вершині тріщини, ініціює її розповсюдження в напрямку максимальних зсовуючих напруг.

Область пластичних деформацій переміщується в площині тріщини, при наступних циклах стискування від-бувається розгалуження вершини тріщини.

Тракові сліди (рис.4.7 д, е) – характерний елемент мікрорельєфу втомного руйнування, який утворюється при дотику протилежних поверхонь руйнування як результат дії твердих складових або частинок включень на поверхні злому, які доторкаються.

Тракові сліди розташовуються в напрямку, який співпадає з напрямком розповсюдження тріщин, що може бути використано при аналізі втомних зломів.

Часто в структурі втомних мікрозломів спостерігають рівні ділянки без будь-якого характерного рельєфу, утво-рення яких пов’язують з руйнуванням шляхом відриву в площинах ковзання, послаблених дією змінних напруг.

Зерно в сталі

При нагріві сталі після досягнення температури нижньої критичної точки починається утворення аустеніту, яке завершується при температурі верхньої критичної точки.

Розмір аустенітних зерен після закінчення полі-морфного перетворення характеризує величину початко-вого зерна. Подальший нагрів чи витримка призводить до росту аустенітних зерен.

Розрізняють два типи сталей: наслідкову дрібно-зернисту і наслідкову крупнозернисту. Перша відрізняється малою швидкістю росту аустенітного зерна при нагріванні, друга - підвищеною. Повільний ріст зерна при нагріві в області температур нагріву при термічній обробці є наслідком багатьох факторів.

а) б)

в) г)

д) е)

Рис. 4.7 Мікрофрактограми і схеми втомних руйнувань:

І, ІІ – по Форсайту; ІІІ – по Лаерду і Сміту; а – крихкі втомні бороздки; б, в, г – в’язкі втомні бороздки, д, е – траковий слід

Найбільш суттєвим можна вважати бар’єрну дію тонкодисперсних частинок окислів та нітридів. Розташо-вуючись переважно по границям зерен, вони перешкод-жають їх росту. При температурі вище температури їх розчинення усуваються перешкоди для росту зерен, і подальший нагрів викликає посилений ріст зерна. У ре-зультаті може виявитися, що зерно наслідково-дрібно-зернистої сталі буде крупніше, ніж у наслідково-крупно-зернистої. Так як у структурі наслідково-крупнозернистої сталі немає частинок, які стримують ріст зерна, він починається відразу ж після закінчення поліморфного перетворення.

Таким чином, під наслідковою зернистістю розу-міють властивість зерна аустеніту до росту при нагріві сталі. Розмір зерна, отриманий при конкретній термічній обробці, називається дійсним. Більшість фізико-механічних властивостей зумовлюються тільки дійсним зерном.

У металографічній практиці широкого розповсюд-ження набув метод візуальної оцінки величини зерна. Він заключається в тому, що мікроструктура, розглядається по набору стандартних мікрофотографій (рис. 4.8)

Умовний номер відповідає числу зерен, що припадає на 1 мм² поверхні мікрошліфа.

У зв’язку з тим, що в площині шліфу зустрічаються зерна не одного розміру, площа зерна коливається в межах 40000 - 50000 мкм². При збільшенні в 100 разів на площі 10 см2 видно від 1 до 2,4 зерна. Зменшення розміру зерна на 1 номер по шкалі відповідає зменшенню в двічі площі зерна або кількості зерен на 1 мм².

На рис. 4.9 представлена номограма, яка пов’язує середній діаметр зерна, число зерен, що припадає на 1 мм² шліфа, і номер зерна. Для сталей аустенітного, феритного та інших класів існують спеціальні шкали.

Рис. 4.8

Рис.4.9 Номограма, що зв’язує середній розмір зерна з кількістю зерен на 1 мм² і номером зерна на шкалі

Шкали широко застосовуються при масових контрольних дослідах, або при одиничних вимірюваннях, які не вимагають достатньої точності. При цьому використовують пристрій, який являє собою приставку до окуляру мікроскопу, яка складається із спеціальної пластинки. На ній послідовно сфотографовані номери шкали розмірів зерен, причому фотографії займають тільки половину площі зору. Друга половина прозора, і через пластинку видна структура. Спостерігаючи її й пересуваючи пластинку, оцінюють ідентичність розмірів зерен структури й шкали, тобто встановлюють номер зерна.