损伤控制:热疲劳检测

编者按:这是一个新的定期专栏的第一版，提供了影响油气、石油化工、化工、发电和相关行业设备的各种损伤机制的实际见解。每篇文章都将涵盖特定损伤机制的检测、评估或缓解，并将包括来自行业专家在材料和腐蚀、适用性、检验和机械完整性方面的观察。

我们鼓励读者对未来的主题提出建议，对当前文章发表评论，并提出关注的问题。所有提交的内容将被审查，并用于挑选主题和指导本专栏的方向。我们将对所有提交的资料严格保密。只有Ins188游戏平台下载pectioneering和作者才能知道提交者的姓名和身份。请将您的输入发送给作者damagecontrol@188游戏平台下载www.bdglory.com．

简介

本文反映了这个名为“损害控制”的经常性检查专栏中关于损害机制的系列文章的第一篇。188游戏平台下载所讨论的每种损伤机制将被划分为一组连续的三篇文章，每篇文章都涵盖了特定损伤机制的不同方面。每组的第一篇文章将涵盖损伤的检测，包括典型的损伤位置、形态、常见的检查技术和记录的历史故障。第二篇文章将重点介绍如何使用工程计算、适合服务的方法或高级分析来描述和评估损伤类型。第三篇文章将讨论可以采取什么步骤来减轻或补救受影响设备的损害，无论是与设计/制造建议或工艺/操作实践有关。最后，每一组文章的目标都是为服务中的退化或故障提供实用的指导和真实的例子，这些退化或故障归因于所涉及的损坏机制。

本专栏讨论的第一个主题是热疲劳，一种特殊形式的疲劳由变化的金属温度梯度和随后的差动热膨胀驱动。一般来说，疲劳是一个复杂的冶金过程，它是循环依赖的，其中部件的失效是由于重复或循环加载造成的循环应力。此外，循环应力可以由机械载荷(施加载荷或振动)或热载荷(金属温度梯度)引起。这些循环应力的作用在金属晶体中产生滑移线，并发展成小裂纹。这些小裂纹然后扩展，合并，并导致最终的断裂，通常涉及很少或没有总塑性变形。

因此，疲劳失效一度被错误地认为是金属失去了延展性。^[1]为此，疲劳破坏包括由于波动应力和应变而引起的渐进的、局部的、永久的结构变化。^[２]为了准确估计零件的疲劳寿命(或到失效的周期)，需要很好地了解疲劳驱动力和阻力参数。因此，几何形状，材料性能，和应用载荷(疲劳驱动力)的精确表征是必需的。此外，为了进行有意义的剩余寿命计算，还需要将材料行为描述为应力或应变量级和累积循环次数(疲劳抗力参数)的函数的疲劳试验数据。^[3]

短暂的历史概述