Abstract
本研究探討兩種不同熱處理的鎳基超合金 718在外加陰極電位下的應力腐蝕破裂抗性的研究。合金718先於1220℃/1小時的固溶退火處理(SA,Solution Annealed)，再施以1050℃/2小時的熱處理(HT,Heat Treated),以期產生高溫穩定相。以光學顯微鏡(OM)及掃描式電子顯微鏡 (SEM)的金相觀察，相萃取物的觀察；Ｘ光能散分光計 (EDXS) ，穿透式電子顯微鏡 (TEM) 的結構分析，發現兩種熱處理試片主要析出相為碳化物，而HT試片之碳化物數量明顯比SA試片多。以單邊刻痕(Single Edge Notch)試片，於 0.1M氯化鈉水溶液中，施以-900mV~-1350mV的外加陰極電位，做慢應變速率拉伸測試(SSRT)，拉伸速率為2.6×10**-8 m/sec。結果發現兩種熱處理合金718的機械性質都隨著加陰極電位(氫壓)的增加而變差，且HT試片比SA試片來得更差。其斷面型態由延性微孔洞合併(MVC，Microvoid Coalescence)的渦穴(Dimple)隨氫壓的增加而轉變成穿晶平刻面(Flat Facet)及似沿晶的穿晶破裂。由於在刻痕試片前端的應力集中效應，加上MC碳化物的存在容易造成微裂縫起始處及氫效應集中的地方，故在高氫壓下，合金 718傾向受臨界應力控制而破裂。而試片邊緣因受刻痕影響較小，則可以氫加強局部塑性 (HELP，Hydrogen Enhanced LocalPlasticity)的破裂機制來解釋氫在合金 718的作用。由於HT試片含較多碳化物，故其在氫的影響下，刻痕強度及延展性(面積縮減率)普遍比SA試片差。本文共分六章：第一章簡介說明合金 718特性，應用；第二章文獻回顧以合金 718微結構及外在氫環境對其機械性質影響加以回顧；第三章實驗方法驗證不同熱處理SA及HT試片的微結構及陰極電位應變拉伸模擬氫環境效應；第四章實驗結果合金 718內主要析出物為碳化物，而氫使機械性質變差；第五章討論合金718 HT及SA試片皆受氫破壞，而HT試片因含較多碳化物對氫破壞抗性較差。刻痕敏性加強氫的局部塑性效應，造成延性穿晶破裂；第六章結論。