Представлена синергетическая концепция эволюции поведения металла под действием нагружения в условиях различных температур, скорости деформ ации, количества и направления действия сил и пр. Показано, что существует каскад самоорганизованных переходов от одного механизма разрушения к другому, каждый из которых характеризует свойство материала сопротивляться внешней нагрузке. Оно выражено в поддержании его устойчивости на разных масштабных уровнях процесса эволюции. Показано, что внешние условия нагружения могут либо позволить металлу ре ализовать весь набор процессов самоорганизации, либо воспрепятствовать их реализации и поменять последовательность переходов от одного масштаба эволюции к другому.
На основе синергетического подхода рассмотрены механизмы зарождения усталостных трещин в титановых сплавах на трёх масштабных уровнях. Показано, что для двух фазовых титановых сплавов процессы самоорганизации накопления повреждений локализуются в α - фазе и на границах структурных элементов на мезо- и макроскопическом масштабном уровне. Возникновение трещин под поверхностью на микроскопическом масштабном уровне связано с переходом материала в сверхпластичное состояние в локальной области материала, в которую диффундируют остаточные газы, что обеспечивает нарушение межатомного взаимодействия при формировании очага разрушения. Обсуждён вопрос о поведении материала в области бифуркации между соседними масштабными уровнями. Рассмотрены причины бимодального распределения усталостной долговечности в области бифуркации и на мезоскопическом масштабном уровне применительно к титановому сплаву ВТ9. На основе бифуркационной усталостной кривой показан путь повышения усталостной долговечности титановых сплавов на макроскопическом масштабном уровне, отвечающей области малоцикловой усталости.