Kruipbreuk
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Kruipbreuk is het bezwijken van een materiaal als gevolg van kruip, wat optreedt door langdurige belasting, vaak bij verhoogde temperaturen.
Omschrijving
Kruip is een tijdsafhankelijke, blijvende vervorming die optreedt in materialen onder constante belasting. Dit gebeurt zelfs bij spanningen die lager zijn dan de normale vloeigrens van het materiaal. Kruipbreuk is de eindfase van dit proces, waarbij de voortschrijdende vervorming uiteindelijk leidt tot het falen van het materiaal. De kruipvervorming door de tijd heen wordt vaak weergegeven in een kruipkromme, die uit drie stadia bestaat: primaire kruip (afnemende kruipsnelheid), secundaire kruip (constante kruipsnelheid) en tertiaire kruip (versnellende kruipsnelheid tot aan breuk).
Factoren die kruipbreuk beïnvloeden
Verschillende factoren dragen bij aan het optreden van kruip en daarmee de kans op kruipbreuk. De hoogte van de belasting, de temperatuur en de duur van de belasting zijn significant van invloed op de kruipeigenschappen van een materiaal. Bij metalen speelt de temperatuur een cruciale rol; kruip wordt meestal pas relevant boven circa de helft van de absolute smelttemperatuur van het materiaal (uitgedrukt in Kelvin). Ook de microstructuur van het materiaal en omgevingsomstandigheden zoals blootstelling aan UV-straling, natte en droge cycli, of vries- en dooicycli kunnen de spanning waarbij kruipbreuk optreedt beïnvloeden.
Toepassingen en materialen
Kruip en kruipbreuk zijn relevante fenomenen bij het ontwerpen en beoordelen van constructies die langdurig onder belasting staan, zeker bij verhoogde temperaturen. Dit is onder andere belangrijk in de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector en de energiesector (bijvoorbeeld in ketels en turbineschoepen). Materialen die gevoelig zijn voor kruipvervorming zijn metalen (zoals staal en hittevaste legeringen), polymere materialen en keramiek. Ook bij materialen als beton en hout kan kruip optreden, zelfs bij kamertemperatuur. Bij vezelversterkte composieten, zoals glas- of koolstofvezelversterkte kunststoffen, moet eveneens rekening worden gehouden met kruipbreuk onder langdurige belasting.
Vergelijkbare termen
Zettingsscheur
Gebruikte bronnen: