陳鈞臺灣大學：材料科學與工程學研究所汪鼎凱Wang, Ding-KiaDing-KiaWang2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/55243IN 738與IN 939鎳基超合金，具有優異的高溫潛變強度與抗蝕性，為火力電廠汽渦輪機熱段組件之主要材料。這些組件單價昂貴，經長期運轉或有損傷。有必要進行再生處理以節省成本。此類高鈦鋁鎳基超合金，銲接性差，使用熔融銲補製程易生成龜裂，故本研究中採用真空硬銲製程進行修補。硬銲填料採用DF4B＋IN 738與DF3＋Rene 80之混合粉末，以20/80、30/70、40/60、50/50重量比，分別進行IN 738及IN 939材料之真空硬銲製程，並量測硬銲層孔洞率。實驗結果顯示，凝固縮孔與界面接合縫隙為硬銲層主要缺陷，孔洞率隨DF4B與DF3之比例增加而降低。當DF4B或DF3之粉末添加量為50 wt％，IN 738與IN 939之硬銲層孔洞率，可分別降至0.53％及1.27％。硬銲試片選擇最佳之50/50重量比混合粉末，進行硬銲層組織觀察、EPMA分析、1000℃高溫氧化試驗等。IN 738與IN 939試片之硬銲層組織類似，包括γ＋ γ’〔Ni3(Al,Ti)〕基地、鉻硼化合物、網狀共晶相、及碎散之(Ti,Ta)C碳化物等化合相，其中鉻硼化合物硬度最高，次為網狀共晶相、γ’析出基地最低。經1000℃/1440小時高溫氧化試驗後，鉻硼化合物大幅消失、γ’析出粗大化、體積分率減小，以致硬度降低。硬銲層中無γ’析出之區域內發現Cr2O3 、Al2O3、TiO2、Ni(Cr,Al)2O4等氧化物及AlN與TiN等兩種氮化物。第一章 前言…………………………………………1 第二章 文獻回顧 2-1 硬銲接合……………………………………………3 2-1-1 潤濕機構…………………………………………6 2-1-2 毛細現象…………………………………………8 2-1-3 提高硬銲品質方法………………………………10 2-2 超合金………………………………………………11 2-2-1 鎳基超合金………………………………………13 2-2-2 鎳基超合金強化機構……………………………20 2-3 金屬的氧化…………………………………………21 2-3-1 氧化速率…………………………………………24 2-3-2 氧化動力學………………………………………26 2-3-3 鎳基超合金的氧化行為…………………………26 第三章 實驗方法 3-1 實驗材料及硬銲製程………………………………33 3-2 孔洞率量測…………………………………………33 3-3 金相觀察……………………………………………38 3-4 EPMA全定量分析及SEM觀察………………………39 3-5 高溫試驗……………………………………………39 3-6 微硬度量測…………………………………………40 第四章 結果與討論 4-1 孔洞率量測結果……………………………………41 4-2 顯微組織分析………………………………………45 4-2-1 金相觀察……………………………………45 4-2-2 SEM觀察與EPMA結果……………………………51 4-2-3 硬銲缺陷分析……………………………………56 4-3 高溫氧化試驗結果…………………………………60 4-3-1 金相觀察……………………………………60 4-3-2 SEM觀察與EPMA結果………………………69 4-3-3 高溫重量試驗結果…………………………82 4-4 微硬度試驗結果……………………………………86 第五章 結論……………………………………………92 第六章 參考文獻………………………………………94en-US真空硬銲孔洞率高溫氧化。Inconel 738Inconel 939Vacuum Brazingvoid percentageHigh Temperature Oxidation。thesis