Кристалографічні аспекти формування та розвитку деформаційного рельєфу як показника накопиченого втомного пошкодження (огляд джерел)
Т. П. Маслак$^{1}$, С. Р. Ігнатович$^{1}$, М. В. Карускевич$^{1}$, О. М. Карускевич$^{1}$, Т. В. Турчак$^{2}$
$^{1}$Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 28.03.2024; остаточний варіант - 06.05.2024. Завантажити: PDF
В статті представлено огляд досліджень, в яких було розглянуто кристалографічні аспекти процесу втомного пошкодження металевих полікристалів і монокристалів. Метою є обґрунтування необхідности та можливости урахування текстури полікристалічних матеріялів і кристалографічної орієнтації монокристалів для розрахунку еквівалентних напружень багатоосьового навантаження, задля аналізи та кількісної оцінки накопиченого втомного пошкодження. Виконано: аналізу сучасних досліджень деформаційного рельєфу поверхні металів як показника накопиченого втомного пошкодження; аналізу кристалографії складових деформаційного рельєфу; визначення впливу текстури конструкційних стопів на формування деформаційного рельєфу та відповідного втомного пошкодження; обґрунтування припущення про активацію додаткових систем ковзання під час двовісного циклічного навантажування. Звернуто увагу на те, що метод Губера–Мізеса, який використовується для розрахунків еквівалентних напружень під час двовісного навантажування, не враховує анізотропію конструкційних стопів, зокрема алюмінійових стопів, які використовуються в авіяційних конструкціях. Методи дослідження, яких розглянуто в статті: механічні випробування, оптична мікроскопія, рентґеноструктурна аналіза. Основним результатом є обґрунтування необхідности врахування кристалографічної анізотропії для розрахунку еквівалентних напружень за багатоосьового навантаження. Проведено огляд досліджень, в яких накопичення втомного пошкодження та відповідне формування й розвиток деформаційного рельєфу пов’язані з кристалографічною орієнтацією монокристалів і кристалітів текстурованих полікристалічних матеріялів, що вказує на необхідність і можливість урахування кристалографічних аспектів для розробки методів оцінки накопиченого втомного пошкодження. Ефект кристалографічної орієнтації монокристалів і текстури полікристалічних матеріялів є істотним як за одновісного навантажування, так і за двовісного навантажування.
Ключові слова: втома металів, деформаційний рельєф, кристалографія ковзання, одновісне навантажування, багатоосьове навантажування, еквівалентне напруження.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i07/0649.html
PACS: 46.50.+a, 61.72.Lk, 62.20.F-, 62.20.me, 81.40.Lm, 81.40.Np, 81.70.Bt