Abstract
本論文主要是研究工廠退火及不同熱處理的合金600在室溫25℃下的氯化 鈉溶液或硫代硫酸鈉溶液中的疲勞裂縫生長速率，採用破裂力學的測試方 式，依據ASTM E- 647-83標準規範中的緊密拉伸(Compact Tension, CT) 試片及程序進行疲勞裂縫生長速率測試，探討溶液濃度、負荷頻率、負荷 比、外加電位及不同熱處理對合金600疲勞裂縫生長行為的影響。工廠退 火的合金600在R=0.1、f=1Hz的負荷模式，除了在較低的ΔK範圍中，在室 溫的空氣，除礦水及不同濃度(0.001、0.1和0.6M)的氯化鈉溶液中(開路 電位)的疲勞裂縫生長速率幾乎是一致的。在室溫的0.1M氯化鈉溶液中(開 路電位)，不同的負荷頻率(f=0.03-1Hz、R =0.1)和不同的負荷比( R=0.1-0.5、f=1Hz)的負荷模式下，合金600的疲勞裂縫生長速率並未發現 有環境加速效應，這結果可歸因於工廠退火的合金600在室溫的氯化鈉溶 液中(開路電位)的疲勞裂縫生長行為是由純粹的機械疲勞所主導，而非氯 化鈉的腐蝕效應。工廠退火的合金600在外加-1300mV(SCE)陰極電位，室 溫的0.1M氯化鈉溶液中，其疲勞裂縫生長速率及斷裂面隨負荷頻率的降低 而增加及變得更脆性，這趨勢並隨負荷比的提高而變得更明顯，這結果是 由於氫促進破裂造成的。此部分的測試結果並定義出一臨界負荷頻率來說 明合金600在外加陰極電位下的氯化鈉溶液中的疲勞裂縫生長行為，而且 其值隨負荷比的提高而增加。熱處理對合金600在室溫的空氣及硫代硫酸 鈉溶液中 (開路電位)的疲勞裂縫生長速率並無明顯的影響，僅有敏化熱 處理的合金600在頻率低於0.1Hz、R=0.1和0.3的負荷模式下的斷裂面產生 沿晶破裂模式，這是因為鉻乏所造成的，而且與負荷頻率的高低有極密切 的關連。工廠退火及其他熱處理的合金600在室溫的空氣、氯化鈉溶液(開 路電位及外加陰極電位)及硫代硫酸鈉溶液中的疲勞裂縫生長速率均隨著 負荷比的提高而增加，此負荷比的效應採用Walker的模式可導出一保守上 限曲線。對於合金600在開路電位及外加電位的氯化鈉溶液中及熱處理的 合金600在開路電位的硫代硫酸鈉溶液中的疲勞裂縫生長機制，在本論文 中有詳盡的探討，本研究結果對合金600在室溫下的水溶液中的疲勞行為 的可能疲勞機制提供一有用的參考。