Pitkäaikaiskarkeus

Pitkäaikaiskarkeus on termi, jolla viitataan materiaalin karkeuden muuttumiseen ajan kuluessa tietyissä olosuhteissa. Se kuvaa, miten karkeus ei ole staattinen ominaisuus, vaan voi muuttua esimerkiksi altistuksen, kuormituksen, lämpötilan tai kosteuden vaikutuksesta. Ilmiö on tärkeä erityisesti sellaisissa sovelluksissa, joissa kestää pitkään ja jossa karkeuden muutos vaikuttaa komponentin kulutuskestävyyteen tai toimintaan.

Mittaaminen ja arviointi tapahtuvat usein perinteisten kovuudentestien avulla sekä ajan mittaan tehtävillä seurannalla. Kovuutta mitataan esimerkiksi Vickers-, Rockwell- tai Brinell-kovuustesteillä, ja arvoja voidaan seurata eri ajanjaksoilta. Lisäksi voidaan käyttää nanoindentointia tai dynaamisia mekaanisia kokeita saamaan tietoa pintakarkeuden ja materiaalin muihin ominaisuuksiin liittyvistä muutoksista. Pitkäaikaiskarkeutta arvioidaan usein laboratorio-olosuhteissa suoritetuissa ikäraporteissa tai kuormituksen ja ympäristötekijöiden ohjaamissa aikaperiodeissa.

Siihen vaikuttavat tekijät ovat moninaisia. Lämpötilan ja kosteuden muutokset, kemiallinen ympäristö sekä ympäristön hapettuminen voivat muuttaa karkeutta. Mikrostruktuurin muutokset, kuten lujien haittojen, faasimuutosten tai hajotuksen kehittyminen, voivat lisätä tai vähentää karkeutta. Myös kuormitus, ajallinen stressi ja ympäristökemikaalit voivat aiheuttaa karkeuden kehittymistä ajan myötä.

Käytännön merkitys vaihtelee materiaalityypin mukaan. Esimerkiksi teräksissä pitkään tapahtuva ikääntyminen tai precipitaatiolujitus voi lisätä karkeutta, kun taas polymeerit voivat haurastua tai niiden karkeus voi muuttua altistuksen seurauksena. Pitkäaikaiskarkeus on usein yksi osa kokonaiskuvaa, jonka avulla arvioidaan materiaalin pitkäaikaista suorituskykyä ja kestävyyttä.

---