Page 259 - Дисертація ГРЕДІЛЬ_ФМІ

259
Таким чином, бурхливе утворення продуктів взаємодії у вершині

тріщини і заповнення ними її порожнини призводить до сповільнення РВТ.

Ґрунтуючись на результатах фрактографічних досліджень,

проілюстрованих на рис. 6.7, розрахували крок боріздок для двох різних

значень ΔK, застосувавши програму для обробки зображень, розроблену у

Фізико-механічному інституті НАН України [330]. Крок боріздки відповідає

мікрошвидкості росту втомної тріщини, тобто приросту тріщини в циклі

навантаження. Наприклад, для ΔK ~ 33 MПa·м середній крок боріздки
1/2
становить 0,32 мкм, що відповідає швидкості РВТ 3,2·10 м/цикл. Якщо
-7
обидві швидкості, визначені на макро- та мікрорівнях, співпадають – це

ознака того, що боріздка формується в кожному циклі навантаження.

Швидкість РВТ, розрахована за кроком боріздки, нанесена червоними

1/2
символами на КДВР на рис. 6.2. Із рисунку зрозуміло, що ΔK ~ 33 MПa·м
– це значення розмаху КІН, при якому, з одного боку, мікро- і

макрошвидкості РВТ максимально близькі, а з іншого, спад швидкості РВТ

внаслідок дії таніну максимальний. Це свідчить про виняткову роль

свіжоутвореної поверхні у вершині тріщини у взаємодії таніну з металом.
При ΔK нижчих свіжа поверхня утворюється не в кожному циклі, береги

тріщини покриті плівками продуктів взаємодії, тому захисний ефект
слабший. Однак при вищих ΔK, незважаючи на подальше утворення свіжої

поверхні у вершині тріщини у кожному циклі навантаження, ефект
заповільнення РВТ теж слабшає. Це можна пояснити часовим обмеженням

взаємодії інгібувального розчину з металом за високих швидкостей росту

тріщини. Тобто при ΔK  33 MПa·м швидкість взаємодії таніну з металом
1/2
стає недостатньою для формування умов, які інтенсивно сповільнюють ріст

тріщини за особливо високих швидкостей РВТ.

Таке твердження добре узгоджується з роботами [326, 327], де

показано, що внаслідок взаємодії сталі з екстрактом кори дуба, основним

компонентом якого є таніни, на її гладкій поверхні формуються

металохелатні плівки, які перешкоджають подальшому доступу