Втомні борозни
Втомні борозни — це тонкі паралельні риски на поверхні руйнування матеріалу. Вони виникають при кожному циклі коливання внаслідок пластичної деформації на вершині тріщини. Вони доводять: тріщина росла внаслідок втоми, а не через одноразове перевантаження.
Фізико-хімічний механізм дії
Тріщина росте при змінному навантаженні поступово. На вершині тріщини відбувається пластична деформація: при навантаженні тріщина розкривається, матеріал пластично деформується. При розвантаженні тріщина закривається. Залишається тонка борозна. Кожна борозна відповідає одному циклу навантаження. Борозни розташовані перпендикулярно до напрямку поширення тріщини. Вони видимі лише при великому збільшенні.
Металургійна релевантність і ризики при зварюванні
Зварні шви мають концентратори напружень (перехід шва, підрізи). На цих концентраторах зосереджується напруження. При динамічному навантаженні (машини, транспортні засоби, мости) там починається втомна тріщина. Втомні борозни на поверхні руйнування показують: деталь зруйнувалася через багато малих циклів навантаження, а не через одноразове перевантаження. Ризик: тріщина росте непомітно, поки залишковий переріз раптово не зруйнується. Втомні борозни — це сигнал тривоги про помилки в конструкції або виготовленні.
Практика в майстерні та вказівки до дій
Втомні борозни видно лише в растровому електронному мікроскопі. Макроскопічно є лінії зупинки, які виглядають схоже, але грубіші. При підозрі на втому практик повинен уважно перевірити поверхню руйнування. Заходи для запобігання: згладжувати переходи зварних швів (шліфування, оплавлення TIG). Уникати підрізів. Зменшувати концентрації напружень. Вводити стискаючі залишкові напруження (дробоструминне зміцнення). Контролювати радіус концентратора та шорсткість поверхні.