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國立中央大學 機械工程研究所 林志光所指導 楊章豪的 環境因素對沃斯回火球墨鑄鐵高週疲勞之影響 （2000），提出10W40 15W-40關鍵因素是什麼，來自於沃斯回火球墨鑄鐵、高週疲勞、腐蝕環境、腐蝕疲勞破裂、麻田散鐵。

而第二篇論文國立中央大學 機械工程研究所 林志光所指導 王鎮和的 不同環境下之沃斯回火球墨鑄鐵 （1999），提出因為有 沃斯回火球墨鑄鐵、腐蝕疲勞裂縫成長、裂縫閉合效應、腐蝕環境的重點而找出了 10W40 15W-40的解答。

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環境因素對沃斯回火球墨鑄鐵高週疲勞之影響

為了解決10W40 15W-40的問題，作者楊章豪 這樣論述：

本研究主旨在探討環境因素對沃斯回火球墨鑄鐵高週疲勞性質之影響，暸解其在不同腐蝕及中高溫環境下之高週疲勞行為，探討的腐蝕環境參數包括溶液之溫度、氯離子及pH值的影響，並比較在100oC、180oC、220oC及250oC中高溫空氣中之疲勞強度。此外，亦利用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察疲勞破斷面，以了解裂縫的生成及成長模式。 實驗結果顯示，由於腐蝕環境能協助短裂縫克服在微結構上所遭遇的障礙物，加速短裂縫成長，故在蒸餾水、3.5% NaCl、80oC 3.5% NaCl與硫酸溶液中的高週疲勞壽命皆比空氣中還低。而提高溶液溫度、加入氯離子及降低pH值，皆會

加劇短裂縫的成長速率，進一步縮短高週疲勞壽命；其中，又以降低溶液pH值的影響最大。而潤滑油因其惰性環境降低了腐蝕效應，使得其高週疲勞壽命比空氣中長。對ADI疲勞性質而言，要造成所謂腐蝕疲勞破裂的現象必須要有應力與腐蝕環境的同時存在作用，只有單純的腐蝕環境先作用再受疲勞負載，並不會影響ADI的高週疲勞壽命。 ADI在室溫至300oC間的抗拉強度，並不會因環境溫度的改變，而有明顯的不同。此外，ADI在中高溫及高應力(低壽命)區的疲勞壽命明顯會隨著溫度的上升而下降；但在低應力(長壽命)區，220oC與250oC的疲勞壽命，並不如預期般的減少，反而會接近180oC的疲勞壽命值，這是

由於其較高的溫度，使得碳化物更易析出，相對使得麻田散鐵的變態點(Ms點)上升，此時殘留沃斯田鐵較容易在循環應力的負載下，產生應力誘發變態成為麻田散鐵，而在變態過程所引發的體積膨脹，會在裂縫尖端產生殘留壓縮應力阻礙了裂縫成長，延長壽命。

不同環境下之沃斯回火球墨鑄鐵

為了解決10W40 15W-40的問題，作者王鎮和 這樣論述：

本研究的目的在探討鑄態及沃斯回火球墨鑄鐵在不同環境下之疲勞裂縫成長行為，比較在不同腐蝕性環境及潤滑油環境下因沃斯回火熱處理條件及負荷頻率之不同所造成疲勞裂縫成長行為的差異性。 實驗結果顯示，不論是高溫或低溫沃斯回火恆溫處理皆無明顯提升球墨鑄鐵在腐蝕環境下的耐腐蝕能力。在腐蝕疲勞裂縫成長方面，鑄態與二款沃斯回火球墨鑄鐵在負荷頻率20 Hz下，於不同室溫腐蝕環境下的疲勞裂縫成長速率因受到腐蝕產物誘起裂縫閉合效應的影響，比其在空氣中慢。扣除裂縫閉合效應後，在此高負荷頻率下，腐蝕環境因素對其疲勞裂縫成長驅動力的影響並不大，造成三款材料其有效裂縫成長速率皆與空氣中相近。換言之，在高

負荷頻率條件下，鑄態與沃斯回火球墨鑄鐵的疲勞裂縫成長行為對環境的敏感性較小，造成鑄態與沃斯回火球墨鑄鐵在空氣與不同室溫腐蝕環境下的疲勞裂縫成長趨勢一致。 至於鑄態與沃斯回火球墨鑄鐵在SAE 10W40潤滑油環境下的疲勞裂縫成長行為，因該油體提供較惰性的環境降低腐蝕效應，使其裂縫成長速率比空氣中慢。此外，隨著環境溫度升高，增加裂縫成長驅動力，並加速溶液中離子的擴散速率，使得裂縫尖端氫脆效應加大，導致沃斯回火球墨鑄鐵在80℃鹽水下的裂縫成長速率比室溫鹽水下來得高。 關於頻率效應方面，因降低負荷頻率使得裂縫尖端的氫離子有較長的時間擴散進入金屬內，破壞金屬鍵結，

導致裂縫尖端的氫脆效應較明顯，加速疲勞裂縫成長速率，使得沃斯回火球墨鑄鐵在腐蝕環境中於負荷頻率1 Hz下的疲勞裂縫成長速率明顯比負荷頻率20 Hz快。

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