Экспериментальная методика исследования кинетики коротких и малых усталостных трещин в вакуумной камере с использованием сканирующего электронного микроскопа

Азаров Н.А.

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва

Ключевые слова:усталость, короткая трещина, малая трещина, in-situ сканирующая электронная микроскопия, циклическое нагружение, вакуум, кулачковый механизм.

Аннотация. Предложена концепция экспериментальной установки для исследования зарождения и роста коротких и малых усталостных трещин при циклическом нагружении миниатюрных образцов непосредственно в вакуумной камере сканирующего электронного микроскопа. Нагружение реализуется электродвигателем через кулачковый механизм, обеспечивающий заданную амплитуду и частоту циклов. Прямое наблюдение зоны вершины трещины в сканирующем электронном микроскопе позволяет регистрировать момент зарождения дефекта, измерять эволюцию длины трещины и связывать параметры кинетики с микроструктурными механизмами разрушения. Рассмотрены ключевые технические проблемы реализации установки: подвод электроэнергии в вакуум, износ узлов контактного нагружателя и обеспечение достоверной регистрации трещины в условиях вибраций и дрейфа изображения.