指導教授：吳錫侃臺灣大學：機械工程學研究所陳嘉彬Chen, Chia-PinChia-PinChen2014-11-292018-06-282014-11-292018-06-282014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/263165本研究分別使用BAg-8、Cusil-ABA及Ticusil三種銀基填料與Au-20Cu及Au-22Ni-8Pd兩種金基填料，紅外線硬銲異質接合Ti50Ni50與兩種不同基材，分別是316L不鏽鋼與Incoloy 800超合金。探討在不同的參數下填料對基材之潤濕行為、顯微組織演化、銲點剪應力強度及破壞模式等。BAg-8與Cusil-ABA填料與此兩種基材的潤濕性不佳，此因基材表面的氧化鉻，而Ticusil與AuPdNi兩填料因其中分別添加Ti及Au元素，有活性硬銲的效果，對基材的潤濕性良好。Cusil-ABA與Ticusil分別在316L側產生TiCu、Fe2Ti與Cu3Ti2、Cu2Ti及TiFe介金屬層。以BAg-8填料硬銲接合316L時，在Ti50Ni50側為Ni3Ti與Fe2Ti介金屬層組成，在316L側為Cr-Fe-Ti三元介金屬，在850 oC、5分鐘時平均剪應力值為55MPa。以Cusil-ABA及Ticusil填料硬銲接合時，銲道分別由CuNiTi、Ti2Cu、(Fe,Ni)Ti及Fe2Ti相與Cu2Ti 、Cu3Ti2、Cu4Ti3、Ti-Fe-Cu、FeTi所組成。使用Cusil-ABA填料接合316L時，剪力強度約為60MPa，而Ticusil填料在950 oC、1分鐘時平均剪力值可達237MPa，當硬銲時間提高時Fe-Ti介金屬層成長，強度也會迅速下降。Cusil-ABA及Ticusil填料兩者破壞皆從Fe-Ti介金屬層開始，以脆性破壞為主。使用金基填料接合時在316L側皆產生(Ti,Ni)-rich與Au-rich相的共晶組織。在Ti50Ni50側，Au-20Cu與AuPdNi填料分別產生TiNi3、Ti-Ni-Au-Cu與TiNi3、TiAu(Ni)的層狀組織，且在其外側皆生成Ti-Ni-Au三元化合物。使用Au-20Cu填料時剪力強度約為60MPa，而AuPdNi填料在1050 oC、5分鐘時強度可達209MPa。以Cusil-ABA及Ticusil填料硬銲接合Incoloy 800的反應層與接合316L時類似，主要為CuNiTi、一系列Ti-Cu相及Ti-Ni-Cu-Fe四元化合物所組成。以AuPdNi填料接合時主要生成相與接合316L時相同，其中Ti-Ni-Au三元化合物的Ni含量較高。Cusil-ABA、Ticusil與AuPdNi接合Incoloy 800的最大剪力強度分別為120MPa、222MPa及236MPa。口委審定書 i 致謝 iii 摘要 v Abstract vii 第一章　前言 1 第二章　文獻回顧 3 2-1 母材合金性質簡介 3 2-1-1 316L不鏽鋼 3 2-1-2 Incoloy 800超合金 3 2-1-3 Ti50Ni50形狀記憶合金 4 2-2 異質合金接合製程研究 5 2-2-1 硬銲接合 (Brazing) 5 2-2-2 316L不鏽鋼之接合 7 2-2-3 Incoloy 800 超合金之接合 7 2-2-4 Ti50Ni50合金之接合 8 2-3 硬銲填料 8 2-3-1 硬銲填料的選用 8 2-3-2 Ag-Cu共晶填料 9 2-3-3 Ag-Cu-Ti活性硬銲填料 9 2-3-4 Au基填料 10 2-4 紅外線硬銲接合 11 第三章　實驗方法 25 3-1 基材之試片準備 25 3-1-1 316L基材 25 3-1-2 Incoloy 800基材 25 3-1-3 Ti50Ni50基材 25 3-2 硬銲填料之準備 26 3-2-1 硬銲填料 27 3-2-2 潤濕小球準備 27 3-3 紅外線硬銲接合製程 27 3-3-1 實驗設備 27 3-3-2 金相與剪力試片之硬銲接合實驗 28 3-3-3 動態潤濕角量測實驗 28 3-3-4 持溫時間與溫度之控制 29 3-4 硬銲試片之分析 29 3-4-1 分析前處理 29 3-4-2 剪力試片 30 3-4-3 掃描式電子顯微鏡 (SEM) 30 3-4-4 電子探束微分析儀(EPMA)成份分析 30 3-4-5 XRD分析 31 3-6 實驗流程 31 第四章 銀基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50與316L不鏽鋼 41 4-1 前言 41 4-2 銀基填料對316L不鏽鋼的潤濕性與顯微組織的分析 41 4-3 銀基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50與316L不鏽鋼之顯微組織分析 46 4-4 銀基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50合金與316L不鏽鋼之剪應力強度 50 4-5 本章結論 51 第五章　使用金基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50與316L不鏽鋼 87 5-1 前言 87 5-2 金基填料對316L不鏽鋼的潤濕性與顯微組織分析 87 5-3 金基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50與316L不鏽鋼之顯微組織分析 90 5-4 金基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50合金與316L不鏽鋼之剪應力強度 93 5-5 本章結論 94 第六章　使用銀基與金基填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50與Incoloy 800 117 6-1　前言 117 6-2　銀基與金基填料對Incoloy 800超合金的潤濕性及顯微組織分析 117 6-3 三種填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50與Incoloy 800超合金之顯微組織分析 121 6-4 三種填料紅外線硬銲接合Ti50Ni50合金與Incoloy 800合金之剪應力強度 125 6-5 本章結論 126 第七章　結論 163 參考文獻 16622053246 bytesapplication/pdf論文公開時間：2019/07/29論文使用權限：同意有償授權(權利金給回饋學校)紅外線硬銲接合Ti50Ni50316LIncoloy800銀基填料金基填料thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/263165/1/ntu-103-R01522719-1.pdf