Scheurinitiatie

Scheurinitiatie is het proces waarbij in een materiaal onder belasting voor het eerst een scheur ontstaat. Het markeert het begin van de scheurlevensduur en onderscheidt zich van scheurgroei, waarbij een reeds gevormde scheur verder groeit. Initiatie vindt doorgaans plaats op zwakke punten zoals insluitingen, poriën, korrelgrenzen of oppervlakkige oneffenheden, maar kan ook ontstaan door plastische vervorming (persistente slip) of door omgevingsfactoren zoals corrosie of waterstofinwerking.

De kans op initiatie hangt af van meerdere factoren. De mate van spanningsconcentratie, het type belasting (cyclisch of statisch), de belastingfrequentie en het totale aantal cycli, de temperatuur en de chemische omgeving spelen een rol. Ook microstructurele kenmerken zoals korrelgrootte, inclusiedichtheid, residuele spanningen en oppervlakteafwerking bepalen of en waar initiatie plaatsvindt. In metalen kan initiatie optreden bij microcracks rondom inclusies of op het oppervlak; keramische materialen kunnen initiatie vertonen door microcracking; polymeren via crazing.

In engineering wordt scheurinitiatie vaak beschouwd bij de bepaling van de fatiquelevensduur. Ontwerpen proberen initiatiepunten te beperken door een goede oppervlaktekwaliteit, het toepassen van compressieve residuele spanningen (bijv. door peening) en het gebruik van beschermende coatings of weerstandbiedende materialen. In studie en onderhoud wordt initiatie opgespoord met fractografie, niet-destructieve testen en modellen voor initiatie- en groeivelden, naast S-N-curves die de relatie tussen belasting en levensduur aangeven.