Развитие усталостных трещин в сложных телах

На этой стадии развития усталости выявлено незначительное количество полос, связанных с притуплением вершины трещины. Изменения вида поверхностей трещин вдоль линии. Видно, что в точке 1 инициирование трещины происходило вследствие упрочнения металла при высоком уровне деформаций. Картина высокоразвитых полос соответствует периоду «пластической» усталости в точке 2. Хрупкие скачки наблюдались между точками 3 и 5. Здесь полосы изолированы и очень тонкие. В точке 6 структура поверхности трещины различна, экструзии запутаны и плохо выражены. Субструктуры дислокации (размер ячеек) в пластической зоне в вершине трещины распределены неравномерно и зависят от величины коэффициента интенсивности напряжений (от длины трещины при данном виде нагружения).

Тенденция к заторможению и распределению трещин очень мало зависит от субструктуры дислокаций. Развитие микро — и макротрещин при циклическом нагружении в поверхностных слоях отличается от процесса во внутренних частях тел степенью объемности напряженного состояния. В плоскодеформированном состоянии в объеме тела трещины развиваются в виде ряда хрупких скачков. Борозды, вызываемые притуплением вершин трещин, на этой стадии очень малоразвиты.

Субструктуры дислокации (размеры клеток) в пластической зоне у вершин трещин распределены неоднородно и зависят от значения коэффициента интенсивности напряжения (по длине трещин при данном нагружении). Тенденция к остановке или распространению трещин очень мало подвержена влиянию этой субструктуры. Математическая интерпретация явления, рассмотренного выше, может быть основана на понятии о критическом коэффициенте интенсивности напряжений, зависящем как от предыстории нагружения, так и от местных типов деформации (соответственно от формы тела). Проникновение трещин через области внутренних напряжений, быстро возникающих при перегрузке, очень затруднено; трещины останавливаются из-за равенства текущего значения коэффициента интенсивности напряжений его критическому значению.