高温タービン環境において「緩和」または「クリープ」は ウェーブスプリング にどのような影響を及ぼしますか?

緩和とは、ばねを一定の高さおよび高温に保持した場合に、時間の経過とともに荷重が失われることを指します。これは、弾性ひずみが塑性ひずみに変換されるクリープの一種です。タービンの ウェーブスプリング の場合、これは重要です。 302 などの標準的なステンレス鋼を使用する場合、$400^{\circ}F$ を超えると大幅に緩和が発生し始めます。 $1200^{\circ}F$ までの温度では、インコネル X-750 またはワスパロイが必要です。緩和速度はアレニウス方程式によって支配され、荷重の損失 $L_{loss} = A \cdot e^{-\frac{Q}{RT}}$ となります。 ウェーブスプリング が緩むとタービンシールの予圧が失われ、漏れが発生します。設計者は、メンテナンス期間中に予測される緩和を補償するために、初期荷重をオーバースペックにするか、クリープ破断強度がより高い材料を使用する必要があります。