а структурні. До першої належать параметри циклу напружень (розмах, асиметрія, частота), навколишнє середовище (її хімічна активність, вологість, температура), а також характер напружено-деформованого стану у вершини тріщини в зразку або елементі конструкції, який визначається їх геометрією і розмірами. Основні структурні фактори (друга група) обумовлені хімічним складом матеріалу і його мікроструктурним станом. p>
Залежність закриття тріщини від рівня розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги. Закриття тріщини характерно для пріпорогового зростання втомної тріщини, воно монотонно слабшає у міру зростання розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги. Це пояснюється збільшенням у міру зростання коефіцієнта інтенсивності напруги розкриття тріщин, величина якого в Зрештою виключає появу закриття тріщини. Максимальний коефіцієнт інтенсивності напруги Kmax, при якому не відбувається закриття тріщини, залежить від ряду факторів, у тому числі від структури сплаву і експлуатаційних умов, включаючи асиметрію циклу. p>
Зв'язок закриття тріщини з асиметрією циклу. Вплив асиметрії циклу на прояв закриття тріщини досліджено досить широко. Підвищення коефіцієнта асиметрії в бік позитивних значень викликає зниження закриття тріщини і збільшення швидкості росту втомної тріщини. У міру зниження розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги і швидкості зростання втомної тріщини чутливість закриття до асиметрії циклу напружень посилюється до максимального рівня на порозі втоми. Послаблення ролі закриття тріщини у міру зростання коефіцієнта асиметрії пояснять тим, що підвищення коефіцієнта асиметрії відбувається зближення значень мінімального коефіцієнта інтенсивності напруги Kmin і коефіцієнта інтенсивності напруги, що характеризує момент відкриття тріщини Kор. Тому при більш високих коефіцієнтах асиметрії зменшується розмах коефіцієнта інтенсивності напруги, відповідний закритою тріщині = Kop - Kmin і, отже, зростає ефективний розмах (рис. 8, а). Такі міркування приводять до залежностям порогових характеристик (рис. 8, б), і добре узгоджуються з результатами дослідів. <В
Рис. 8. Параметри циклу навантажування (а) і Залежно порогових розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги (б).
Частота навантаження. На повітрі частотні залежності порогової інтенсивності напружень різних матеріалів неоднозначні. Якщо в титановому сплаві Ti-6Al-6V-2Sn підвищення частоти циклу знижує пороговий розмах коефіцієнта інтенсивності напруги, то в алюмінієвому сплаві ефект зворотний. При цьому лінійна залежність параметра від частоти зберігається для всіх досліджуваних форм циклів напруг. Збільшення частоти навантажування значно інтенсифікує автокаталитически окісідообразаваніе на поверхні руйнування, про що свідчить і різний характер залежностей швидкості росту втомної тріщини при постійному розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги від її довжини, а також вид поверхонь руйнування.
Вплив підвищеної температури випробувань. Дані про вплив температури випробувань на кінематику зростання втомної тріщини в пріпороговой області вельми суперечливі. Наприклад, опір пріпороговому зростанню втомної тріщини нержавіючої сталі підвищується з збільшенням температури від 290 до 970К при випробуваннях на повітрі, проте залишається постійним у вакуумі і гелії. Для корпусних перлітних сталей залежність порогового розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги від температури випробувань немонотонна - зниження порогового розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги при підвищенні температури до 420-470К змінюється його зростанням при більш високих температурах. Характерною особливістю зростання втомної тріщини при підвищених температурах є незалежність порогового розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги від температури випробувань в умовах навантаження з високою асиметрією циклу напружень. p> Для розуміння причини, що визначають особливості пріпороговой кінетики росту втомної тріщини в конструкційних сталях при підвищених температурах, дуже корисним виявилося залучення концепції закриття тріщини, зокрема аналіз розвитку ЗТШ і ЗТО при підвищених температурах. Встановлено, що із зростанням температури внаслідок посилення поперечного ковзання знижується шорсткість поверхні руйнування, що послаблює ЗТШ, забезпечуючи зниження нормального порогового розмаху коефіцієнта інтенсивності напруги. p> Оцінка масштабного фактора з урахуванням закриття тріщини. Питання про вплив масштабного фактора, тобто розміру зразка, на характеристики циклічної тріщиностійкості - один з найважливіших в механіці втомного руйнування, так як він стосується адекватності результатів випробувань лабораторних зразків і натуральних виробів при прогнозуванні працездатності останніх. Єдиного думки щодо впливу тріщини використовуваних зразків на опір сталей пріпороговому зростанню втомної тріщини немає. Зафіксовано зниження, підвищення і сталість порогових розмахів коефіцієнта інтенсивності напруги різних сталей при збі...
