高温における高性能材料のクリープ試験と応力破断試験を行うことによって、航空宇宙産業向けの部品設計に用いられる重要な詳細データを取得することができます。クリープ試験は、一定温度に保持した材料に対して一定荷重の負荷をかけて変形させ、この変形量を時間の関数として測定します。応力破断試験は、一定温度の材料に対して一定荷重の負荷をかけて、破断にいたるまでの時間を測定します。インストロンの機器に対しては、ターブンブレードの変形進展速度を予測するために使用するクリープと応力破断のデータの測定に関する仕様が要求されます。
応力破断試験に関しては、モデルM3レバーアーム・クリープ/応力破断試験機を選択しました。上限2000°Fまでの温度での利用には、50/60 HZ単相120ボルトにおいて30アンペアの回路で作動するモデルSF16分割炉を用いました。シリーズ化されて認定済みの、インストロンの380ポンド・クラスFの負荷用錘セットを用いて、レバーアーム比16対1(たとえば、20ポンドの錘が負荷トレインにおいて320ポンドを生み出す比率)によって、最大容量6,000ポンドをつくり出します。負荷トレインを完成させるために必要な高温用部品には、2本のプルロッドと2個のネジ込みホルダーがあります。クリープ特性を測定するためには、さらに機器を追加して使用することを推奨します。
高温環境における試験片には、インストロンの高温伸び計及び交換可能なインサートを取り付けます。伸び計の端部に当社が推薦するLVDTを取り付けることにより、試験片の伸びを0.100インチまで測定することができます。当社のAK-1モジュールをご利用いただくことにより、このLVDT信号は0-50 mVの範囲の出力信号に調節されます。クリープあるいは応力破断試験用に複数の装置構成を使用することで、可変の荷重及び温度条件下において選ばれた部品設計用の材料を適用することが可能となります。
高性能材料のクリープと応力破断データにより、タービンブレードの使用可能寿命の測定用のデータが得られます。その結果、タービンブレードの変形進展速度を予測することができ、それによりエンジンケーシングに接触する前にブレードを交換することができます。このデータは、一定の使用時間後にタービンブレードの交換を必要とする保全計画を作成するために使用することができます。