Termal döngünün en kritik etkilerinden biri Kompresör egzoz koltuğu Bileşen, başlangıç ve kapatma sırasında hızlı sıcaklık kaymaları nedeniyle bileşen tekrarlanan genişleme ve kasılma yaşadığında ortaya çıkan termal yorgunluktur. Kompresör, ortam sıcaklığından operasyonel ısı seviyelerine ve sırtına her geçiş yaptığında, malzeme mekanik zorlanmaya maruz kalır. Bu, özellikle ısıtma veya soğutma oranları yüksek olduğunda şiddetlidir, çünkü metal yapı stabilize etmek için zaman yoktur. Zamanla, tekrarlanan döngüler genellikle inklüzyonlar, tane sınırları, keskin köşeler veya yüzey kusurları gibi iç stres konsantratörlerine başlayan mikro çatlakların oluşumuna neden olur. Termal yorgunluk ilerledikçe, bu mikro çatallar her döngüde daha derin yayılır ve daha büyük bir kırık oluşturmak için bağlanabilir ve bu da ciddi yapısal başarısızlığa yol açabilir. Tehlike her zaman anında değildir, ancak kademeli olarak birikir, bu da yüksek hizmet tipi döngü ortamlarında düzenli inceleme ve yorgunluk modellemesini gerekli kılar. Nikel bazlı veya kobalt bazlı malzemeler gibi yüksek termal yorgunluk direncine sahip alaşımların kullanılması, agresif termal döngüye maruz kalan kompresör egzoz koltuklarının servis ömrünü uzatmak için genellikle gereklidir.
Hızlı sıcaklık değişikliklerinden kaynaklanan termal gradyanlar, kompresör egzoz koltuğunun tüm yüzeyini eşit olarak etkilemez. Farklı bölümler, özellikle tasarım geometrik simetri veya malzeme tekdüzeliği yoksa, farklı oranlarda genişleyebilir veya büzülebilir. Bu, bozulma veya bükülme ile sonuçlanan düzensiz içsel streslere yol açar. Küçük bozulmalar bile egzoz valfinin koltuklara nasıl sızdığını etkileyebilir, bu da potansiyel olarak sızıntı, basınç kaybına veya valf çarpışmasına yol açar. Koltuk ayrıca, akış özelliklerini tehlikeye atarak ve lokalize türbülans yaratarak valf kılavuzu ile eşmerkezliğini kaybedebilir. Zamanla, termal bozulma birikimi, koltuğu kullanılamaz hale getiren kalıcı deformasyona neden olabilir. Bu tür riskleri azaltmak için, üreticiler tasarımda genişleme yuvaları veya eğimli kenarlar gibi özellikleri içerebilir ve malzemeyi stabilize etmek için işleme işleminden sonra stres kabartma ısı işlem süreçleri kullanabilirler.
Birçok kompresör egzoz koltuğu, valf darbesinden ve gaz aşınmasından mekanik aşınmaya direnmek için yüzey sertleştirilir. Nitriding, karbürizasyon veya stelite gibi sert alaşımların uygulanması gibi teknikler yaygın olarak dayanıklı bir dış katman oluşturmak için kullanılır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıklara tekrar tekrar maruz kalma ile, özellikle bu sıcaklıklar yüzey işleminin stabilite aralığını aştığında, sertleştirilmiş tabaka bozulmaya başlayabilir. Bazı durumlarda, faz dönüşümü veya tavlama etkileri nedeniyle sertlik azalırken, diğerlerinde kaplamanın taban metaline yapışması zayıflar ve delaminasyona yol açar. Yüzey tabakası bozulduktan sonra, daha yumuşak substrat maruz kalır ve erozyona, safralanmaya ve darbe deformasyonuna karşı savunmasız hale gelir. Bu, fonksiyonel sızdırmazlık yüzeyini zayıflatır ve gaz sızıntısı veya tam valf arızası olasılığını arttırır. Üreticiler genellikle termal uyumluluğu sağlamak için hem substrat hem de kaplama malzemeleri için üst termal sınırlar belirtir.
Termal bisiklet, özellikle oksijen, su buharı veya aşındırıcı gazların bulunduğu ortamlarda oksidasyonu hızlandırır. Her ısıtma döngüsü sırasında, kompresör egzoz koltuğunun yüzeyi, malzeme bileşimine bağlı olarak demir oksit, krom oksit veya nikel oksit gibi oksit tabakaları oluşturarak oksijen ile reaksiyona girer. Bazı oksit filmler koruyucu ve kendi kendini sınırlarken, hızlı sıcaklık dalgalanmaları bu katmanların tekrar tekrar genişlemesine ve daralmasına neden olarak çatlama veya spallasyona yol açar. Bu, baz malzemeyi taze oksidasyona maruz bırakır ve sürekli yüzey bozulmasına neden olur. Poklama oksitler ayrıca valf çalışmasına müdahale edebilir, bu da koltuk sızıntısına veya bitişik bileşenlerin iç aşınmasına neden olabilir. Aşırı durumlarda, bu döngü çukur korozyonuna, metalin lokalize incelmesine veya taneler arası oksidasyona bağlı olarak kucaklamaya yol açabilir. Oksidasyon hasarıyla mücadele etmek için, yüksek krom veya yüksek alüminyum alaşımlar, stabil, yapışkan oksit ölçekleri oluşturma yetenekleri nedeniyle sıklıkla kullanılır. .