高溫材料與潛變

某耐熱合金在某應力下,於1000 K經1000 h而潛變破斷。設Larson-Miller參數 P = T(C + log₁₀t_r)(T為絕對溫度,t_r為破斷時間、單位為h,C = 20)在相同應力下為一定,要在相同應力下得到10⁵ h的破斷壽命,溫度最接近下列何者?

  1. A約920 K
  2. B約854 K
  3. C約600 K
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正確答案:A. 約920 K

由試驗條件得 P = 1000 × (20 + log₁₀1000) = 1000 × 23 = 23000。10⁵ h時 log₁₀t_r = 5,因此 T = 23000/(20 + 5) = 920 K。溫度只降低80 K壽命就變為100倍,能由高溫短時間的試驗估算低溫長時間的壽命,正是這個參數的用途。約854 K是用自然對數代替常用對數的值,約600 K是忘了常數C而取 P = T log₁₀t_r 的值。不過,若長時間之間組織改變或變形機制轉移,外插就會失準,因此像本例這樣達100倍的外插必須謹慎處理,不要任意把外插的範圍取得太大。

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