חוק פריז

מנגנון פעולה פיזיקלי-כימי

בקצה הסדק נוצרת בכל מחזור עומס אזור פלסטי קטן. הסדק נפתח ונסגר, וכך הוא גדל במידה זעירה. חוק פריז מתאר תהליך זה בנוסחה: da/dN = C * (ΔK)^m. ΔK הוא ההפרש בין גורם עוצמת המאמץ המקסימלי למינימלי. בייצוג לוגריתמי כפול מתקבל קו ישר. השיפוע m בפלדה הוא בדרך כלל בין 2 ל-4. מתחת לערך סף ΔK_th הסדק כמעט ואינו גדל.

רלוונטיות מטלורגית וסיכונים בריתוך

תפרי ריתוך מכילים כמעט תמיד פגמים קטנים: נקבוביות, תכלילי סיגים, חוסר התכה. אלה פועלים כמו סדקים התחלתיים. בנוסף, מאמצי שיורית של ריתוך יוצרים מאמצי מתיחה שמחזיקים את הסדק פתוח. כתוצאה מכך יורד ערך הסף ΔK_th, וגדילת הסדק מתחילה מוקדם יותר. אפקט החריץ בתפר הריתוך מגביר את המאמץ המקומי ובכך את ΔK. אם מתעלמים מהגדילה, פגם קטן יכול להפוך לסדק קריטי ולגרום לשבר פתאומי.

פרקטיקה בבית המלאכה והנחיות פעולה

קבע את גודל הסדק ההתחלתי בבדיקה לא הרסנית: אולטרסאונד (UT) או חלקיקים מגנטיים (MT). אמד את ΔK באמצעות ניתוח מאמצים או טבלאות. חשב את חיי השירות על ידי אינטגרציה של da/dN מגודל הסדק ההתחלתי ועד לגודל הסדק הקריטי. ערך סף אופייני לפלדה: ΔK_th ≈ 5–6 MPa√m (ב-R = 0.1). אם ΔK מתחת לערך הסף, הסדק לא גדל. הקטן את ΔK על ידי תנודות מאמץ קטנות יותר, גיאומטריית תפר טובה יותר (השחזה של מעבר התפר, טיפול אחרי ריתוך TIG) ומאמצי שיורית לחיצה (למשל, שיטת פטישון). קבע מרווחי בדיקה באופן מחושב, לא באופן שרירותי. המרווחים חייבים להיות קצרים מהזמן שבו סדק מזוהה גדל לגודל קריטי. קבועי חומר: עבור פלדה מבנית m ≈ 3, C נמצא בהתאם ליחידות בטווח 10^-11 עד 10^-13 (כאשר da/dN ב-m/מחזור, ΔK ב-MPa√m). השתמש רק בערכים ממקורות מאומתים.