什麼是Orowan機制
差排在無法切過的硬粒子之間弓狀凸出而通過，並在粒子周圍留下差排環的機制。所需的應力與粒子間距成反比。
日文名稱: オロワン機構
「Orowan機制」出現在1領域的4道練習題中（強化機構與差排等）。
這個名詞所屬的領域: 強化機構與差排
凸出而通過的機制
若滑移面上排列著差排無法切過的硬粒子，差排會被粒子絆住，在粒子與粒子之間弓狀凸出。差排具有使線長縮短的線張力（約 Gb²/2），要使凸出變大就需要應力。凸出超過半圓時，從粒子兩側繞過的部分在另一側相遇而互相抵消，差排向前推進，粒子周圍則留下差排環。這樣通過所需的剪應力為 Δτ ≈ Gb/L（L為粒子間距），稱為Orowan應力。
粒子大小與數量的效果
體積分率f相同時，粒子間距L大致與粒子半徑r成正比，與 √f 成反比。因此，分散越多細小的粒子，L越窄，Orowan應力越大。時效進行而析出物變粗時，即使體積分率不變，間距也會變寬而強度下降，這就是過時效的軟化。另一方面，析出初期小而整合的粒子，被差排切過比被繞過容易，因此不是以Orowan機制而是以切過強化。強度在切過與繞過交替的大小時最大。
殘留的環與加工硬化
殘留在粒子周圍的Orowan環，會對接著來的差排施加排斥的應力，實質上加大粒子的尺寸，使下一次通過更困難。因此，含硬粒子的合金加工硬化容易變大，施加反向負荷時環的應力會幫助變形，包辛格效應也變大。以氧化物粒子強化的散佈強化、過時效的析出物，以及含碳化物之鋼的強化，多數依靠這個機制。在高溫下，差排能以爬升運動越過粒子，因此強化的效果變小。
練習Orowan機制的題目
在鋁合金中，以 Δτ ≈ Gb/L（L為析出物間距）估算差排在析出物之間凸出而通過的Orowan機制造成的剪應力增量。設 G = 26 GPa、b = 0.286 nm、L = 100 nm，並以 Δσ = MΔτ（Taylor因子 M = 3.06）作為多晶降伏應力的增量，Δσ最接近下列何者？
- A約74 MPa
- B約228 MPa
- C約24 MPa
常見問題
為何Orowan式會加上係數或對數項？
因為線張力隨差排的性質（刃差排或螺旋差排）與差排凸出時的形狀而變，也以對數依存於粒子的大小。更精確的Orowan-Ashby式所得的值，比以Gb/L估算的值小。
Orowan機制在哪些粒子上作用？
在差排切過需要大應力的粒子上作用，例如與母相非整合的粒子、硬的氧化物或碳化物，以及成長變大的析出物。小而整合的析出物通常會被差排切過。
體積分率相同時，要如何提高強度？
使粒子變細、數量變多，以縮小間距。體積分率相同時，粒子大小減半，間距也大致減半，Orowan應力大致變為2倍。
解析中的「Orowan機制」
體積分率相同時，粒子越細，間距L越窄，Orowan應力越大。
在鋁合金中，以 Δτ ≈ Gb/L（L為析出物間距）估算差排在析出物之間凸出而通過的Orowan機制造成的剪應力增量。…拉伸期間，差排堆積在晶界、析出物或其他差排的聚集處前方，硬粒子周圍則留下Orowan環。
金屬受拉伸塑性變形後，卸除負荷再施加反向的壓縮，壓縮的降伏應力會比繼續拉伸時的流動應力小。對此現象（包辛格效應）的說明…析出物變大後，比起切過，差排在其間弓狀凸出、留下環而通過的Orowan機制較容易，其應力與析出物間距成反比，粒子越粗應力越低。
時效中隨著析出物變大，強度上升到最大後下降（過時效）。從析出物與差排的交互作用來看，下列說明何者正確？設析出物的體積分…硬而非整合的粒子不會被差排切過，以Orowan機制強化。
像在Cu中分散微細Al₂O₃粒子的合金，或在鐵中分散Y₂O₃粒子的ODS鋼這樣，以氧化物粒子強化的散佈強化，其特徵下列…
出現「Orowan機制」的題目（4題）
- 在鋁合金中，以 Δτ ≈ Gb/L（L為析出物間距）估算差排在析出物之間凸出而通過的Orowan機制造成的剪應力增量。設 G = 26 GPa、b = 0.286 nm、L = 100 nm，並以 Δσ = MΔτ（Taylor因子 M = 3.06）作為多晶降伏應力的增量，Δσ最接近下列何者？
- 金屬受拉伸塑性變形後，卸除負荷再施加反向的壓縮，壓縮的降伏應力會比繼續拉伸時的流動應力小。對此現象（包辛格效應）的說明，下列何者正確？
- 時效中隨著析出物變大，強度上升到最大後下降（過時效）。從析出物與差排的交互作用來看，下列說明何者正確？設析出物的體積分率一定。
- 像在Cu中分散微細Al₂O₃粒子的合金，或在鐵中分散Y₂O₃粒子的ODS鋼這樣，以氧化物粒子強化的散佈強化，其特徵下列何者正確？