थकान दरार की शुरूआत पर दाने के आकार का प्रभाव
के लिएमहीन - दानेदार निकल - आधारित मिश्रधातुएँ, प्रति इकाई आयतन में अनाज सीमाओं की संख्या काफी बढ़ जाती है। अनाज की सीमाएँ कार्य करती हैंविस्थापन आंदोलन में प्रभावी बाधाएँ: जब चक्रीय तनाव लागू होता है, तो बड़े पैमाने पर स्लिप बैंड (जो थकान दरार की शुरुआत के मुख्य स्रोत होते हैं) बनाने के बजाय अनाज की सीमाओं पर अव्यवस्थाएं जमा हो जाती हैं। इस बीच, बारीक दाने स्थानीय तनाव सांद्रता को फैला सकते हैं, जिससे दरार न्यूक्लिएशन की संभावना कम हो जाती है और इस प्रकार सुधार होता हैथकान की सीमाऔरउच्च - चक्र थकान (एचसीएफ) प्रतिरोधमिश्रधातु का.
के लिएमोटे - दानेदार निकल - आधारित मिश्रधातुअनाज की सीमाओं की छोटी संख्या चक्रीय लोडिंग के तहत अनाज के अंदर निरंतर स्लिप बैंड के आसान गठन की ओर ले जाती है। ये स्लिप बैंड मिश्र धातु की सतह पर प्लास्टिक विरूपण और सूक्ष्म क्रैकिंग का कारण बनेंगे, जिससे थकान दरार की शुरुआत तेज हो जाएगी। परिणामस्वरूप, मोटे - दानेदार मिश्रधातुएं आम तौर पर कम उच्च - चक्र थकान शक्ति प्रदर्शित करती हैं।
चरण I में, बारीक - दानेदार मिश्रधातुओं के लिए, कई अनाज सीमाओं को पार करते समय दरारों को लगातार प्रसार पथ बदलने की आवश्यकता होती है, जिससे बड़ी मात्रा में फ्रैक्चर ऊर्जा की खपत होती है और प्रसार दर धीमी हो जाती है। मोटे - दानेदार मिश्रधातुओं के लिए, दरारें कम प्रतिरोध के साथ बड़े दानों के अंदर फिसलन की दिशा में फैल सकती हैं, जिससे तेजी से प्रसार होता है।
चरण II में, तनाव तीव्रता कारक पर थकान दरारों का प्रसार हावी होता है। इस समय, अनाज के आकार का प्रभाव कमजोर हो गया है, लेकिन मोटे अनाज की तुलना में बारीक अनाज में दरार के प्रसार को धीमा करने में अभी भी एक निश्चित लाभ है। हालाँकि, यदि अनाज का आकार बहुत छोटा है, तो अनाज की सीमाओं का अनुपात बढ़ जाता है, जिससे कुछ तनाव स्थितियों के तहत अंतरकणीय भंगुरता हो सकती है और थकान प्रदर्शन में सुधार का हिस्सा ऑफसेट हो सकता है।
महीन - दानेदार मिश्रधातुओं का खतरा होता हैअनाज की सीमा खिसकनाउच्च तापमान पर, जो थकान विफलता को तेज करता है।
मध्यम रूप से मोटे - दाने वाली मिश्रधातुओं में अनाज की सीमा के खिसकने के प्रति बेहतर प्रतिरोध होता है, इसलिए इस परिदृश्य में उनका कम - चक्र थकान प्रदर्शन महीन - दानेदार मिश्रधातुओं से बेहतर होता है।
कम - तनाव और उच्च - चक्र थकान (उदाहरण के लिए, गैस टरबाइन के संरचनात्मक भाग) के अधीन घटकों के लिए, एमहीन - दानेदार संरचना(अनाज आकार ग्रेड 6-8) को थकान सीमा को अधिकतम करने के लिए प्राथमिकता दी जाती है।
उच्च - तापमान और निम्न - चक्र थकान (उदाहरण के लिए, टरबाइन ब्लेड) के अधीन घटकों के लिए, एमध्यम रूप से मोटे - दाने वाली संरचना(अनाज आकार ग्रेड 2-4) उच्च - तापमान शक्ति और थकान दरार प्रसार प्रतिरोध को संतुलित करने के लिए अधिक उपयुक्त है।
