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高溫材料與潛變

某耐熱合金的穩態潛變速率遵循冪律 ε̇ = Aσⁿexp(−Q/RT)，應力指數為 n = 5。在溫度不變下把應力提高20%，穩態潛變速率約變為幾倍？

  1. A約2.5倍
  2. B約6.0倍
  3. C約1.2倍
查看答案與解析

正確答案：A. 約2.5倍

溫度相同時A與 exp(−Q/RT) 不變，因此速率的比等於應力比的n次方，(1.2)⁵ ≈ 2.49，約2.5倍。應力只增加20%速率就變為2倍以上，是n約為3〜8而很大的差排潛變（冪律潛變）的特徵，設計應力的小小估計誤差就會大幅影響壽命。約6.0倍是把應力比乘上指數n的值，約1.2倍是假設速率與應力成正比（n = 1）的值，這相當於在低應力下作用的擴散潛變。在雙對數圖上畫出速率與應力的關係，其斜率即為n。

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