陳鈞臺灣大學：材料科學與工程學研究所賴建霖Lai, Chien-LingChien-LingLai2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282006http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/55209摘要 本實驗係針對SAF2507雙相不銹鋼，利用金相、硬度、衝擊、 缺口拉伸試驗，對其母材及其添加N與Ni兩種γ相穩定元素雷射銲接之試片，進行基本之機械性質測試。另外藉由浸泡及極化腐蝕試驗，對經銲後熱處理之試片之耐腐蝕性加以評估。 實驗結果顯示，藉由控制所添加之N與Ni流量，可使銲道中γ相增加，得到適當之α/γ比例。硬度方面，添加N與Ni皆使銲道之硬度略高於母材，但差異不大。即γ相穩定元素之添加，對銲道中α/γ比例之影響較硬度明顯。 衝擊試驗顯示，添加N與Ni雷射銲接後，銲道中α/γ比例相近之銲件，添加Ni之試片DBTT較添加N之試片低，且Ni-4試片於 -100度C之破斷面仍呈現延性破斷之特徵。缺口拉伸試驗方面，因硬度値差異不大，於空氣中測試之最大應力強度(NTS)差異不大。於氫環境(20atm)測試中，母材無明顯之氫脆現象，而銲件之NTS Loss，以銲道中α/γ比例最高之N-0試片最高，隨α/γ比例下降而降低。 浸泡試驗顯示，N-30與Ni-2試片經700度C熱處理後之重量損失較600度C的高，且熱處理時間越長，重量損失隨之增加。另外，極化腐蝕試驗結果亦顯示，N-30與Ni-2試片經700度C熱處理後之腐蝕起始電位較經600度C熱處理後的低，腐蝕電流則較高，即抗腐蝕性較差。隨熱處理時間越長，腐蝕之情形越嚴重，且N-30與Ni-2試片經700度C熱處理2小時候之極化腐蝕表面皆有如孔蝕之小孔洞出現。這些現象與熱處理後σ相之生成之程度息息相關，當σ相生成之量增加時，腐蝕速率即增加。整體而言，在銲後熱處理後之耐腐蝕性測試方面，添加N之試片較添加Ni的效果為佳。目錄 第一章 前言…………………………………………………………1 第二章 文獻回顧……………………………………………………2 2-1 雙相不銹鋼簡介………………………………………………2 2-1-1 合金元素對雙相不銹鋼之影響………………………9 2-1-2 雙相不銹鋼之腐蝕性質………………………………10 2-1-3 雙相不銹鋼之銲接性質………………………………12 2-2 雷射銲接…………………………………………………15 2-2-1 雷射銲接………………………………………………15 2-2-2 雷射銲接製程參數……………………………………20 2-3 腐蝕理論…………………………………………………23 2-3-1 極化現象………………………………………………24 2-3-2 腐蝕速率量測…………………………………………29 2-3-3 浸泡理論………………………………………………30 第三章 實驗方法與程序……………………………………………37 3-1 雷射銲接及銲後熱處理……………………………………37 3-1-1試片編號說明…………………………………………37 3-2 顯微組織觀察………………………………………………43 3-2-1 金相觀察………………………………………………43 3-2-2 肥粒鐵含量量測與影像分析…………………………43 3-2-3 氮氧分析………………………………………………43 3-3 機械性質量測………………………………………………43 3-3-1 硬度量測………………………………………………43 3-3-2 衝擊試驗………………………………………………45 3-3-3 缺口拉伸試驗…………………………………………45 3-4 腐蝕性質量測……………………………………………………45 3-4-1 浸泡試驗………………………………………………50 3-4-2 動態電極極化試驗……………………………………50 第四章 結果與討論…………………………………………………52 4-1 銲道之組成…………………………………………………52 4-1-1 氮氣添加對銲道α/γ比例之影響……………………52 4-1-2 鎳粉添加對銲道α/γ比例之影響 ……………………56 4-1-3 銲後熱處理對組成之影響……………………………64 4-2 銲道之機械性質……………………………………………70 4-2-1 硬度分析………………………………………………70 4-2-2 衝擊試驗………………………………………………72 4-2-3 缺口拉伸試驗…………………………………………85 4-3 銲後熱處理對腐蝕性質之影響……………………………98 4-3-1 浸泡試驗………………………………………………98 4-3-2 動態電極極化試驗……………………………………101 第五章 結論…………………………………………………………111 第六章 參考文獻……………………………………………………11317259999 bytesapplication/pdfen-USSAF2507雙相不銹鋼γ相穩定元素雷射銲接SAF2507 duplex stainless steelslaser weldingthesis