יחס מאמצים
יחס המאמצים R הוא המנה של המאמץ המינימלי σ_min והמאמץ המקסימלי σ_max בעומס תנודתי. הוא מאפיין את מצב מאמץ הביניים: R = -1 פירושו עומס מתחלף טהור, R = 0 פירושו עומס מתיחה פועם טהור. ברכיבים מרותכים, מאמצים עצמיים מגבירים את ה-R המקומי ומפחיתים את חוזק העייפות הניתן להשגה.
מנגנון פעולה פיזיקלי-כימי
בעומס תנודתי, המתח משתנה באופן מחזורי בין ערך עליון σ_max לערך תחתון σ_min. יחס המתחים R = σ_min / σ_max (עם סימן) מתאר עד כמה תנודה זו סובבת סביב מתח ממוצע. אם R שלילי, המתח מחליף כיוון (מתיחה-לחיצה מתחלפים). אם R שווה לאפס או חיובי, המתח נשאר בתחום המתיחה או הלחיצה. ככל ש-R גדל, המתח הממוצע גבוה יותר באותה משרעת תנודה. זה מאיץ את גדילת סדקי עייפות, כי קצות הסדק פחות מפוגעים.
רלוונטיות מטלורגית וסיכונים בריתוך
לאחר הקירור, ריתוכים מכילים מתחי שאריות מתיחה גבוהים, שיכולים להתקרב לגבול הכניעה. מתחי שאריות אלו מתווספים לעומס התפעולי. כתוצאה מכך, יחס המתחים המקומי בריתוך זז משמעותית כלפי מעלה. גם אם חלק נבדק חיצונית עם R = -1, אזור הריתוך הקריטי מתנודד לרוב עם R ≈ 0.3 עד 0.5. זה מוריד משמעותית את חוזק העייפות. אם R המקומי האמיתי מוערך בחסר, נוצרים סדקים מוקדמים במעברי ריתוך, במיוחד בפלדות בעלות חוזק גבוה או בלוחות עבים.
פרקטיקה בסדנה והנחיות פעולה
קבעו את יחס המתחים תמיד מרצף העומסים בפועל על החלק, לא מהנחות אידיאליות. עבור מבנים מרותכים ללא הפחתת מתחי שאריות, השתמשו בחישוב אורך חיים בלפחות R = 0.5, גם אם העומס החיצוני מתחלף. הפחיתו פסגות מתח מתיחה מקומיות על ידי השחזה של מעברי הריתוך, התזת כדוריות או טיפול TIG לאחר הריתוך. כך תורידו את המתח הממוצע ואת ה-R האפקטיבי. בחלקים קריטיים, מדדו את מתחי השאריות בשיטת קרינת רנטגן או בשיטת קידוח חור, כדי לקבוע את ה-R האמיתי.