Nondestructive damage characterization with examples of thermal aging, neutron degradation and fatigue

Nondestructive Testing (NDT) in the engineering community is normally associated with the objective to detect, to classify and to size material nonconformities - for instance beginning with nonmetallic inclusions of a size of some ten $\mu$m in steel or Aluminum alloys up to so-called 'material defects' like macroscopic cracks of some mm size. This objective, however, is at the top of the list of activities concerning the number of applications in nondestructive material testing worldwide. Methodologies like UT (Ultrasonic Testing) and RT (Radiographic Testing) or MT (Magnetic Testing) are well introduced in a wide field of product and component examination standards. In the last 15 to 20 years, the NDT technology was also developed for characterizing materials, for instance in terms of microstructure parameters, i.e. lattice defects, like distributions and densities of dislocations, precipitates, micro-voids, in order to describe strengthening and/or softening in materials, mainly in metal alloys, but also to measure the applied and residual stresses (Dobmann et al., 1989).

Badania nieniszczące (NDT) są zwykle, w społeczności inżynierskiej, wiązane ze zdolnością do wykrycia, klasyfikacji i wymiarowania niezgodności materiałowych - na przykład z początkiem niemetelicznych wtrąceń o rozmiarach kilku dziesiątek mikrometra dla stali lub stopów aluminium, aż do tak zwanych "defektów materiałowych" w rodzaju pęknięć makroskopowych o rozmiarach kilku milimetrów. Cel ten jest jednak na szczycie listy podejmowanych działań w szeroko rozumianych nieniszczących badaniach materiałowych. Metodologie w rodzaju BU (badań ultradźwiękowych), BR (badań radiograficznych) czy BM (badań magnetycznych) są dobrze wprowadzone w szerokiej dziedzinie standardowych badań wyrobów i ich składników. W ostatnich 15-20 latach techniki nieniszczące rozwijano również w odniesieniu do charakteryzacji materiału na przykład w zakresie parametrów mikrostruktury, tzn. do defektów sieciowych typu rozkładów i gęstości dyslokacji, wtrąceń, mikropustek, aby opisać wzmocnienie i/lub osłabienie materiałów, głównie stopów metali, ale również do mierzenia przyłożonych i resztkowych naprężeń (Dobmann et al., 1989).