Hyypiö on hidas, pysyvä muodonmuutos materiaalien kun kohdistuu korkea stressiä pitkiä aikoja, erityisesti korkeissa lämpötiloissa. Se on kriittinen tekijä suunnittelussa ja toiminnassa ilma-alusten komponenttien, jotka toimivat korkeassa lämpötiloissa. Ymmärtäminen hiipiä käyttäytymistä auttaa valitsemaan sopivia materiaaleja ja ennustaa niiden käyttöikää.

Materiaalien karmivuuden perusteet

Hirviö esiintyy materiaaleissa, kun ne altistuvat stressitasoille, jotka alittavat niiden lopullisen vetolujuuden, mutta pitkiä aikoja. Prosessi on lämpötilasta riippuvainen, jossa korkeammat lämpötilat kiihtyvät hyypiö. Se tyypillisesti liittyy kolme vaihetta: ensisijainen, toissijainen ja tertiäärinen hiipiä, kullekin ominaista eri muodonmuutosnopeuksia.

Korkean lämpötilan ilma-alusten materiaalit

Korkean lämpötilan ilma-alusten komponentteihin käytetään nikkelipohjaisia superseoksia, titaaniseoksia ja keramiikkaa. Nämä materiaalit on valittu kestämään äärimmäisiä olosuhteita säilyttäen samalla mekaanista eheyttä. Hiekkojen kestävyys on näiden materiaalien keskeinen ominaisuus turvallisuuden ja kestävyyden varmistamiseksi.

Käytännön karmivan toiminnan laskeminen

Yksi yhteinen menetelmä arvioida hyypiö elämää on Norton-Bailey lakia, joka liittyy hiipimisnopeus stressiä ja lämpötilaa:

ε........................................................................................................................................................................................................................................................

jossa

  • ε. = hiipimisnopeus
  • A = materiaalivakio
  • ]σ = käytetty stressi
  • ]n[ = stressin ekponentti
  • Q = aktivointienergia
  • R = yleinen kaasuvakio
  • T = absoluuttinen lämpötila

Syöttämällä tunnettuja materiaalivakioita ja käyttöolosuhteita insinöörit voivat arvioida hyytymisnopeuden ja ennustaa komponenttien elinkaarta tietyissä stressi- ja lämpötilaolosuhteissa.