Larson-Miller-Beziehung

Die Larson-Miller-Beziehung beschreibt werkstoffwissenschaftliche Zusammenhänge wie zum Beispiel Kriechvorgänge, Bruchvorhersagen und den Härteabfall gehärteter Stahlteile in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur.

P = T (C + ln t)

P ist der Larson-Miller-Parameter, z. B. die sich beim Anlassen einstellende Härte in Abhängigkeit von der Zeit t (h) und der Temperatur T (K). Die experimentell ermittelte Materialkonstante C liegt für Eisen-, Nickel- und Kobaltbasiswerkstoffe bei 20. Die Temperatur hat folglich einen wesentlich stärkeren Einfluss auf den Härteabfall als die Zeit.

Die Larson-Miller-Beziehung kann verwendet werden zur Zeit- und Energieeinsparung bei der Wärmebehandlung in Härtereien. Beispiel: Gehärtete Stahlteile aus C45 (C-Stahl ohne Sondercarbidbildner) mit einer Ausgangshärte von 61 HRC erreichen nach einem Anlassen von 4 Stunden auf 190 °C die Sollhärte von 53 HRC. Stattdessen kann die Anlasszeit auf 1,5 Stunden verkürzt werden bei einer Temperatur von 210 °C zur Erzielung des gleichen Härtewertes.

Die Formel wurde von F. R. Larson und James Miller in den 1950er Jahren aufgestellt aufgrund experimenteller Untersuchungen von Kriech- und Bruchvorgängen zur Lebensdauervorhersage von Turbinenschaufeln in Flugzeugturbinen.

Literatur

• F. R. Larson, James Miller: A Time-Temperature Relationship for Rupture and Creep Stresses. In: Trans. ASME. Vol. 74, S. 765ff.