12.5.1  热疲劳现象

高温条件下服役的机件，其强度设计大都依据相应温度下的静强度、蠕变强度和疲劳强度。而实际上，不少机件的工作温度并非恒定而是急剧反复地变化的，这种温度起伏造成机件的膨胀或收缩，当这种膨胀或收缩遇到约束时，在机件内部就会产生热应力，当温度反复变化时，热应力也随之反复变化，从而使材料受到疲劳损伤，这一过程称为热疲劳。

产生热疲劳的原因是多种多样的，就纯金属而言，往往与晶体各向异性相关。对结构而言，其原因可能包括以下几方面：

1）由机件内部温度梯度引起，如燃气发动机叶片的裂纹多产生在进、排气边，呈多条细小状。

2）由机件之间的温差引起，如燃气发动机的轮盘，由于轮毂和轮缘沿径向产生很大的温差，在轮缘处引起周向热应力，有可能导致轮盘槽底裂纹。

3）热膨胀系数不同的材料的组合，如铁素体钢和奥氏体钢的焊接结构等。