Одной из важнейших задач структурной перестройки отечественной промышленности является ускоренное формирование технологической базы по обеспечению конкурентоспособной продукции на внутреннем и внешнем рынках. Качество машиностроительных изделий характеризуется их эксплуатационными свойствами, в значительной степени определяемыми развитием технической и информационной сферы производства.
В процессе эксплуатации большинство машин и оборудования испытывают воздействие циклических нагрузок, поэтому наиболее распространенным видом эксплуатационных разрушений инженерных конструкций является усталостное разрушение, что часто приводит к серьезным материальным потерям, а порой и человеческим жертвам [1]. Отсюда вопросы долговечности (работоспособности) работы деталей, узлов, машин и технических устройств в целом являются приоритетными направлениями современной науки и важнейшей задачей промышленности.
В промышленном производстве широко используются металлические изделия, которые изготавливаются различными способами обработки. Как правило, все прочностные металлические детали машин изготавливаются из заготовок, полученных методом горячей или холодной обработки давлением [2].
Различные условия эксплуатации отличаются величиной, характером нагрузки, температурными условиями и средой, которые по-разному влияют на процессы упрочнения металла и его сопротивления усталостному разрушению [3]. Многие детали машин и конструкций, изготовленные из таких заготовок, должны выдерживать огромное количество знакопеременных воздействий нагрузок и напряжений.
В зависимости от ряда факторов изменения нагрузок могут происходить либо в пределах установленных деформаций, либо в пределах установленных напряжений. Постоянный интерес к проблеме усталостного разрушения из металлов и сплавов связан с проблемами усталостного разрушения ответственных деталей металлоконструкций [4, 5], так как хрупкому разрушению таких деталей часто предшествует подрастание усталостной трещины, что снижает несущую способность. Использование подходов механики разрушения позволило оценить и спрогнозировать трещиностойкость и долговечность металлоконструкций [6]. Необходимо, чтобы методы испытаний металлических материалов на усталость и циклическую трещиностойкость оказались чувствительными к структурному состоянию материала. Кроме того, при проведении усталостных испытаний методически можно проследить кинетику накопления повреждений.