ทนต่อการคืบ (Creep resistance) คือ ความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเปลี่ยนรูปอย่างช้าๆ หรือการเสียรูปทรงถาวร ภายใต้สภาวะที่มีความเค้นคงที่และอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
การคืบ (Creep) เป็นปรากฏการณ์ที่วัสดุเกิดการเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะได้รับความเค้นที่ต่ำกว่าจุดคราก (yield strength) ของวัสดุก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวัสดุนั้นอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง การคืบสามารถนำไปสู่การเสียรูปทรงถาวร การแตกหัก หรือการลดลงของประสิทธิภาพของชิ้นส่วนหรือโครงสร้างได้
วัสดุที่มีความทนต่อการคืบสูง จะสามารถรักษารูปร่างและขนาดเดิมได้ แม้จะอยู่ภายใต้สภาวะที่มีความเค้นและอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ใช้ในงานที่ต้องรับภาระหนักและอุณหภูมิสูง เช่น ชิ้นส่วนในเครื่องยนต์กังหันก๊าซ, หม้อไอน้ำแรงดันสูง, หรือท่อส่งในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี
ปัจจัยที่มีผลต่อความทนต่อการคืบ
- องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุ: วัสดุบางชนิด เช่น โลหะผสมที่มีโครเมียม โมลิบดีนัม หรือทังสเตนสูง มักจะมีความทนต่อการคืบที่ดีกว่าวัสดุอื่นๆ
- โครงสร้างจุลภาคของวัสดุ: การควบคุมขนาดและการกระจายตัวของเกรน (grain) และเฟส (phase) ต่างๆ ในวัสดุ สามารถช่วยเพิ่มความทนต่อการคืบได้
- อุณหภูมิ: อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้การคืบเกิดขึ้นได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น
- ความเค้น: ความเค้นที่สูงขึ้นจะทำให้การคืบเกิดขึ้นได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น
- เวลา: ยิ่งวัสดุอยู่ภายใต้สภาวะที่มีความเค้นและอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานเท่าใด การคืบก็จะยิ่งเกิดขึ้นมากขึ้นเท่านั้น
สรุป
ความทนต่อการคืบเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของวัสดุที่ใช้ในงานที่มีความเค้นและอุณหภูมิสูง การเลือกใช้วัสดุที่มีความทนต่อการคืบที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและความปลอดภัยของชิ้นส่วนหรือโครงสร้างได้