8 العوامل المؤثرة على قوة إجهاد المواد المعدنية

إن قوة إجهاد المواد حساسة للغاية لمختلف العوامل الداخلية والخارجية.

تشمل العوامل الخارجية شكل الجزء وحجمه وتشطيب السطح وظروف الخدمة، بينما تشمل العوامل الداخلية تركيب المادة وبنيتها المجهرية ونقاوتها وإجهادها المتبقي.

يمكن أن يتسبب تغيير بسيط في هذه العوامل في حدوث تقلبات أو تغييرات كبيرة في أداء إجهاد المادة. يعد فهم تأثير العوامل المختلفة على قوة الكلال أمرًا بالغ الأهمية في أبحاث الكلال.

ويوفر هذا البحث أساسًا للتصميم الهيكلي السليم للأجزاء، والاختيار المناسب للمواد، والتنفيذ الفعال لتقنيات المعالجة الباردة والساخنة، مما يضمن أن تتمتع الأجزاء بأداء عالٍ في مقاومة الإجهاد.

العوامل المؤثرة على قوة إجهاد المواد المعدنية

فيما يلي المحتوى في شكل جدول:

01 Eتأثير تركيز الإجهاد

تتضمن الطريقة التقليدية لقياس قوة الإجهاد استخدام عينات ملساء معالجة بعناية.

ومع ذلك، في الواقع، غالبًا ما تحتوي الأجزاء الميكانيكية في الواقع على أشكال مختلفة من الفجوات مثل الدرجات والمفاتيح واللوالب وثقوب الزيت.

ينتج عن هذه الشقوق تركيز إجهاد، مما يتسبب في أن يكون الحد الأقصى للإجهاد الفعلي عند جذر الشق أكبر بكثير من الإجهاد الاسمي للجزء.

ونتيجة لذلك، فإن فشل الإجهاد من الجزء غالبًا ما يبدأ من هذه الشقوق.

عامل تركيز الإجهاد النظري Kt:

في ظل ظروف المرونة المثالية، يتم حساب نسبة الحد الأقصى للإجهاد الفعلي إلى الإجهاد الاسمي عند جذر الشق بناءً على نظرية المرونة.

عامل تركيز الإجهاد الفعال (أو عامل تركيز الإجهاد والإرهاق) Kf:

يتم تقييم حد إجهاد العينات الملساء (σ-1) وحد إجهاد العينات المسننة (σ-1n).

لا يتأثر عامل تركيز الإجهاد الفعال بحجم المكوّن وشكله فحسب، بل يتأثر أيضًا بالخصائص الفيزيائية والمعالجة والمعالجة الحرارية وعوامل أخرى للمادة.

يزداد عامل تركيز الإجهاد الفعال مع زيادة حدة الشق، ولكنه عادةً ما يكون أقل من عامل تركيز الإجهاد النظري.

معامل حساسية الشق التعب q:

يمثل معامل حساسية شق التعب حساسية المادة لشق التعب ويتم حسابه بالصيغة التالية:

يتراوح نطاق قيمة q بين 0 و1. كلما كانت قيمة q أصغر، كانت المادة التي يتم توصيفها أقل حساسية للشق.

وقد ثبت أن q ليس ثابتًا للمادة فحسب، بل يعتمد أيضًا على حجم الشق.

لا تعتبر قيمة q مستقلة عن الشق إلا عندما يكون نصف قطر الشق أكبر من قيمة محددة، والتي تختلف باختلاف المواد أو حالات المعالجة المختلفة.

02 تأثير عامل الحجم

ويؤدي عدم تجانس بنية المادة ووجود عيوب داخلية إلى زيادة احتمالية الفشل مع زيادة حجم المادة، وبالتالي خفض حد إجهادها.

تمثل ظاهرة تأثير الحجم مشكلة كبيرة عند استقراء بيانات الكلال من العينات المختبرية الصغيرة إلى الأجزاء العملية الأكبر حجمًا.

من غير الممكن تكرار تركيز الإجهاد وتدرج الإجهاد للأجزاء ذات الحجم الفعلي على عينات صغيرة، مما يؤدي إلى انفصال بين النتائج التي تم الحصول عليها في المختبر و فشل الإجهاد بعض الأجزاء المحددة

03 Iتأثير حالة المعالجة السطحية

يحتوي السطح المشغول آليًا دائمًا على علامات تصنيع غير متساوية، والتي تعمل كفجوات صغيرة، مما يؤدي إلى تركيز الإجهاد على سطح المادة وتقليل قوة إجهادها.

تظهر الأبحاث أنه بالنسبة للصلب و سبائك الألومنيوم، يتم تقليل حد إجهاد الماكينات الخشنة (الخراطة الخشنة) بمقدار 10% إلى 20% أو أكثر مقارنة بالصقل الطولي.

المواد ذات القوة الأعلى تكون أكثر حساسية لتشطيب السطح.

04 تأثير التحميل الخبرة

في الواقع، لا يوجد جزء يعمل تحت سعة إجهاد ثابتة تمامًا.

يمكن أن يؤثر التحميل الزائد والأحمال الثانوية على حد إجهاد المواد.

تشير الدراسات إلى أن تلف الحمل الزائد وتدريب الحمل الثانوي منتشران في المواد.

يشير تلف الحمل الزائد إلى انخفاض حد إجهاد المادة بعد خضوعها لعدد معين من الدورات تحت حمل أعلى من حد إجهادها.

كلما زاد مستوى التحميل الزائد، زادت سرعة حدوث دورة التلف، كما هو موضح في الشكل أدناه.

حدود الضرر الزائد

في ظروف معينة، قد لا يتسبب عدد محدود من حالات التحميل الزائد في تلف المادة.

ونظرًا لتأثيرات تقوية التشوه وتخميل طرف الشقوق والإجهاد الانضغاطي المتبقي، يتم تقوية المادة أيضًا، وبالتالي تحسين حد إجهادها.

وبالتالي، ينبغي مراجعة وتعديل فكرة تلف الحمل الزائد.

تشير ظاهرة تدريب الحمل الثانوي إلى زيادة في حد إجهاد المادة بعد عدد معين من الدورات تحت إجهاد أقل من حد الإجهاد ولكن أعلى من قيمة حدية معينة.

يعتمد تأثير تدريب الحمل الثانوي على خصائص المادة نفسها.

بشكل عام، يجب أن تتمتع المواد ذات اللدونة الجيدة بدورة تدريبية أطول وأن تتعرض لإجهاد تدريبي أعلى.

05 تأثير التركيب الكيميائي

يوجد ارتباط قوي بين قوة التعب وقوة الشد في ظل ظروف معينة.

وبالتالي، في ظل ظروف معينة، فإن أي عناصر السبائك التي تعزز قوة الشد يمكنها أيضًا تحسين قوة إجهاد المادة.

من بين العوامل المختلفة، فإن الكربون له التأثير الأكبر على قوة المواد.

ومع ذلك، فإن بعض الشوائب التي تتكون شوائب في الفولاذ يمكن أن يكون لها تأثير سلبي على قوة التعب.

06 تأثير المعالجة الحرارية على البنية المجهرية

إن تأثير المعالجة الحرارية على قوة الإجهاد هو إلى حد كبير تأثير البنية المجهرية، حيث تؤدي المعالجات الحرارية المختلفة إلى بنى مجهرية مختلفة.

على الرغم من أن نفس تركيبة المواد يمكن أن تحقق نفس القوة الساكنة من خلال المعالجات الحرارية المختلفة، إلا أن قوة إجهادها يمكن أن تختلف بشكل كبير بسبب اختلاف البنى المجهرية.

عند مستوى قوة مماثل، تكون قوة إجهاد قشور البرليت أقل بشكل ملحوظ من قوة إجهاد حبيبات البرليت.

وكلما كانت جزيئات الأسمنتيت أصغر، زادت قوة الإجهاد.

تأثير البنية المجهرية على خصائص الإرهاق للمواد لا يرتبط فقط بالخصائص الميكانيكية لمختلف الهياكل، بل يرتبط أيضًا بحجم الحبيبات وخصائص توزيع الهياكل في الهيكل المركب.

يمكن أن يعزز صقل الحبيبات من قوة إجهاد المادة.

07 تأثير الشوائب

إن وجود شوائب أو ثقوب ناتجة عنها يمكن أن تكون بمثابة شقوق صغيرة، مما يسبب تركيز الإجهاد والإجهاد تحت الحمل المتناوب، وتصبح مصدرًا لكسور الكلال، مما يؤثر سلبًا على أداء الكلال للمواد.

ويعتمد تأثير الشوائب على قوة الكلال على عوامل مختلفة، بما في ذلك نوع الشوائب وطبيعتها وشكلها وحجمها وكميتها وتوزيعها، بالإضافة إلى مستوى قوة المادة وحالة ومستوى الإجهاد المطبق.

تتميز الأنواع المختلفة من الشوائب بخصائص ميكانيكية وفيزيائية فريدة، وتأثيرها على خصائص الإرهاق تختلف. تميل الشوائب البلاستيكية، مثل الكبريتيدات، إلى أن يكون لها تأثير ضئيل على خصائص إجهاد الفولاذ، في حين أن الشوائب الهشة، مثل الأكاسيد والسيليكات، لها تأثير سلبي كبير.

يكون للشوائب ذات معامل التمدد الأكبر من المصفوفة، مثل الكبريتيدات، تأثير أقل بسبب إجهاد الضغط في المصفوفة، بينما يكون للشوائب ذات معامل التمدد الأصغر من المصفوفة، مثل الألومينا، تأثير أكبر بسبب إجهاد الشد في المصفوفة. كما يؤثر انضغاط الشوائب والمعدن الأساسي أيضًا على قوة الكلال.

يمكن أن يؤثر نوع التضمين أيضًا على تأثيره. فالكبريتيدات، التي يسهل تشويهها وتتحد بشكل جيد مع المعدن الأساسي، يكون تأثيرها أقل، بينما الأكاسيد والنتريدات والسيليكات، التي تكون عرضة للانفصال عن المعدن الأساسي، تؤدي إلى تركيز الإجهاد ويكون لها تأثير سلبي أكبر.

يختلف تأثير الشوائب على خصائص إجهاد المواد في ظل ظروف التحميل المختلفة. في ظل التحميل العالي، يكون الحمل الخارجي كافيًا لاستحثاث التدفق اللدن في المادة، بغض النظر عن وجود الشوائب، ويكون تأثيرها ضئيلًا.

ومع ذلك، في نطاق إجهاد حد الكلال للمادة، يتسبب وجود الشوائب في تركيز الإجهاد الموضعي ويصبح العامل المتحكم في التشوه اللدنوي، مما يؤثر بشكل كبير على قوة الكلال.

وبعبارة أخرى، تؤثر الشوائب في المقام الأول على حد إجهاد المادة وليس لها تأثير يذكر على قوة الإجهاد في ظل ظروف الإجهاد العالية. ولتحسين أداء التعب للمواد، يمكن استخدام طرق الصهر التنقية، مثل الصهر بالتفريغ والتفريغ بالتفريغ و إلكتروسلاغ إعادة الصهر، يمكن استخدامها لتقليل محتوى الشوائب في الفولاذ بشكل فعال.

08 تأثير تغير خصائص السطح والإجهاد المتبقي

بالإضافة إلى تشطيب السطح المذكور سابقًا، يشمل تأثير حالة السطح أيضًا التغيرات في الخواص الميكانيكية للسطح وتأثير الإجهاد المتبقي على قوة الإجهاد.

قد يرجع التغير في الخواص الميكانيكية للطبقة السطحية إلى اختلاف التركيب الكيميائي والبنية المجهرية للطبقة السطحية، أو من تقوية التشوه في السطح.

المعالجات الحرارية السطحية، مثل الكربنة, النيترةوالكربونيتريدينج، لا يمكن أن يزيد من مقاومة المكونات للتآكل فحسب، بل يحسن أيضًا من قوة إجهادها، وخاصةً مقاومتها للتآكل والتآكل والتنقر.

يعتمد تأثير المعالجة الحرارية الكيميائية السطحية على قوة الإجهاد إلى حد كبير على وضع التحميل، وتركيز الكربون والنيتروجين في الطبقة، وصلابة السطح وتدرجها، ونسبة صلابة السطح إلى صلابة القلب، وعمق الطبقة، وحجم وتوزيع الإجهاد الضاغط المتبقي المتكون أثناء معالجة السطح.

وقد أظهرت العديد من الاختبارات أنه طالما تم تشكيل الشق أولاً ثم معالجته بالمعالجة الحرارية الكيميائية، بشكل عام، كلما كان الشق أكثر حدة، زاد التحسن في قوة الإجهاد.

يختلف تأثير المعالجة السطحية على خواص الإعياء بناءً على وضع التحميل.

تحت التحميل المحوري، لا يوجد توزيع غير متساوٍ للإجهاد على طول عمق الطبقة، مما يعني أن الضغط على السطح وتحت الطبقة هو نفسه.

في هذا السيناريو، لا يمكن للمعالجة السطحية في هذا السيناريو سوى تحسين أداء التعب للطبقة السطحية، حيث لا يتم تقوية المادة الأساسية، مما يحد من التحسن في قوة التعب.

في ظل ظروف الانحناء والالتواء، يتركز الضغط على الطبقة السطحية و الإجهاد المتبقي من المعالجة السطحية والإجهاد الخارجي متراكبين، مما يقلل من الإجهاد الفعلي على السطح.

وفي الوقت نفسه، تعمل تقوية المادة السطحية على تحسين قوة التعب تحت ظروف الانحناء والالتواء.

وعلى النقيض من ذلك، يمكن أن تقلل المعالجات الحرارية الكيميائية مثل الكربنة والنترة والكربنة الكربونية من قوة إجهاد المادة إلى حد كبير إذا انخفضت قوة سطح المكون بسبب إزالة الكربنة أثناء المعالجة الحرارية.

وبالمثل، تتناقص قوة إجهاد الطلاءات السطحية، مثل الكروم والنيكل، بسبب تأثير الشق الناجم عن الشقوق في الطلاءات، وإجهاد الشد المتبقي الناجم عن الطلاءات في المعدن الأساسي، و تقصف الهيدروجين الناجم عن امتصاص الهيدروجين أثناء عملية الطلاء الكهربائي.

يمكن أن يؤدي التبريد بالتحريض، والتبريد باللهب السطحي، والتبريد السطحي باللهب، والتبريد الصدفي للصلب منخفض الصلابة إلى عمق معين من طبقة الصلابة السطحية وتشكيل إجهاد انضغاطي متبقي مناسب على الطبقة السطحية، مما يجعلها طريقة فعالة لتحسين قوة إجهاد المكونات.

دحرجة السطح وإطلاق النار التقشير يمكن أيضًا إنشاء عمق معين لطبقة تصلب التشوه على سطح العينات وإنتاج إجهاد انضغاطي متبقي، وهي أيضًا طريقة فعالة لتعزيز قوة التعب.

كيف يمكن تعزيز قوة إجهاد المواد من خلال تحسين المعالجة السطحية؟

يمكن تحسين قوة إجهاد المواد من خلال تحسين ظروف المعالجة السطحية بعدة طرق:

إدخال الإجهاد الضاغط المتبقي: قرب نهاية معالجة المكوّنات، يتم استخدام طرق مثل الصقل بالخردقة لإدخال حجم وعمق معين من الإجهاد الانضغاطي. وهذا يمكن أن يحسن بشكل فعال من سلامة السطح ويزيد من عمر التعب والقوة. من المقبول على نطاق واسع أن الإجهاد الانضغاطي المتبقي هو آلية تقوية حاسمة لتعزيز مقاومة الإجهاد ومقاومة التآكل الإجهادي للمواد الهندسية.

تحسين تشوه السطح: يمكن أن يؤدي السعي وراء تصلب المعالجة النانوية إلى التضحية بالليونة من أجل القوة، ولكنه يسرع من انتشار التشقق، وهو ما يضر بالتعب. ولذلك، يجب تجنب السعي المفرط وراء تأثير التصلب الناتج عن تشوه السطح لمنع التأثيرات الضارة على أداء التعب.

تقوية التدوير: وكإحدى تقنيات التقوية الميكانيكية للأسطح، يمكن لعملية التقوية بالدرفلة أن تعزز بشكل فعال أداء التعب ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل وتحمل التلف للمواد. وقد تم تطبيق هذه التقنية على معالجات تعديل السطح مثل تلك الخاصة بشفرات محركات الطائرات.

تقنيات تعديل السطح: من خلال تقنيات تعديل السطح، يمكن تعزيز صلابة سطح المواد ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل مع تقليل احتمالية حدوث تلف بسبب التعب. يمكن أن يؤدي تحسين سلامة المادة إلى تقليل العيوب الداخلية والإجهاد المتبقي، وبالتالي تحسين أداء التعب.

تأثير المعالجة الحرارية والبنية المجهرية: تُنتج حالات المعالجة الحرارية المختلفة بنيات مجهرية مختلفة، وبالتالي فإن تأثير المعالجة الحرارية على قوة الكلال هو في الأساس تأثير البنية المجهرية. من خلال التحكم في عملية المعالجة الحرارية، يمكن الحصول على بنية مجهرية أكثر ملاءمة لتعزيز قوة التعب.

ما هو التأثير المحدد للرطوبة البيئية على قوة إجهاد المواد المختلفة؟

ينعكس التأثير المحدد للرطوبة البيئية على قوة إجهاد المواد المختلفة بشكل أساسي في الجوانب التالية:

بالنسبة لصلب الكروم عالي القوة، تؤثر الرطوبة البيئية تأثيرًا كبيرًا على متانته. ففي ظل ظروف رطبة وساخنة معينة، يتأثر عمر إجهاد المادة، مما يسرّع من انتشار التشققات.

يتأثر أداء إجهاد المواد المعدنية أيضًا بالبيئة المحيطة، خاصة في حالة إجهاد التآكل. يشير هذا إلى استجابة المواد المعدنية تحت التأثيرات التفاعلية للوسائط المتآكلة والأحمال الدورية، وغالبًا ما يستخدم لوصف سلوك إجهاد المواد في البيئات المائية.

تشير الدراسات التي أجريت على أداء إجهاد الشد لشرائح ألياف الكربون المركبة في ظل ظروف بيئية مختلفة (مثل حالة جفاف درجة حرارة الغرفة، وحالة جفاف درجة الحرارة المنخفضة، وحالة الرطوبة في درجات الحرارة المرتفعة) إلى أن البيئات الرطبة والحارة هي أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على الخواص الميكانيكية لهذه المواد المركبة.

تُظهر الأبحاث حول اتجاه التدهور وآلية أداء الإجهاد للبوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) في بيئة رطبة وساخنة أن مثل هذه الظروف تسبب أشكالًا ودرجات مختلفة من الضرر لمصفوفة البوليمر المقوى بألياف الكربون والألياف والسطح البيني بين الألياف، مما يؤدي إلى تدهور الخواص الميكانيكية للبوليمر المقوى بألياف الكربون.

في ظل بيئة رطوبة نسبية تبلغ 60 درجة مئوية/95%، يتناقص أداء إجهاد الوصلات اللاصقة المصنوعة من الكربون/سبائك الألومنيوم مع زيادة وقت التقادم، ويكون الانخفاض في قوة الإجهاد أكثر وضوحًا في المراحل المبكرة من التقادم.

وقد وجدت الدراسات أن البيئات الرطبة لها تأثير كبير على كل من آلية ودرجة تلف الإعياء. فكلما زادت الرطوبة النسبية زادت حدة التلف الناتج عن الكلال.

ما هي تأثيرات التآكل على قوة إجهاد المعادن والسبائك في ظل الظروف البيئية المختلفة؟

تنعكس تأثيرات التآكل على قوة إجهاد المعادن والسبائك في ظل الظروف البيئية المختلفة بشكل رئيسي في الجوانب التالية:

تأثير التآكل المسبق: يمكن للتآكل المسبق أن يؤثر بشكل كبير على منحنى S-N للتعب وسلوك بدء التصدع التعب لسبائك الألومنيوم، ولكن ليس له أي تأثير على سلوك انتشار التصدع. لا يمثل العمر الافتتاحي للتشقق بعد التآكل المسبق سوى أقل من 201 ت3ب3ت من إجمالي العمر، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في عمر التعب.

التشوه في البيئات المسببة للتآكل: تتعرض المواد المعدنية الطبية لتشوه معين أثناء عمليات التعب في بيئات الهواء التقليدية. ومع ذلك، يتفاقم هذا التشوه في البيئات المسببة للتآكل، مما يؤثر على أداء التعب.

التآكل والتآكل في البيئات البحرية: تشير الدراسات التي أجريت على خصائص التآكل والتآكل للمواد المعدنية في البيئات البحرية إلى أن آلية التآكل تنتقل تدريجياً من التآكل الكاشطة إلى آلية يهيمن عليها إجهاد التآكل المتسارع.

انخفاض قوة التعب في البيئات المتآكلة: في الظروف البيئية المسببة للتآكل، تعتمد درجة الانخفاض في قوة إجهاد المعادن أو السبائك على حالة البيئة وظروف الاختبار. على سبيل المثال، لم يعد حد قوة الكلال الظاهرية التي لوحظت في الفولاذ في الهواء ظاهرة في البيئات المسببة للتآكل.

خصائص إجهاد التآكل في بيئات التآكل الجوي القاسية: لا يزال هناك العديد من القضايا التي يتعين دراستها في مجال فشل إجهاد التآكل لسبائك الألومنيوم في ظل اقتران بيئات التآكل الجوي القاسية وظروف الحمل الديناميكي للسكك الحديدية عالية السرعة. يشير ذلك إلى أن التآكل له تأثير كبير على قوة إجهاد المعادن والسبائك في هذه البيئات المحددة.

خصائص منحنى S-N لإجهاد التآكل: لا يحتوي منحنى S-N لإجهاد التآكل على جزء أفقي، مما يشير إلى أن حد إجهاد التآكل هو القيمة في ظل عمر معين، أي أنه لا يوجد سوى حد إجهاد التآكل المشروط. يشير هذا إلى أن العوامل التي تؤثر على قوة الكلال في بيئة التآكل أكثر تعقيدًا من الهواء.

أداء التعب في بيئات تآكل محددة: تشير الدراسات التي أُجريت على أداء إجهاد مواد سبائك الألومنيوم الفضائية في بيئة تآكل 3.5% NaCl إلى أن أداء الإجهاد في بيئة تآكل له تأثير كبير على قوة إجهاد المعادن والسبائك.

ما هي آلية تأثير البنية المجهرية (الحبيبات متناهية الصغر، الحبيبات النانوية) على قوة إجهاد المواد المعدنية؟

ينعكس تأثير البنية المجهرية (الحبيبات متناهية الصغر والحبيبات النانوية) على قوة إجهاد المواد المعدنية بشكل أساسي في الجوانب التالية:

العلاقة بين تعديل حجم الحبيبات وقوة الإجهاد:

تشير الأبحاث إلى أنه بالنسبة للمواد ذات التركيبة المحددة، عندما يتم تعديل حجم حبيباتها على نطاق واسع لتغيير القوة، فإن قوة إجهاد المادة ستزداد مع زيادة قوة الشد، ثم تنخفض. هذا يعني أنه ضمن نطاق معين، يمكن أن يؤدي تقليل حجم الحبيبات إلى تعزيز قوة إجهاد المادة، ولكن عندما يتم تقليل حجم الحبيبات إلى حد معين، قد تؤدي الحبيبات المكررة بشكل مفرط إلى انخفاض قوة الإجهاد.

تأثير الكسر الحجمي لحدود الحبيبات:

تحتوي المواد ذات الحبيبات متناهية الصغر والمواد النانومترية على حبيبات صغيرة وكسر حجم كبير في حدود الحبيبات مما يمنحها خصائص فريدة وممتازة. ومع ذلك، تنتج هذه المواد عددًا كبيرًا من العيوب أثناء عملية تنقية الحبيبات مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الصلابة واللدونة، واختفاء القدرة على التصلب أثناء العمل، وبالتالي التأثير على أداء التعب منخفض الدورة.

تأثير التشوه البلاستيكي على قوة الإجهاد:

من خلال تعريض المواد المعدنية للتشوه البلاستيكي الشديد (SPD)، يمكن إنتاج بنى مجهرية مثل الحبيبات متناهية الصغر والحبيبات النانوية، وبالتالي تحسين قوة إجهاد المادة. ومع ذلك، يبدو أن قوة إجهاد المعادن النقية المتمثلة في النحاس بعد معالجتها بالتشوه البلاستيكي الشديد (SPD) تصل إلى قيمة التشبع، مما يشير إلى وجود بعض القيود على زيادة تحسين قوة الإجهاد من خلال تحسين عملية التشوه البلاستيكي الشديد.

دور طاقة صدع التراص:

أثناء التشوه الدوري، مع انخفاض طاقة صدع التراص، يُظهر كل من عدم استقرار البنية المجهرية الناجم عن نمو الحبيبات وشرائط القص عالية الإجهاد المتمركزة في مكانها تحسنًا ملحوظًا. يشير هذا إلى أن الآلية المجهرية لتلف التعب في المادة ستتحول تدريجيًا من نمو الحبوب الذي يهيمن عليه انتقال حدود الحبوب إلى أشكال أخرى، مما يؤثر على أداء التعب.

الفرق في أداء التعب في ظل التحكم في الإجهاد والتحكم في الإجهاد:

يمكن أن يؤدي تكرير حبيبات المواد المعدنية إلى حبيبات متناهية الصغر أو حبيبات نانوية إلى تحسين أداء إجهادها عالي الدورة في ظل ظروف الإجهاد المتحكم بها، ولكن غالبًا ما يقلل من أداء إجهادها منخفض الدورة في ظل ظروف الإجهاد المتحكم بها. ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى أنه بعد تنقية الحبيبات إلى مستوى دون الميكرون أو النانومتر، تتغير البنية المجهرية للمادة، مما يؤثر على أداء التعب.