Амплітудні характеристики дискретної непружності субмікрокристалічного титану ВТ1-0 за багатоциклового навантажування

Abstract

Структурна неоднорідність конструкційних матеріалів проявляється під час механічних випробувань у вигляді масштабного фактора або розкиду результатів втомних випробувань. Наслідком такої неоднорідності є нерівномірний розподіл у навантаженому матеріалі локальної напруженості, еволюція якої є немонотонною. Амплітудно-часові параметри локальної нестабільності матеріалу під навантаженням залежать від рівня напружень у локальному об’ємі розміром у кілька зерен полікристала. Прояв ефекту структурної неоднорідності на пружнопластичні властивості матеріалу за дії знакозмінного деформування полікристала, виявлений Баушингером, проявляється під час змінного навантажування і супроводжується зміненням фізико-механічних властивостей матеріалу з перших циклів навантажування. Отримано амплітудні характеристики змінення гомогенності субмікрокристалічного титану ВТ1-0 в об’ємному наноструктурованому стані за дії змінного навантажування. Виявлено закономірності кінетики непружності матеріалу з пластичною нестабільністю після попереднього обробляння інтенсивним пластичним деформуванням. Запропоновано феноменологічні аналогії кривих багатоциклової втоми і характеристик розподілу параметрів неоднорідності пошкодженості поверхневого шару матеріалу під час втоми лабораторних зразків.

The nature of polycrystalline materials manifests itself during mechanical tests of materials as a scale factor or the fatigue test results scattering. The consequence of the structural inhomogeneity is the non-uniform distribution in the loaded specimen the evolution of which is not monotonous. The amplitude-time parameters of local instability of the material under loading are dependent on the actual stress level in the local volume of the size of a few polycrystalline grains. The effect of structural inhomogeneity on the elasto-plastic properties of the material under the action of the alternating deformation of a polycrystal was observed by Bauschinger. It manifests itself under variable loading and is accompanied by a change in the mechanical properties of the material starting from the first cycles of loading. The amplitude characteristics showing the change in the VT1-0 alloy homogeneity in a three-dimensional nanostructured state under variable loading are obtained. The regularities governing the inelasticity kinetics of the material with plastic instability after a severe plastic deformation pretreatment are established. The phenomenological analogies of the high-cycle fatigue and statistical distribution characteristics of the parameters of non-uniform damage in the material surface layer of a laboratory specimen in fatigue are proposed.