Тітенков А. М. Фрактальні аспекти внеску текстури і дефектної структури в анізотропію фізичних властивостей матеріалів

Досліджено фрактальні аспекти внеску текстури і дефектів кристалічної структури у анізотропію пружній післядії, в анізотропію втомного руйнування низки конструкційних матеріалів (алюміній, мідь, сплави Fe-3 % Si, ВТ1-0, AZ31). У процесі механічної і термічної дії на металеву систему в умовах далеких від рівноваги виявлена фрактальна природа процесів ближнього впорядкування у нерівноважній системі Cu-Ni при відпалі. Встановлено фрактальну природу втомного руйнування алюмінію, міді і сплаву магнію AZ31. Фрактальна розмірність досліджених зламів залежно від ступеня деформації вальцюванням коливається між 1,06 і 1,34. Критичні розміри R фрактальних тріщин при цьому змінюються: для алюмінію - в межах від 0,11 мм (фрактальна розмірність Dср. = 1,2) до 1,5 мкм (Dср. = 1,06); для міді - від 6 мкм (Dср. = 1,23) до 0,16 мм (Dср. = 1,06); для сплаву магнію AZ31 - в межах від 44 нм до 64 нм для Dср. = 1,34, що свідчить про значну схильність сплаву до крихкого руйнування. Знайдено анізотропію межі витривалості в площині листа алюмінію, міді і сплаву AZ31 при віднулевому асиметричному циклі випробувань (мінімум - в діагональному напрямі, проміжне значення - в напрямі вальцювання; максимум - в поперечному напрямі), що обумовлена наявністю в досліджених матеріалах кристалографічної і структурної текстури. Запропоновано математичний алгоритм і розроблено комп'ютерну програму для моделювання фрактальних поверхонь руйнування металевих матеріалів. Показано, що встановлення негативного ближнього порядку (ближнього розшарування), швидкість якого максимальна при 4500С, супроводжуване аномальним падінням електричного опору і зміцненням в сплаві системи мідь-нікель, з великою імовірністю обумовлено самоорганізацією атомів нікелю у фрактальні кластери з числом частинок в них від 2 до 10 і фрактальною розмірністю від 1,10 до 2,89.