什麼是潛變
在一定負荷下，變形隨時間持續進行的現象。大致在熔點（絕對溫度）的0.4倍左右以上變得明顯，經過過渡、穩態、加速3個階段而破斷。
日文名稱: クリープ
「潛變」出現在4領域的13道練習題中（高溫材料與潛變, 高分子與複合材料, 機械性質與破壞等）。
這個名詞所屬的領域: 機械性質與破壞
3個階段與設計所用的量
一定負荷下的應變-時間曲線，經過應變速率逐漸下降的過渡（1次）潛變、加工硬化與回復平衡而應變速率幾乎一定的穩態（2次）潛變、因孔洞產生或頸縮而速率增加的加速（3次）潛變後破斷。設計中，最小應變速率即穩態潛變速率，以及到破斷為止的時間（潛變破斷時間）很重要。兩者的乘積幾乎一定的Monkman-Grant經驗法則，也用於估計壽命。
對應力與溫度的相依性
穩態潛變速率常以 ε̇ = Aσⁿexp(−Q/RT) 的形式表示。由差排的攀移與運動造成的差排潛變，應力指數n約為3〜8；在低應力、高溫下，則以原子擴散使晶粒伸長的擴散潛變（n ≈ 1）為主。擴散潛變有在晶粒內擴散的Nabarro-Herring潛變與沿晶界擴散的Coble潛變，速率分別與晶粒尺寸的2次方或3次方成反比。活化能Q常接近自擴散的值。
不一定是「高溫的現象」
潛變變得顯著的標準約為熔點（絕對溫度）的0.3〜0.5倍，因此熔點低的材料在室溫下也會發生。熔點約490 K的錫系銲料，室溫相當於熔點的約0.6倍，銲料接合部的潛變是可靠度的大課題。高分子、鉛、冰在室溫附近也會潛變。此外，在室溫下提高強度的細晶粒，在高溫下反而會加速擴散潛變與晶界滑動。噴射引擎的渦輪葉片使用沒有晶界的單晶，原因就在這裡。
加速試驗與壽命的估計
實機的使用期間長達數萬〜數十萬小時，因此由較高溫度或應力下的短時間試驗推估長時間的壽命。代表性的是Larson-Miller參數 P = T(C + log t_r)，T為絕對溫度，t_r為破斷時間（h），C在鋼中常用約20。例如取C = 20，相當於600℃下1000小時的條件，在650℃下約為57小時。不過對於長時間中組織會改變的材料，要注意外插的誤差會變大。
練習潛變的題目
設潛變變得不可忽略的溫度標準為熔點（絕對溫度）的約0.4倍。對鋁（熔點660℃）而言，此標準最接近下列何者？
- A約100℃
- B約264℃
- C約373℃
查看答案與解析
正確答案：A. 約100℃
此標準以絕對溫度考慮，熔點為 Tm = 660 + 273 = 933 K，0.4Tm ≈ 373 K，即約100℃。約264℃是直接以℃計算 0.4 × 660 的錯誤，約373℃是把 373 K 誤當成℃的錯誤。這個比值（同系溫度）的標準依材料而有0.3〜0.5左右的範圍；鋁合金從100℃左右起就需考慮潛變與強度下降，熔點低的銲料在室溫下也會發生潛變。潛變經過過渡、穩態、加速3個階段而破斷，在設計中穩態潛變速率很重要。
關於在一定負荷與溫度下量測的潛變曲線（應變與時間的關係）的3個階段，下列敘述何者正確？
- A過渡（1次）潛變中應變速率隨時間增加，在穩態（2次）潛變達到最大的一定值後，加速（3次）潛變中應變速率逐漸減少
- B過渡潛變中應變速率逐漸減少，穩態潛變中加工硬化與回復達到平衡而大致一定，加速潛變中應變速率增加而至破斷
- C在穩態（2次）潛變階段，加工硬化與回復達到平衡而使差排的運動完全停止，因此從過渡潛變結束到進入加速潛變以前，應變完全不再增加
常見問題
潛變與應力鬆弛有什麼不同？
潛變是在一定負荷（應力）下應變持續增加的現象，應力鬆弛是保持一定應變時應力逐漸下降的現象。高溫螺栓的鎖緊力隨時間下降，就是應力鬆弛的例子。
穩態潛變速率是什麼？
是潛變曲線第2階段中應變速率幾乎一定時的值，也稱為最小潛變速率。在設計中，是估計使用期間的應變與預測破斷時間的基準。
潛變在室溫下也會發生嗎？
會發生。標準是與熔點（絕對溫度）的比，因此像銲料、鉛、高分子、冰這類熔點或玻璃轉移溫度低的材料，在室溫下也必須考慮潛變。
解析中的「潛變」
這個比值（同系溫度）的標準依材料而有0.3〜0.5左右的範圍；鋁合金從100℃左右起就需考慮潛變與強度下降，熔點低的銲料在室溫下也會發生潛變。
設潛變變得不可忽略的溫度標準為熔點（絕對溫度）的約0.4倍。對鋁（熔點660℃）而言，此標準最接近下列何者？施加負荷後的瞬間應變之後，在過渡潛變中，差排增殖並互相纏結的加工硬化勝過回復，應變速率逐漸下降。
關於在一定負荷與溫度下量測的潛變曲線（應變與時間的關係）的3個階段，下列敘述何者正確？純金屬高溫潛變的活化能常接近自擴散的活化能，顯示潛變受擴散支配。
某合金的穩態潛變速率遵循 ε̇ = Aσⁿexp(−Q/RT)，活化能為 Q = 300 kJ/mol。在應力不變下把…佛克特模型表示的是在一定應力下應變隨時間趨近一定值的延遲彈性（潛變）。
關於黏彈性力學模型的敘述，下列何者正確？約4.3 MPa 是 5.0 × (1 − exp(−2))，與佛克特模型潛變那樣隨時間增加的式子混淆了。
對可用馬克士威模型描述的高分子施加一定應變時，初期應力為5.0 MPa。設鬆弛時間為50 s，100 s後的應力最接近…
出現「潛變」的題目（13題）
- 設潛變變得不可忽略的溫度標準為熔點（絕對溫度）的約0.4倍。對鋁（熔點660℃）而言，此標準最接近下列何者？
- 關於在一定負荷與溫度下量測的潛變曲線（應變與時間的關係）的3個階段，下列敘述何者正確？
- 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？
- 某合金的穩態潛變速率遵循 ε̇ = Aσⁿexp(−Q/RT)，活化能為 Q = 300 kJ/mol。在應力不變下把溫度從1000 K提高到1050 K，穩態潛變速率約變為幾倍？設 R = 8.314 J/(mol·K)。
- 某細晶粒的多晶金屬，在熔點（絕對溫度）約0.5倍的溫度、低應力下進行潛變試驗。穩態潛變速率大致與應力成正比（應力指數 n ≈ 1），並大致與晶粒尺寸的3次方成反比。主要作用的潛變機制最適當者為下列何者？
- 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？
- 關於黏彈性力學模型的敘述，下列何者正確？
- 對可用馬克士威模型描述的高分子施加一定應變時，初期應力為5.0 MPa。設鬆弛時間為50 s，100 s後的應力最接近下列何者？
- 關於高分子黏彈性中時間-溫度換算法則（時溫疊加原理）的想法，下列何者正確？
- 為了消除粉末冶金零件或鑄件內部殘留的封閉氣孔，會進行熱均壓（HIP）。其方法何者正確？
- 噴射引擎的渦輪葉片使用單向凝固的柱狀晶或單晶鎳基超合金，其理由何者正確？
- 在單晶鎳基超合金中添加數%錸（Re）等重元素的主要目的，下列何者正確？
- 1.0 MW/m²的熱通量沿厚度方向均勻通過熱障塗層的面層（厚度250 µm，熱導率1.2 W/(m·K)）。視為穩態的1維熱傳導，面層正反兩面的溫差最接近下列何者？