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Uno degli effetti più critici del ciclo termico sul Sedile di scarico del compressore è la fatica termica, che si verifica quando il componente sperimenta un'espansione e una contrazione ripetute a causa di rapidi turni di temperatura durante l'avvio e l'arresto. Ogni volta che il compressore passa dalla temperatura ambiente ai livelli di calore operativi e alla schiena, il materiale subisce una deformazione meccanica. Ciò è particolarmente grave quando le velocità di riscaldamento o di raffreddamento sono elevate, poiché la struttura metallica non ha tempo per stabilizzarsi. Nel tempo, i cicli ripetuti causano la formazione di microcrack, spesso iniziando a concentratori di stress interni come inclusioni, confini del grano, angoli nitidi o imperfezioni di superficie. Man mano che la fatica termica avanza, questi microcrack si propagano più in profondità con ciascun ciclo e possono connettersi per formare una frattura più grande, portando a gravi insufficienza strutturale. Il pericolo non è sempre immediato ma si accumula gradualmente, rendendo l'essenziale di ispezione regolare e fatica in ambienti di ciclo di alto livello. L'uso di leghe con elevata resistenza alla fatica termica, come i materiali a base di nichel o a base di cobalto, è spesso necessario per estendere la durata della durata dei sedi di scarico del compressore esposti al ciclo termico aggressivo.
I gradienti termici causati da rapidi cambiamenti di temperatura non influiscono sempre in modo uniforme l'intera superficie del sedile di scarico del compressore. Sezioni diverse possono espandersi o contrarsi a tariffe diverse, soprattutto se il design manca di simmetria geometrica o uniformità del materiale. Ciò porta a stress interni irregolari che provocano distorsioni o deformazioni. Anche i minimi distorsioni possono influenzare il modo in cui la valvola di scarico sigilla il sedile, portando potenzialmente a perdite, perdita di pressione o fluttuazione della valvola. Il sedile può anche perdere la sua concentricità con la guida alla valvola, compromettendo le caratteristiche del flusso e creando turbolenza localizzata. Nel tempo, l'accumulo di distorsione termica può causare una deformazione permanente che rende inutilizzabile il sedile. Per mitigare tali rischi, i produttori possono incorporare caratteristiche come slot di espansione o bordi smussati nella progettazione e possono impiegare i processi di trattamento termico del relievo di stress dopo la lavorazione per stabilizzare il materiale.
Molti sedi di scarico del compressore sono induriti in superficie per resistere all'usura meccanica dall'impatto della valvola e dall'abrasione del gas. Tecniche come nitriding, carburizzazione o l'applicazione di leghe con la spaziatura come stellite sono comunemente usate per creare uno strato esterno resistente. Tuttavia, con ripetuta esposizione a temperature elevate, specialmente quando queste temperature superano l'intervallo di stabilità del trattamento superficiale, lo strato indurito può iniziare a degradare. In alcuni casi, la durezza diminuisce a causa della trasformazione di fase o degli effetti di tempera, mentre in altri, l'adesione del rivestimento al metallo di base si indebolisce, portando alla delaminazione. Una volta che lo strato superficiale si deteriora, il substrato più morbido viene esposto e vulnerabile all'erosione, alla sfaldamento e alla deformazione dell'impatto. Ciò mina la superficie di tenuta funzionale e aumenta la probabilità di perdite di gas o guasto completo della valvola. I produttori spesso specificano i limiti termici superiori sia per il substrato che per i materiali di rivestimento per garantire la compatibilità termica.
Il ciclo termico accelera l'ossidazione, specialmente in ambienti in cui sono presenti ossigeno, vapore acqueo o gas corrosivi. Durante ogni ciclo di riscaldamento, la superficie della sede di scarico del compressore reagisce con ossigeno, formando strati di ossido come ossido di ferro, ossido di cromo o ossido di nichel, a seconda della composizione del materiale. Mentre alcuni film di ossido sono protettivi e auto-limitanti, le fluttuazioni rapide della temperatura causano espandersi e contrarre ripetutamente questi strati, portando a cracking o spallation. Ciò espone il materiale di base all'ossidazione fresca, con conseguente degrado della superficie continua. Gli ossidi di sfaldamento possono anche interferire con il funzionamento della valvola, causando perdite di sede o abrasione interna dei componenti adiacenti. In casi estremi, questo ciclo può portare alla corrosione della corrosione, al diradamento localizzato del metallo o ad abbraccio a causa dell'ossidazione intergranulare. Per combattere il danno di ossidazione, le leghe ad alto cromo o alto alluminio sono spesso usati a causa della loro capacità di formare scale di ossido stabili e aderenti.
