання довговічності матеріалів і елементів конструкцій із СПФ

важливо знати не тільки їх довговічність на стадії накопичення втомних

пошкоджень і зародження макротріщини, але і їх живучість, тобто стадію росту

втомних тріщин (РВТ).

Зародження втомних тріщин в NiTi сплаві досліджено в багатьох працях,

зокрема [158],[159], [160], [161],[162], [163], [123].

Для опису швидкості росту втомних тріщин в традиційних конструкційних

сплавах використовують силові, деформаційні і енергетичні критерії

руйнування. Запропоновано багато залежностей для опису росту втомних тріщин

з урахуванням впливу асиметрії циклу навантаження, огляд яких подано,

зокрема в працях [164,165]. Розвинуто також підходи до моделювання не тільки

кінетики росту, а й траєкторії поширення втомної тріщини [166–169].

Огляд результатів дослідження впливу температури, мікроструктури,

асиметрії циклу навантаження, середовища, розмірів тріщини, а також різних

видів холодної обробки на швидкість росту в NiTi сплавах подано зокрема в [69].

Одним із недоліків псевдопружного NiTi сплаву, є його значно нижчий
опір РВТ та найнижчий пороговий коефіцієнт інтенсивності напруження ΔK th ~

2 МПа√м порівняно з такими біомедичними металічними сплавами для
імплантатів як Ti-6Al-4V та аустенітна нержавка сталь 316 SS [170]. Проте,

приведення розмаху КІН до модуля пружності матеріалу (ΔK/E), показує майже
однакову порівняно із біомедичними сплавами швидкість РВТ.

Виявлено, що збільшення R від 0,1 до 0,7 підвищує понад чотири рази

швидкість РВТ в псевдопружному аустеніті NiTi сплаву за температури 37 °С

(A f = 30 °C).

Досліджено вплив асиметрії циклу навантаження на швидкість і

мікромеханізми РВТ в псевдопружному сплаві Cu-Zn-Al сплаві з пам’яттю

форми при позацентровому розтягу компактних зразків [171]. Як і для