High Temperature Fatigue: Properties and Prediction

حدود 35 سال پیش، خستگی حرارتی به عنوان یک پدیده مهم شناسایی شد که طول عمر گیاه با دمای بالا را محدود می کرد. در سال‌های میانی، تحقیقات زیادی انجام شده است، در درجه اول برای ارائه راهنمایی در مورد استقامت احتمالی (به ویژه در حضور تغییر شکل وابسته به زمان) اما اخیراً با معرفی ماشین‌های آزمایش پیچیده، برای ارائه دانش مکانیزم‌های اساسی شکست. یک کتاب ویرایش شده قبلی (خستگی در دمای بالا، انتشارات علمی کاربردی الزویر، 1983) به طور خلاصه وضعیت آزمایش خستگی در دمای بالا را خلاصه کرده و عوامل مؤثر بر زندگی، مانند وضعیت استرس، محیط و اثرات ریزساختاری را مورد بررسی قرار داده است. همچنین در برخی جزئیات، رشد چرخه‌ای ترک را به‌عنوان رویکردی دقیق‌تر برای محدودیت زندگی در نظر گرفت. هدف جلد حاضر (که در سبک و قالب دقیقاً همان خطوط قبلی خود را دنبال می کند) یک بار دیگر دنبال کردن تمایل به ترجمه دانش دقیق آزمایشگاهی به طراحی و ارزیابی مهندسی است. برای مثال، نیاز به در نظر گرفتن محدودیت‌های نمونه آزمایشگاهی و ارتباط آن با ویژگی‌های مهندسی وجود دارد. بسیاری از روش‌های طراحی هنوز بر یک رویکرد استقامتی ساده مبتنی بر شکست یک نمونه صاف تکیه می‌کنند، و این برای نشان دادن شروع ترک در جزء گرفته می‌شود. بنابراین، در این جلد، انتشار ترک تنها به صورت اتفاقی پوشش داده شده است، و به جای آن بر ویژگی‌های اصلی کرنش تنش چرخه‌ای، رفتار غیر همدما، متالوگرافی، معیارهای شکست و نیاز به روش‌های آزمایش توافق شده تأکید شده است.

About 35 years ago, thermal fatigue was identified as an important phenomenon which limited the lifetime of high temperature plant. In the intervening years many investigations have been carried out, primarily to give guidance on likely endurance (especially in the presence of time­ dependent deformation) but latterly, with the introduction of sophisticated testing machines, to provide knowledge of the underlying mechanisms of failure. A previous edited book (Fatigue at High Temperature, Elsevier Applied Science Publishers, 1983) summarised the state-of-the-art of high temperature fatigue testing and examined the factors influencing life, such as stress state, environment and microstructural effects. It also considered, in some detail, cyclic crack growth as a more rigorous approach to life limitation. The aim of the present volume (which in style and format follows exactly the same lines as its predecessor) is once again to pursue the desire to translate detailed laboratory knowledge into engineering design and assessment. There is, for example, a need to consider the limitations of the laboratory specimen and its relationship with engineering features. Many design procedures still rely on a simple endurance approach based on failure of a smooth specimen, and this is taken to indicate crack initiation in the component. In this volume, therefore, crack propagation is covered only incidentally, emphasis being placed instead on basic cyclic stress­ strain properties, non-isothermal behaviour, metallography, failure criteria and the need for agreed testing procedures.