Tane boyutunun yorulma çatlağı başlangıcına etkisi
İçinince - taneli nikel - bazlı alaşımlarbirim hacim başına tane sınırı sayısı önemli ölçüde artar. Tahıl sınırları şu şekilde hareket eder:Dislokasyon hareketine etkili bariyerler: döngüsel gerilim uygulandığında, büyük - ölçekli kayma bantları (yorulma çatlağı başlangıcının ana kaynakları olan) oluşturmak yerine tane sınırlarında dislokasyonlar birikir. Bu arada, ince taneler yerel gerilim konsantrasyonunu dağıtabilir, çatlak çekirdeklenme olasılığını azaltabilir ve böylece çatlak oluşumunu iyileştirebilir.yorulma sınırıVeyüksek - döngü yorulma (HCF) direncialaşımdan.
İçinkaba - taneli nikel - bazlı alaşımlarTane sınırlarının az sayıda olması, tekrarlı yükleme altında tanelerin içinde sürekli kayma bantlarının kolaylıkla oluşmasına yol açar. Bu kayma bantları, alaşım yüzeyinde plastik deformasyona ve mikro - çatlamaya neden olacak ve yorulma çatlağı başlangıcını hızlandıracaktır. Sonuç olarak kaba - taneli alaşımlar genellikle daha düşük yüksek - döngü yorulma mukavemeti sergiler.
Aşama I'de, ince - taneli alaşımlar için, çatlakların çoklu tane sınırlarını geçerken yayılma yollarını sürekli değiştirmesi gerekir, bu da büyük miktarda kırılma enerjisi tüketir ve yayılma hızını yavaşlatır. İri - taneli alaşımlar için çatlaklar, daha az dirençli büyük tanelerin içinde kayma yönü boyunca yayılabilir ve bu da daha hızlı yayılmaya yol açar.
Aşama II'de, yorulma çatlaklarının yayılmasına gerilim yoğunluğu faktörü hakimdir. Bu sırada tane boyutunun etkisi zayıflar, ancak ince taneler, kaba tanelere kıyasla çatlak ilerlemesini yavaşlatmada hala belirli bir avantaja sahiptir. Bununla birlikte, tane boyutu çok küçükse, tane sınırlarının oranı artar, bu da belirli stres koşulları altında taneler arası kırılganlığa yol açabilir ve yorulma performansındaki iyileşmenin bir kısmını dengeleyebilir.
İnce - taneli alaşımlar eğilimlidirtane sınırı kaymasıyüksek sıcaklıklarda yorulma arızasını hızlandırır.
Orta derecede kaba - taneli alaşımlar tane sınırı kaymasına karşı daha iyi dirence sahiptir, dolayısıyla bu senaryoda düşük - döngü yorulma performansları ince - taneli alaşımlardan daha üstündür.
Düşük - gerilime ve yüksek - çevrim yorgunluğuna maruz kalan bileşenler için (örneğin, gaz türbinlerinin yapısal parçaları), birince - taneli yapıYorulma sınırını maksimuma çıkarmak için (tane büyüklüğü derecesi 6-8) tercih edilir.
Yüksek - sıcaklığa ve düşük - çevrim yorgunluğuna maruz kalan bileşenler için (örneğin, türbin kanatları), birorta derecede kaba - taneli yapı(tane büyüklüğü derecesi 2–4), yüksek - sıcaklık dayanımını ve yorulma çatlağı yayılma direncini dengelemek için daha uygundur.
